VALIDACIN DEL MTODO NEFELOMTRICO PARA LA DETERMINACIN DE FSFORO EN ACEITE DE SOYA NEUTRO

INVESTIGADORES: DIANA K. BELTRN M. MARCOS E. VARGAS L.

DIRECTOR ACADMICO: ING. CRISSTOMO PERALTA H.

DIRECTOR METODOLGICO: ING. YAIR SEALES P.

UNIVERSIDAD DEL ATLNTICO FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERA QUMICA BARRANQUILLA JUNIO 2012

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CONTENIDO1. 2. 3. 4. INTRODUCCIN ................................................................................................................................. 4 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .......................................................................................... 6 JUSTIFICACION .................................................................................................................................. 8 OBJETIVOS. .......................................................................................................................................... 9 4.1 4.2 5. 5.1 5.2 5.3 5.4 5.4.1 OBJETIVO GENERAL. ............................................................................................................... 9 OBJETIVOS ESPECFICOS. ...................................................................................................... 9 ACEITE DE SOYA. ................................................................................................................... 10 Composicin del aceite de soya. .............................................................................. 11 Desgomado del aceite. ................................................................................................. 12 REFINACIN DEL ACEITE. ................................................................................................. 12 IMPORTACIA DE LA SOYA PARA LA ALIMENTACION HUMANA. ....................... 13 VALIDACIN DE MTODOS ANALTICOS. ................................................................... 15 Tipos de validacin. .......................................................................................................... 16 Validacin Prospectiva............................................................................................ 16 Validacin Retrospectiva. ...................................................................................... 16 Validacin Concurrente. ......................................................................................... 17 Revalidacin. ............................................................................................................... 17

MARCO TERICO ........................................................................................................................... 10 5.1.1 5.2.1

5.4.1.1 5.4.1.2 5.4.1.3 5.4.1.4 5.4.2 5.4.3 5.4.4

Por qu es necesario validar un mtodo?............................................................... 17 Cundo debe validarse un mtodo? .......................................................................... 18 Parmetros de desempeo de mtodos analticos. .............................................. 18 Selectividad. ................................................................................................................ 18 Linealidad..................................................................................................................... 18 Precisin. ...................................................................................................................... 19 Repetibilidad. ......................................................................................................... 20 Precisin intermedia. .......................................................................................... 20 Reproducibilidad. ................................................................................................. 20 Exactitud. ...................................................................................................................... 21 Robustez. ...................................................................................................................... 21 Rango ............................................................................................................................. 21

5.4.4.1 5.4.4.2 5.4.4.3 5.4.4.3.1 5.4.4.3.2 5.4.4.3.3 5.4.4.4 5.4.4.5 5.4.4.6

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5.4.4.7 5.4.4.8 5.4.4.9 5.4.4.10 5.4.4.11 6. 6.1 6.2

Sensibilidad. ................................................................................................................ 22 Incertidumbre. ........................................................................................................... 22 Especificidad. .............................................................................................................. 22 Lmite deteccin. ....................................................................................................... 23 Lmite de cuantificacin. ........................................................................................ 23

METODOLOGA ............................................................................................................................... 24 ESPECIFICACIN DE LOS REQUISITOS PARA LA VALIDACIN. ......................... 24 LA DETERMINACIN DE LAS CARACTERSTICAS DEL MTODO A VALIDAR24

6.3 VERIFICACIN DE LA APTITUD DE LA TCNICA NEFELOMTRICA PARA DETERMINAR FSFORO: PARTE EXPERIMENTAL DE LA VALIDACIN ...................... 25 6.3.1 6.3.2 6.4 7. 8. 9. CALIBRACIN DEL TURBIDMETRO. .................................................................... 25 APLICACIN DE LA TCNICA NEFELOMTRICA.............................................. 25 ANLISIS ESTADSTICO Y DECLARACIN DE LA VALIDEZ DEL MTODO 26

CRONOGRAMA ................................................................................................................................ 27 PRESUPUESTO ................................................................................................................................ 28 BIBLIOGRAFA................................................................................................................................. 29

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1. INTRODUCCINEl aceite crudo de soya trae consigo impurezas como partculas en suspensin, agua, mucilagos, coloides, fosfolpidos, cidos grasos libres, perxidos, sustancias odorferas, entre otras especies qumicas que lo hacen poco comestible, necesario practicar el proceso de refinacin. Se le denomina desgomado al proceso de remocin parcial o total de los fosfolpidos, comnmente llamados fosftidos o gomas, que estn presentes principalmente en aceites derivados de semillas oleaginosas. Las gomas se transfieren a la fase oleosa durante la extraccin del aceite crudo, y es necesario retirarlas en una etapa temprana del proceso ya que propician reacciones de peroxidacin y oscurecimiento durante y despus de la refinacin, afectando en gran medida las propiedades organolpticas del aceite. Por otra parte, altas concentraciones de fosftidos producto de un desgomado deficiente dificultan el blanqueo del aceite neutro, incrementando la dosis necesaria de tierra; inhiben la cristalizacin en procesos de winterizacin y fraccionamiento, y favorecen la polimerizacin del aceite a altas temperaturas (1). Por tanto, es necesario desarrollar una tcnica para determinar el contenido de fsforo que arroje resultados de manera rpida y confiable, en aras del mejoramiento continuo de los mtodos analticos que se aplican en las refineras de aceites y grasas vegetales. El objetivo central de este proyecto radica en el diseo y ejecucin de un protocolo de validacin que permita establecer suficientes evidencias que confirmen la fiabilidad de los resultados que arroja el mtodo nefelomtrico para la cuantificacin de fsforo en aceite de soya neutro mediante la determinacin de parmetros de desempeo tales como precisin, linealidad, exactitud y limite de deteccin; los cuales se evaluarn mediante un anlisis estadstico que implicar el procesamiento de datos experimentales. Las actividades necesarias para encontrar los elementos objetivos que confirmen las aptitudes del mtodo en cuestin se disearn y aplicarn en el siendo

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marco de la norma NTC-ISO/IEC 17025:2005. Es decir, especificando claramente los requisitos para ejecutar las actividades (materiales, equipos y herramientas informticas), describiendo los fenmenos fisicoqumicos que rigen el anlisis, verificando experimentalmente que las exigencias propias a la determinacin del analito pueden ser satisfechas aplicando el mtodo, y por ltimo realizando una declaracin escrita que argumente la validez de la tcnica. Este proyecto se ejecutar en su mayor parte en las instalaciones del laboratorio de calidad de la organizacin TEAM FOODS S.A. localizada en la ciudad de barranquilla; en donde se refinan distintas clases de aceites y grasas vegetales. La validacin de la tcnica aportar suficientes elementos de juicio a la organizacin para determinar la implementacin de su metodologa en los anlisis de rutina, con el respectivo beneficio que implica la utilizacin de la tcnica.

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2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMALa concentracin de fsforo es una medida indirecta del contenido de fosftidos en cualquier tipo de aceite, como tambin de la eficiencia del desgomado como proceso. La determinacin cuantitativa de fsforo (expresada en ppm) generalmente se realiza aplicando el mtodo Ca 12-55 recomendado por la AOCS. Aunque los datos que emite el anlisis son relativamente precisos, la tcnica tarda de 8 a 10 horas en arrojar resultados; en este lapso de tiempo una planta actual de refinacin para el desgomado de aceite de soya cruda ha producido alrededor de 70 toneladas de aceite neutro y son enviadas a tanques de almacenamiento. El mtodo turbidimtrico para cuantificar fsforo se muestra como una alternativa a la determinacin espectrofotomtrica convencional porque mejora considerablemente el tiempo de respuesta empleado en la cuantificacin (se estima una disminucin de 6 a 8 horas comparado con el mtodo convencional), lo cual lo hace ms eficiente. Esto permite tener un mayor nmero de datos disponibles durante la refinacin qumica y aplicar, si se requiere, las modificaciones pertinentes en las variables de operacin del proceso que garanticen la calidad del aceite neutro, evitando as que se generen sobrecostos por almacenamiento de productos no conformes en las plantas refinadoras de aceites vegetales que tendran que reprocesarse nuevamente. El laboratorio de calidad de Team Foods S.A., siguiendo los lineamientos de la norma NTC-ISO/IEC 17025:2005, requiere demostrar las aptitudes de la tcnica nefelomtrica para determinar fsforo en aceites y grasas vegetales, para luego de la evaluacin tcnica necesaria, implementar su metodologa de manera parcial o definitiva en los anlisis de rutina que se aplican a la planta para el desgomado de aceite crudo de soya. Para tal fin este proyecto busca responder los siguientes interrogantes:

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El mtodo nefelomtrico para la determinacin de fsforo en aceite de soya neutro tiene aptitud para generar resultados tcnicamente aceptables? Posee la tcnica nefelomtrica para determinar fsforo en aceite de soya neutro la exactitud, linealidad y precisin requerida? El lmite de deteccin del mtodo nefelomtrico para determinar fsforo en aceite de soya neutro es aceptable para el rango de medicin?

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3. JUSTIFICACIONPreviamente a la implementacin parcial o definitiva del mtodo nefelomtrico para determinar fsforo en aceite de soya neutro en el laboratorio de calidad de TEAM FOODS S.A., es necesario disear y aplicar en el marco de la norma tcnica NTC ISO/IEC 17025:2005 un protocolo de validacin que permita obtener suficientes evidencias experimentales y objetivas en trminos de confiabilidad y seguridad de los resultados que arroje el anlisis respectivo. Por tanto, la validacin del mtodo nefelomtrico permitir establecer argumentos tcnicos y estadsticos que avalen cambios en los parmetros de operacin de la planta para el desgomado de aceite crudo de soya que sean realizados tomando como referencia los resultados que emita el anlisis. Adems de los beneficios inherentes que conlleva implementar la tcnica nefelomtrica para determinar fsforo en aceite de soya neutro descritos anteriormente, la validacin de esta misma permitir minimizar el numero de errores y repeticiones, disminuyendo de igual forma los costos en las plantas refinadoras de aceite de soya.

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4. OBJETIVOS.4.1 OBJETIVO GENERAL. - Validar la tcnica nefelomtrica para determinar fsforo en aceite de soya neutro en el laboratorio de calidad de TEAM FOODS S.A., siguiendo los lineamientos tcnicos de la norma NTC-ISO/IEC 17025:2005. 4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS. Disear y ejecutar un protocolo de validacin que aporte suficientes evidencias objetivas en trminos de la confiabilidad y precisin del mtodo nefelomtrico para determinar fsforo en aceite de soya neutro. Determinar y evaluar parmetros de desempeo que describan la exactitud, linealidad y el lmite de deteccin y cuantificacin de la tcnica nefelomtrica para determinar fsforo en aceite de soya neutro. Realizar la calibracin de un turbidmetro marca HACH modelo 2100Q que permita correlacionar el anlisis nefelomtrico y la tcnica espectrofotomtrica para cuantificar el contenido de fsforo en aceite de soya neutro, con el fin de obtener una relacin matemtica que relacione la turbiedad de la muestra y el contenido de fsforo expresado en partes por milln. Evaluar la robustez ante influencias externas del mtodo nefelomtrico para determinar fsforo en aceite de soya neutro, con el fin de identificar posibles interferencias de la matriz de la muestra en los resultados que arroje la tcnica. Disminuir el tiempo de obtencin de resultados del anlisis actual que se aplica en laboratorio de calidad de Team Foods S.A. en la determinacin de fsforo en aceite de soya neutro de 8 a 1 hora.

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5. MARCO TERICO5.1 ACEITE DE SOYA. El aceite de soya es el ms importante de los aceites vegetales producidos en el mundo, debido a su excelente calidad y bajo costo. El aceite de soya tiene muchas ventajas pero tambin algunas desventajas si se lo compara con otros aceites vegetales. Las ventajas incluyen: - Su alto nivel de insaturacin. - El aceite permanece lquido por encima de una oscilacin de temperatura relativamente amplia. - Puede ser hidrogenado selectivamente. - Cuando es parcialmente hidrogenado, puede ser utilizado como un aceite semislido fluido. - Los fosftidos, restos de metales y jabones que se encuentran en el aceite pueden ser removidos sin mucha dificultad para obtener un producto de alta calidad. - La presencia de antioxidantes naturales (tocoferoles) -los cuales no son completamente eliminados durante el procesamiento- tambin contribuyen a su estabilidad. Las desventajas incluyen: - Los fosftidos se encuentran presentes en cantidades relativamente altas (superior al 2 %) y deben ser eliminados en el procesamiento. El aceite de soya contiene niveles relativamente altos (7-8 %) de cido linolnico, el cual es responsable de la reversin de su sabor y olor. Algunas de estas desventajas sin embargo, son contrarrestadas por el hecho de que las gomas recuperadas constituyen la fuente para la obtencin de la lecitina comercial y, mediante la 10

hidrogenacin selectiva y parcial del aceite, la concentracin de cido linolnico puede ser reducida a menos del 3 %, dando como resultado un considerable aumento de la estabilidad (2).

5.1.1 Composicin del aceite de soya. La semilla de soya posee aproximadamente la siguiente composicin: - Protenas, 40 % - Lpidos, 20 % - Celulosa y hemicelulosa, 17 % - Azcares, 7 % - Fibra cruda, 5 % - Cenizas (sobre base seca), 6 % La Tabla 1 muestra las composiciones promedio de los aceites crudos y refinados de soya. El proceso de refinacin no afecta la composicin de los cidos grasos de los glicridos, solamente remueve la mayor parte de los cidos grasos libres, los pigmentos que le dan color y reduce los niveles de algunos de los componentes menores, tales como los tocoferoles (31-47 %), los esteroles (25- 32 %), y el escualeno (15-37 %) (2).

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5.2 REFINACIN DEL ACEITE. Refinacin es el proceso por el cual se eliminan gomas, cidos grasos libres, humedad, pigmentos y ceras que se encuentran presentes en aceites vegetales crudos, con el fin de eliminar las impurezas indeseables que influyen sobre la calidad del mismo. Estas impurezas por lo general afectan propiedades fisicoqumicas y organolpticas del aceite o sus productos derivados tales como el olor, sabor, apariencia y capacidad de almacenaje, entre otras. Para la Refinacin es necesaria la qumica, la fsico-qumica e incluso la Biotecnologa. La refinacin qumica convencional comienza calentando el aceite a 75-80 C, inyectando y mezclando cido ctrico en el aceite, neutralizando este cido y los cidos grasos libres con un pequeo exceso de lcali, despus de lo cual la mezcla se enva casi inmediatamente a un separador centrfugo, se lava con agua y se seca. El aceite neutro se blanquea posteriormente para remover los pigmentos, se desacidifica y se lo desodoriza para eliminar compuestos voltiles, responsables del sabor desagradable. La refinacin alcalina continua acarrea una prdida considerable de aceite, especialmente en el caso de aceites con alta acidez tales como el de palma. A consecuencia de ello, se introdujo la refinacin fsica para aplicarla en el aceite de palma, sebo y aceites similares con bajo nivel de fosftidos. Sin embargo, se descubri que los aceites con alto contenido de fosftidos, como la mayora de los oleaginosos (entre estos el aceite de soya), requieren un tratamiento previo para eliminar compuestos que no son eliminados en la refinacin fsica y que interfieren por s mismos en este proceso, afectando el sabor o la capacidad de almacenaje del aceite refinado.

5.2.1 Desgomado del aceite. En un nivel ms tcnico, los fosftidos comnmente se clasifican como "hidratables" o no hidratables. La diferencia estriba en que la primera categora se elimina por

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medio de un proceso de desgomado con agua caliente y centrifugacin mientras que la segunda requiere la dosificacin de soluciones de cido fosfrico o ctrico para su tratamiento. El desgomado del aceite de soya se lleva a cabo por las siguientes razones: - Producir lecitina de soya. - Ofrecer un aceite de soya crudo-desgomado para ser almacenado, transportado a largo plazo o para refinarlo fsicamente. - Preparar aceite de soya aceptable para la refinacin fsica. De no ser por estas tres razones, muchos procesadores refinan el aceite de soya crudo con soda custica sin desgomar y de esta forma, mezclan las gomas con el jabn (soap stock). Asimismo, algunos procesadores consideran que la refinacin del aceite crudo es ms conveniente que la del crudo desgomado, ya que se logra una mejor "separacin". De hecho, algunas refinadoras estadounidenses mezclan el crudo y el crudo desgomado para aprovechar este efecto.

5.3 IMPORTACIA DE LA SOYA PARA LA ALIMENTACION HUMANA. La soya es una leguminosa de origen asitico, considerada como una de las cinco semillas sagradas para la comunidad China, que por su alto valor nutritivo y dems beneficios en la salud, ha sido llamado el alimento del futuro. Este grano, con gran potencial de uso en la alimentacin humana se constituye en la mejor alternativa nutricional por su alto contenido de protenas de excelente calidad, ms aun cuando representa una gran posibilidad para resolver los problemas de desnutricin tan acentuados en los pases tercermundistas. Una alimentacin balanceada para proporcionar un desarrollo saludable al individuo debe contener: protenas, lpidos, carbohidratos, minerales, vitaminas y caloras

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suficientes. En este sentido, la soya contiene la protena ms completa de los vegetales porque posee todos los aminocidos esenciales que el organismo no puede sintetizar. En su composicin media, las protenas y los lpidos representan en conjunto el 61%, el resto se divide en carbohidratos (34%) y minerales (5%). El aceite contenido de soya (21%) es de alta digestibilidad y rico en cidos grasos poliinsaturados, los cuales representan el 86% (Linolnico 8%, Linolico 54% y Olico 24%) y solo el 13% de cidos grasos saturados (Palmitico 9% y Esterico 4%). Este alto contenido de cido Linolico es importante por ser esencial para el organismo, ya que no puede ser sintetizado y por lo tanto, debe ingerirse con forme a los requerimientos. Por esta razn, el aceite de soya es considerado por muchos mdicos cientficos como de superior calidad comparativamente con otras grasas y aceites comestibles. Este aceite proporciona las caloras necesarias al organismo para que las protenas ingeridas en las dietas sean metabolizadas para sintetizar nuevos tejidos. En general, la soya contiene los aminocidos esenciales que el organismo no puede sintetizar, para la elaboracin de protenas que el cuerpo humano utiliza para la formacin de tejidos y renovacin de elementos desgastados. Adems, posee una ptima relacin calcio-fsforo necesaria para el desarrollo seo y dental, y un buen contenido de Tiamina, Niacina y Riboflavina factores del complejo B, indispensables para el desarrollo y mantenimiento de los nervios y la piel. La soya tiene un alto valor nutricional como fuente protica, econmica y de excelente calidad, se ha demostrado, segn investigaciones realizadas por el rea medica de Japn, China, Estados Unidos y Europa, los beneficios de este grano en la prevencin de enfermedades crnicas de tipo cardiovascular, cncer, osteoporosis, diabetes y control de obesidad (3).

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5.4 VALIDACIN DE MTODOS ANALTICOS. Hoy en da, los laboratorios deben demostrar que sus mtodos analticos proporcionan resultados fiables y adecuados para su finalidad o propsito perseguido, ya que muchas de las decisiones que se toman estn basadas en la informacin que estos resultados proporciona. La validacin de las metodologas, junto a otras actividades englobadas en el control del aseguramiento de la calidad, permite demostrar a los laboratorios que sus mtodos analticos proporcionan resultados fiables. Validar un mtodo consiste en verificar y documentar su validez, esto es, su adecuacin a unos determinados requisitos, previamente establecidos para poder resolver un problema analtico particular. Estos requisitos son los que definen los parmetros o criterios de calidad que deben poseer el mtodo a utilizar para resolver el problema analtico particular (4). En la literatura se encuentran muchos trminos similares al anterior, por ejemplo la norma tcnica NTC-ISO/IEC 17025 establece su definicin de validacin como la confirmacin, a travs del examen y el aporte de evidencias objetivas, de que se cumplen los requisitos particulares para un uso especfico previsto (5). Otra definicin que se encuentra en libros especializados cita el concepto de validacin como el proceso que establece que un mtodo analtico es aceptable para realizar su objetivo propuesto (6). La finalidad de la validacin es ratificar la idoneidad de los mtodos, as como la capacidad del laboratorio, para la realizacin de ciertos ensayos bajo sus condiciones operativas individuales. Esto quiere decir que la validacin debe llevarse a cabo para confirmar que el laboratorio puede emplear correctamente el mtodo de ensayo antes de utilizarlo como mtodo de ensayo permanente. En conclusin se puede decir que la validacin de un mtodo analtico es el proceso que establece, mediante estudios de laboratorio, que las caractersticas de desempeo del mtodo cumplen los requisitos para las aplicaciones analticas previstas.

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Las caractersticas analticas tpicas utilizadas para la validacin de mtodos son selectividad, linealidad, repetibilidad, exactitud, precisin, limite de cuantificacin y robustez. Los trabajos de validacin analtica deben basarse en protocolos que describan minuciosamente los objetivos, metodologa, diseo experimental, descripcin de procedimientos, frecuencia de ensayos, informacin sobre la calificacin y condiciones de trabajo, etc (7).

5.4.1 Tipos de validacin. 5.4.1.1 Validacin Prospectiva. Se realiza cuando la verificacin del cumplimiento de las condiciones establecidas para un proceso o mtodo analtico, se lleva a cabo antes de la comercializacin del producto. Este tipo de validacin se aplica cuando se elabora un nuevo mtodo analtico. Es tpico de los laboratorios de investigacin y desarrollo, y se realiza de acuerdo con un protocolo perfectamente planificado. Comprende el estudio de todos los criterios necesarios para demostrar el buen funcionamiento del mtodo. 5.4.1.2 Validacin Retrospectiva. Se realiza cuando la idoneidad del proceso o mtodo analtico, se basa en la garanta constatada a travs de los datos analticos del producto ya comercializado. Se aplica a mtodos no validados previamente y de los que se tiene una amplia historia de resultados. Este tipo de validacin se aplica para mtodos por: cromatografa lquida, mtodos espectrofotomtricos y mtodos volumtricos.

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5.4.1.3 Validacin Concurrente. Se realiza cuando el producto ya se est produciendo rutinariamente o incluso se encuentra en el mercado basndose en la informacin generada por el proceso en condiciones reales de fabricacin. 5.4.1.4 Revalidacin. La introduccin de un cambio que pueda afectar la idoneidad del mtodo analtico establecido por la validacin, podr exigir una nueva validacin, es decir una revalidacin total o parcial de dicho mtodo analtico. Los criterios a estudiar se deciden en funcin del tipo de cambio efectuado. Entre los motivos que exigen una nueva validacin se tienen: Cambios importantes en la matriz del producto. Cambios importantes en el mtodo analtico. Cambios es las especificaciones (8).

5.4.2 Por qu es necesario validar un mtodo? La validacin de un mtodo analtico, garantiza la calidad del producto, proceso y/o ensayo, as mismo es necesario porque: - Proporciona un alto grado de confianza, seguridad en el mtodo analtico y en la calidad de los resultados. - Permite un conocimiento profundo del mtodo, as como de sus caractersticas de funcionamiento. Este conocimiento y seguridad en el mtodo analtico que ha sido validado, se traduce en: Disminucin en el nmero de fallas y repeticiones, con el consiguiente ahorro de los costos asociados, y consecuentemente cumplir con los plazos previstos de anlisis (8).

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5.4.3 Cundo debe validarse un mtodo? Cuando se necesita verificar que sus parmetros de aptitud son adecuados para usar para un problema analtico particular. Ejemplos: - Cuando se desarrolla un mtodo nuevo. - Cuando se revisa un mtodo ya establecido para mejorar o extender a un nuevo problema. - Cuando el control de calidad indica que el mtodo en uso est cambiando con el tiempo. - Cuando se usa un mtodo ya establecido en un laboratorio diferente o con diferente analista o con diferente instrumental. - Para demostrar la equivalencia entre 2 mtodos, por ej. Un mtodo nuevo y una norma (9). 5.4.4 Parmetros de desempeo de mtodos analticos. Las caractersticas de desempeo del mtodo analtico se expresa en funcin de los siguientes parmetros analticos: 5.4.4.1 Selectividad. Capacidad de un mtodo analtico para medir y/o identificar simultneamente o separadamente los analitos de inters, de forma inequvoca, en presencia de otras sustancias qumicas que puedan estar presentes en la muestra. 5.4.4.2 Linealidad. La linealidad es la capacidad del mtodo para proporcionar resultados que son directamente proporcionales a la concentracin del analito en la muestra dentro de un rango establecido. Para evaluar la linealidad existen unos criterios mnimos aplicables a cualquier procedimiento:

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- Dentro del rango establecido se recomienda estudiar al menos cinco niveles de concentracin y analizarlos mnimo por duplicado. - Para realizar los anlisis se recomienda hacer pesadas independientes, ya que as se elimina el posible error sistemtico que se podra arrastrar partiendo de una sola pesada y realizando disoluciones. Las muestras a analizar pueden prepararse a partir de estndares de analito de concentracin conocida, o bien a partir de un lote de concentracin conocida de la especialidad terminada. Este atributo se evala por la regresin y por el factor de respuesta. El mtodo que comnmente se emplea para obtener la recta deseada se conoce como mtodo de los mnimos cuadrados y la recta resultante se llama recta de los mnimos cuadrados. Y la ecuacin general para una recta est dada por

En la regresin lineal simple, el objeto de inters del investigador es la ecuacin de la regresin, la ecuacin que describe la relacin verdadera entre la variable dependiente y y la variable independiente x. Una vez que se ha obtenido la ecuacin de regresin, debe evaluarse para determinar si describe adecuadamente la relacin entre las dos variables y si puede usarse de manera efectiva con fines de prediccin y estimacin. 5.4.4.3 Precisin. La precisin expresa el grado de concordancia (grado de dispersin) entre una serie de medidas de tomas mltiples a partir de una misma muestra homognea en las condiciones prescritas El objetivo del estudio de la precisin es conocer la variabilidad. Esta variabilidad es debida a errores aleatorios inherentes a todo mtodo de ensayo. Como consecuencia de la existencia de estos errores, los anlisis efectuados sobre muestras idnticas, en 19

las mismas circunstancias, no conducen generalmente a resultados idnticos y no pueden ser siempre controlados, de aqu la importancia del estudio de precisin. El estimador estadstico de la precisin es la desviacin estndar la cual normalmente se expresa como desviacin estndar relativa o coeficiente de variacin (CV). La precisin engloba diferentes tipos de estudio: 5.4.4.3.1 Repetibilidad. Estudia la variabilidad del mtodo efectuando una serie de anlisis sobre la misma muestra en las mismas condiciones operativas por un mismo analista, con los mismos aparatos y reactivos, etc. En un mismo laboratorio y en un periodo de tiempo corto. Se proponen dos alternativas para realizar el estudio: - Un mnimo de seis muestras a la concentracin nominal. - Un mnimo de tres muestras a tres niveles de concentracin cubriendo el intervalo especificado (un total de nueve muestras). La estimacin de la repetibilidad del mtodo se realiza con el clculo del coeficiente de variacin de las respuestas obtenidas y con los intervalos de confianza a cada nivel de concentracin estudiado. 5.4.4.3.2 Precisin intermedia. El objetivo del estudio de la precisin intermedia es determinar la variabilidad del mtodo efectuando una serie de anlisis sobre la misma muestra, en un mismo laboratorio pero en condiciones operativas diferentes (da, analista, instrumento, etc.). Las muestras deben ser preparadas independientemente mnimo por triplicado. 5.4.4.3.3 Reproducibilidad. Estudia la variabilidad del mtodo bajo condiciones operativas diferentes y en distintos laboratorios.

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El parmetro de la reproducibilidad no es de obligado cumplimiento y se debe realizar solamente en aquellos casos en que se requiera transferir el mtodo a otros laboratorios o incluirlos en guas oficiales. 5.4.4.4 Exactitud. La exactitud de un procedimiento analtico expresa la proximidad entre el valor que es aceptado convencionalmente como valor verdadero o un valor de referencia y el valor experimental encontrado. La exactitud debe demostrarse en todo el rango especificado para el anlisis analtico. Se recomienda un mnimo de nueve determinaciones sobre tres niveles de concentracin del analito que cumplan el rango especificado. La exactitud se expresa como porcentaje de recuperacin de la valoracin de una cantidad conocida de analito aadida sobre la muestra o como la diferencia entre la media obtenida y el valor aceptado. 5.4.4.5 Robustez. Es la capacidad que demuestra el procedimiento de anlisis para proporcionar resultados vlidos en presencia de pequeos cambios respecto de las condiciones descritas en el mtodo, susceptibles de producirse durante su utilizacin (7). 5.4.4.6 Rango El rango de un mtodo analtico, es el intervalo entre los niveles superior e inferior (incluyendo estos valores), en el que se ha demostrado un nivel adecuado de precisin, exactitud y linealidad del mtodo tal cual est escrito (8).

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5.4.4.7 Sensibilidad. La sensibilidad de un mtodo analtico mide la capacidad de dicho mtodo para diferenciar entre pequeas variaciones en la concentracin de analito. Segn la IUPAC la sensibilidad se define como la pendiente de la recta de calibrado del mtodo (10). 5.4.4.8 Incertidumbre. La incertidumbre es el parmetro, asociado al resultado de una medicin, que caracteriza la dispersin de los valores que podran ser razonablemente atribuidos al mesurando1. Generalmente es una desviacin estndar o un intervalo de confianza y su estimacin toma en cuenta todos los efectos reconocidos que operan sobre el resultado. Segn OAA, es un parmetro de identificacin central e inalienable para preparar una acreditacin segn ISO 17025. Incluye los errores sistemticos y aleatorios. Para su determinacin y especificacin existen varias posibilidades: - Indicacin acerca de la repetibilidad. - Resultados de las cartas de control. - Resultado de intercomparaciones. - Evaluacin por miembros del personal experimentados, competentes y, por lo tanto, autorizados (9). 5.4.4.9 Especificidad. Es la capacidad del mtodo para determinar exclusivamente el componente de inters sin afectarse por la presencia de otras sustancias contenidas en la matriz. En general se considera que la especificidad =100% selectividad (11).

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OAA.DC-LE-05

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5.4.4.10 Lmite deteccin. Es la menor cantidad que puede ser distinguida del fondo con cierto nivel de confianza especificado. Para un resultado analtico que es muy cercano al valor del blanco, se plantea la duda de si el valor corresponde a valores aleatorios del blanco o a la presencia real del analito. La seal de fondo es producida por el blanco y exhibe ruido. El lmite de deteccin (LD) corresponde a una seal k veces la desviacin estndar del ruido de fondo. Tpicamente el valor de k es igual a Los valores por encima del LD pueden ser atribudos a la presencia del analito y los valores por debajo del LD son indicativos de la ausencia de analito en cantidades detectables (9). 5.4.4.11 Lmite de cuantificacin. Es la concentracin de analito que origina una seal igual a la media de la seal ofrecida por una muestra blanco ms diez veces la desviacin estndar de dicha seal. Algunas definiciones reducen el lmite de cuantificacin fijando en cinco el factor que multiplica la desviacin estndar de las seales del blanco. En cualquier caso el lmite de cuantificacin ser la concentracin ms baja de analito que puede, no solo detectarse, sino tambin cuantificarse con exactitud (11).

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6. METODOLOGAEl diseo experimental que implica validar el mtodo nefelomtrico para determinar fsforo en aceite de soya neutro se disear siguiendo los lineamientos de la norma tcnica NTC-ISO/IEC 17025:2005, la cual expresa en la NOTA 1 del apartado 5.4.5.3 lo siguiente: La validacin incluye la especificacin de los requisitos, la determinacin de las caractersticas de los mtodos, una verificacin de que los requisitos pueden satisfacerse utilizando el mtodo, y una declaracin sobre la validez Por tal motivo, la metodologa de la validacin de la tcnica en cuestin se dividir en cuatro etapas que se definirn a continuacin: 6.1 ESPECIFICACIN DE LOS REQUISITOS PARA LA VALIDACIN. En esta etapa se encuentra y analiza sistemticamente informacin relevante que permita direccionar el proceso de validacin. La normatividad nacional vigente que defina y estandarice el proceso de validacin, informacin tcnica oficial de los anlisis a comparar o correlacionar (tcnicas Ca1986 y Ca 12-55 de la AOCS), identificacin de los materiales, reactivos y equipos necesarios para llevar a cabo la validacin, certificados de calibracin de los equipos a utilizar, certificados de calidad de los reactivos a utilizar, entre otra importante informacin, hacen parte de los elementos necesarios que permitan establecer claramente las necesidades y requerimientos inherentes a la ejecucin del proceso de validacin. 6.2 LA DETERMINACIN DE LAS CARACTERSTICAS DEL MTODO A VALIDAR Comprender el (los) fenmeno(s) que rige(n) la determinacin nefelomtrica de fsforo en aceite de soya neutro facilita la interpretacin de los resultados del anlisis estadstico que se llevar a cabo en la parte experimental de la validacin. Por otra 24

parte,

conocer el fenmeno que rige la cuantificacin permite comprender e

interpretar eficientemente la evaluacin de parmetros de desempeo tales como lmites de deteccin, respuesta del mtodo a interferencias externas o a la presencia de sustancias en la matriz del analito, sensibilidad, entre otros parmetros de desempeo que se evaluarn durante el transcurso de la validacin. 6.3 VERIFICACIN DE LA APTITUD DE LA TCNICA NEFELOMTRICA PARA DETERMINAR FSFORO: PARTE EXPERIMENTAL DE LA VALIDACIN

6.3.1 CALIBRACIN DEL TURBIDMETRO. Para obtener muestras que tengan diferentes concentraciones de fsforo, se mezclar aceite de soya crudo y neutro. En primera instancia se partir de aceite de soya 100% neutro, al que se le adicionar aceite crudo incrementando su proporcin a razn de 3% respecto al peso de la mezcla (100g), hasta completar un total de 8 muestras. Luego, a cada una de las mezclas ya preparadas, se le aplicar el procedimiento descrito en la tcnica Ca 19-86 para medir la turbiedad de grasas y aceites vegetales recomendada por la AOCS2; y se le determinar, usando el mtodo espectrofotomtrico, la concentracin de fsforo expresada en partes por milln (tcnica Ca 12-55)3. Posteriormente, empleando el mtodo de los mnimos cuadrados, se estimar la mejor correlacin posible entre estas dos variables. La ecuacin resultante expresar la funcionalidad experimental entre la turbiedad y la concentracin de fsforo para aceite de soya neutro. 6.3.2 APLICACIN DE LA TCNICA NEFELOMTRICA Luego de ejecutar la parte experimental de la validacin que busca verificar la linealidad de la tcnica, se tomarn 24 muestras corridas de aceite de soya neutroDe acorde con la tcnica oficial se disolvern 1,67g de cada mezcla patrn en 50ml de acetona. La turbiedad se determinar por triplicado a cada una de las disoluciones preparadas.2

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saliendo de la planta por espacio de 120 minutos, simulando las condiciones a las que se pretende implementar la tcnica. A cada muestra se les calcular la concentracin de fsforo nefelomtricamente por triplicado. Simultneamente, se les aplicar la metodologa del mtodo espectrofotomtrico y se les estimar su contenido de jabn y humedad respectivamente. 6.4 ANLISIS ESTADSTICO Y DECLARACIN DE LA VALIDEZ DEL MTODO Con los datos de las etapas anteriores se evaluarn estadsticamente algunos parmetros de desempeos tales como exactitud, precisin, linealidad, sensibilidad, limites de deteccin y cuantificacin, entre otros, que permitan puntualizar acerca de las aptitudes del mtodo para arrojar resultados de manera objetiva y confiable. Por ltimo se elaborar un informe final en donde se deje por sentado la validez del mtodo con base a los resultados de la validacin.

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7. CRONOGRAMAMAYO JUNIO Semana Semana 1 2 3 4 1 2 3 4 ESPECIFICACIN DE LOS REQUISITOS PARA LA VALIDACIN. ACTIVIDADES Recopilacin y Recoleccin de Bibliografa Identificacin de los materiales, reactivos y equipos. LA DETERMINACIN DE LAS CARACTERSTICAS DEL MTODO A VALIDAR Estudio y comprension de los fenmenos que rigen la determinacin nefelomtrica de fsforo en aceite de soya neutro. PARTE EXPERIMENTAL DE LA VALIDACIN Calibracin del turbidimetro JULIO Semana 1 2 3 4 AGOSTO Semana 1 2 3 4 SEPTIEMBRE Semana 1 2 3 4 OCTUBRE Semana 1 2 3 4

Aplicacin de la tcnica nefelomtrica.

Realizacin del anlisis estadstico y declaracin de la validez del mtodo

Realizacin del Reporte Final

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8. PRESUPUESTOPara la realizacin y ejecucin del proyecto a presentar, se necesitar incurrir en costos fijos, variables, y gastos; que sern asumidos en su totalidad por la organizacin TEAMS FOODS S.A. A continuacin se detallan aquellos de mayor importancia:

DESCRIPCION 4 Botellas de Acetona Grado Espectral X 5L Reactivos Varios 80 Horas Hombre Analista Team Foods S.A. 960 Horas Hombre Investigadores Uniatlntico Turbidmetro Marca HACH Modelo 2100Q Uso de Maquinaria (Muflas, Espectrofotmetro entre Otros Equipos) y dems Servicios Total Costos Incurridos en la Planta de Refinera $ $ $ $ $

COSTO TOTAL 360.000,00 500.000,00 480.000,00 4.800.000,00 2.485.000,00

$ $

900.000,00 9.525.000,00

En el rubro Uso de Maquinara y dems Servicios, son aquellos costos fijos incurridos por la Refinera; tales como la energa elctrica, agua y otros costos referentes a la utilizacin de los equipos que dispone la planta.

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9. BIBLIOGRAFA1. ERICKSON DAVID R. "Aspectos Crticos en la Refinacin del Aceite de Soja ". Libro 10 Aniversario A&G Recopolacin de Artculos Tcnicas Ediciones 1 a 41. s.l. : Asociacin Argentina de Grasas y Aceites., 1990/2000, Tomo II. 2. SIPOS ENDRE F., SZUHAJ BERNARD F. "Aceite de soya composicin y propiedades fsicas". Libro 10 Aniversario A&G Recopilacin de Artculos Tcnicas Ediciones 1 a 41. s.l. : Asociacin Argentina de Grasas y Aceites., 1990/2000, Tomo I. 3. VALENCIA R., GARZN A. "Importancia de la soya para la alimentacin humana". Potencialidades de la soya y usos en la alimentacin humana y animal. s.l. : CORPOICA., 2004, pgs. 8-12. 4. MOROTO A. "Incertidumbre en mtodos analticos de rutina". Universitat Rovira I Virgili. Facultad de Qumica. Tarragona : s.n., 2002. Tesis Doctoral. 5. "Norma tcnica Colombiana NTC-ISO/IEC 17025". 2005. pg. 17. 6. MORANTE S., SIERRA I., DEL HIERRO I. "Validacin de mtodos analticos". Desarrolllo de mtodos analticos para la separacin quiral y su aplicacin al estudio de procesos de sntesis asimtrica. Madrid. : DIKINSON., 2007., pg. 24. 7. COZ K., HUAMN S. "Validacin de un mtodo analtico para la determinacin de vitamina B1 en leche UHT enrriquecida y endulzada por cromatografa lquida de alta eficiencia H.P.L.C.". Universidad Nacional mayor de San Marcos. Facultad de Farmacia y Bioqumica. Lima : s.n., 2007. Tesis. 8. MORALES C. "Desarrollo y validacin prospectiva de una tcnica analtica por cromatografa liquida de alta performance (HPLC) para enalapril 10 mg tabletas recubiertas.". Universidad Mayor de San Marcos. Lima. : s.n. Tesis. 9. SOSO A., RIMINIA., MARBN L., FIORANI V. "Validacin de mtodos analticos". s.l., Argentina. : Bolsa del comercio del Rosario, Asociacin Argentina de suelos, Instituto Argentino de Normalizacin y Certificacin. 10. CESPN R. "Desarrollo de mtodos analticos automticos para la determinacion de metales en el medio ambiente laboral ". Universidad Santiago de Compostela. pg. 166., Tesis doctoral. 11. SOGORB M., VILANOVA E. "Etapas de analsis cuantivos". Tcnicas Analiticas de contaminantes qumicos. s.l. : Das de Santos S:A., 2004., pg. 7.

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