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martes, 3 de noviembre de 2015

ANÁLISIS DE RESIDUOS DE PESTICIDAS AGRÍCOLAS

1.- RESIDUOS AGRÍCOLAS.
El análisis de residuos de pesticidas consiste se trata de ver si los
restos de tratamientos fitosanitarios se han podido quedar en la fruta y ver si está dentro de los límites máximos legales, que la legislación española y europea tiene fijados para cada uno de los pesticidas.

El sureste español es el lugar de Europa con más horas de sol al año, lo que permite cosechar de forma natural todo tipo de hortalizas, cuando en el resto del continente,  sólo se puede conseguir mediante costosos sistemas de
calefacción artificial.

Pero.., cuando el producto llega al mercado alemán, francés, inglés, etc., debe ser de toda garantía de calidad,  para el consumidor.

En todo el sureste español, se ha hecho un gran esfuerzo para erradicar el grave problema de los residuos agrícolas que, hace unos
años,  supuso una verdadera pesadilla para los agricultores.

Es por esto,  que el laboratorio de análisis agrícolas de Coexphal-Faeca fue acreditado para la realización de análisis de residuos de plaguicidas en productos hortofrutícolas, mediante la técnica de cromatografía de gases y detector de masas.

Hay pesticidas que pertenecen a familias químicas que por su
naturaleza o por sus propiedades físico-químicas no son susceptibles de analizarlos por cromatografía de gases. Las más característíscas son aquellas que se descomponen por temperatura.

    El cromatógrafo de gases es un horno que alcanza 300 grados para poder obtener la separación de los picos a lo largo de todo el proceso.

Esto hace que muchos pesticidas se destruyan en este proceso de calor, luego se tienen que analizar por cromatografías líquidas, que trabajan a temperatura ambiente, los precursores son líquidos en vez de gases, y que permiten detectar pesticidas mediante esta tecnología que no podrían hacerse por cromatografía de gases.

       Se encuentran más o menos residuos en función de la especie vegetal. El residuo es un valor numérico que se expresa en partes por
millón (ppm) o (mg/Kg) que te viene a decir cuantos miligramos de pesticida hay en un kilo de fruta.

 Lógicamente la aplicación de un pesticida va a recaer sobre el fruto de manera superficial; es decir un tomate recibirá la cantidad que tenga su superficie. Pero una lechuga tiene mucha mayor superficie de tratamiento de un pesticida que un tomate.

        Luego ya si entramos en detalle cuanto mayor sea el volumen y menor sea el peso (poco densos) como es la lechuga, o productos de hoja en general, tienen mayor cantidad de residuos, en cambio los frutos densos como es el pepino, tienen menos cantidad de residuos.

También influye la velocidad de crecimiento del fruto. Si el fruto crece rápido, el pesticida se diluye en el fruto y el valor de residuos es muy bajo. En cambio si crece lentamente atraviesa las paredes celulares del fruto y este tendrá más residuos.

2.- CRISIS DE LOS 80.
         En el año 1987 Coexphal realiza un laboratorio ya que llegan al
sureste español noticias preocupantes, procedentes de Alemania y del norte de Europa donde empiezan a detectarse residuos de pesticidas en ciertas hortalizas del sureste español.

          En estos años el uso de los productos fitosanitarios se realizaba digamos de una forma un tanto “irresponsable”. También influyó mucho el desconocimiento que se tenía
de los venenos como ellos les denominan.

El hecho, en que esto produjo un rechazo de mercancía y una especie de alarma del consumidor europeo hacia nuestros productos.

Es por esto que se realiza este laboratorio ante tal problema. Se empiezan a analizar residuos de pesticidas, los agricultores tomaron conciencia del tema, y hoy por hoy junto con el control biológico el problema practicamente está olvidado.


3.- CROMATOGRAFÍA
           La cromatografía es un método de análisis químico que agrupa un conjunto de técnicas de separación aplicables a mezclas homogéneas.
Estas técnicas se basan en la circulación de un fluido o fase móvil a través de una fase estacionaria, que puede ser un sólido, un líquido sobre un soporte sólido o un gel.

        Estas fases deben ser inmiscibles entre sí y los componentes de la mezcla que deben separarse han de ser solubles en la fase móvil. Las técnicas cromatográficas se fundamentan en las diferencias de afinidad química o de solubilidad de los componentes de la mezcla respecto a la fase móvil y la fase estacionaria.

       El procedimiento general consiste en introducir la muestra en el punto de aplicación o punto de inyección. A partir de este momento se producen una serie de interacciones y distribuciones de los componentes entre las dos fases.

       Estos intercambios son distintos para cada componente, circunstancia que se aprovecha para su separación. La cromatografía permite la separación de mezclas sólidas, líquidas o disueltas.

  Mediante las técnicas cromatográficas se consigue la separación y
purificación de numerosas moléculas y biomoléculas, como vitaminas, proteínas, enzimas o alcaloides, lo que permite su identificación posterior. El descubrimiento y la generalización de la cromatografía han supuesto una contribución muy relevante en diversos campos científicos relacionados con la química, la biología, la bioquímica, la farmacología o la medicina.


   Los fundamentos de la cromatografía de gases son similares a los de la cromatografía en columna, con la diferencia de que en este caso la fase móvil es un gas, y los experimentos se realizan en unos aparatos llamados cromatógrafos de gases.


       Si la fase estacionaria está formada por un sólido adsorbente, se habla de cromatografía gas-sólido. En ella, la muestra gaseosa se inyecta en el gas portador (fase móvil) y entra en una columna, que consiste en un fino tubo de metal relleno con el sólido. Los componentes saldrán de la columna en tiempos diferentes debido a la adsorción selectiva por el sólido.

         En la cromatografía gas-líquido, la fase estacionaria es un líquido no volátil adsorbido en un sólido dispuesto en la columna. Los componentes del gas problema son llevados por el gas portador a la columna, y se separan según sus coeficientes de reparto entre las dos fases.

       En ambos tipos de cromatografía de gases, a la salida de la columna se encuentra un detector, que identifica y cuantifica los componentes, seguido por un registro gráfico de los resultados.

         La cromatografía fue descubierta en 1909,  y en un principio se utilizó los principios de la absorción selectiva,  para separar los pigmentos fuertemente coloreados de las hojas de las plantas. El nombre se sigue empleando, aunque aplicado al análisis de sustancias incoloras,  como es el caso de los residuos de plaguicidas.

3.- ANALÍTICAS.
         El primer paso es una homogeneización de la muestra. Hay una directiva europea que te dice que según que especie que parte del fruto
debes tomar. En tomate es fruto entero sin pedúnculo, en legucha todas las hojas excepto las externas, en melón trozo de fruta con cáscara pero sin semillas, etc.

       Se cortan y trituran unos cinco frutos con cinco muestras y luego se mezclan para tener un valor medio de los frutos de esa explotación.

        Inicialmente se coge todo el fruto, como por ejemplo melón, se corta un trozo, y se coge de muestra todo incluido la cáscara, excepto las pepitas, porque no se pueden triturar y de ahí no se va sacar nada.


        Se sabe cuándo hay que recoger el fruto, porque cuanto más triturado esté en el laboratorio, mayor cantidad de residuos sacaremos.

         Posteriormente la muestra pasa a la sala de extracción y aquí de lo que se trata es de someter la muestra a un proceso en el cual vamos a conseguir extraer los pesticidas mediante una serie de disolventes (extrayente) orgánicos.


         Es decir aplicar algo que sea capaz de extraer del fruto pesticidas y otra serie de sustancias constituyentes del propio fruto.

        El personal que realiza la molienda de los distintos frutos,  no conoce la procedencia de ese producto,  para que la
analítica sea lo más exacta posible.

       Se somete a un proceso de agitación a alta velocidad (25.000 revoluciones por minuto) y se filtra para quitar toda la parte sólida que pueda quedar en la muestra, para tener una muestra clara, limpia y líquida de lo sería el extracto que procede
del vegetal.

Siempre se analiza la parte comestible de la planta, y según la especie,  la muestra se tomará de una forma u otra.

        Posteriormente nos trasladamos a otra
sala del laboratorio,  para seguir conociendo el proceso,  en el análisis de residuos de plaguicidas.

      El siguiente paso consiste en concentrar esto, ya que tenemos un volumen muy alto por lo que los pesticidas estarán muy diluidos y no tendremos capacidad
suficiente para poder verlo.

        Seguidamente se cogen quince gramos de la muestra se le echan 13 gramos sulfato de sodio, para la extracción del agua y quitarle toda la humedad que tenga la muestra, y se le aplica acetato de etilo, que es un disolvente donde se extrae otra muestra que se recoge posteriormente al baño de calor.


       Posteriormente se aplica 60 mililitros de acetato de etilo más sulfato de sodio en una placa filtrante y posteriormente se recoge en un embudo vacío. Se bate bien todo y luego se echa todo en un matraz con fondo redondo y

se lleva a los baños de calefactor, donde se recoge el acetato de etilo y queda un extracto.

         El rotavapór sirve para destilar el disolvente, que en este caso es el acetato de etilo. El acetato va a pasar a un matraz más grande y en el pequeño queda el extracto de la muestra.

           Con el rotavapor se le somete a una temperatura determinada y a un vacío suave, de manera que todo el disolvente que alberga el matraz esférico se va evaporando mediante un sistema de destilación. Se va recogiendo el disolvente evaporado y en el matraz queda el
extracto vegetal seco, que se vuelve a reconstruir con cyiclohexane.


           El cyclohexane sirve para recoger el extracto que queda en la muestra.

       Todo esto pasa a un vial, que como sabemos la cantidad inicial de fruta que hemos puesto y sabemos el volumen final, se puede correlacionar la concentración que puede tener ese vial en gramos por litro o gramos
por mililitro. Y es vial ya está listo para análisis cromatográfico.


Luego se meten las muestras que se extraen con este producto, en viales en viales de rosca o de encapsular. Según sean los tipos de viales irán destinados a unos tipos de análisis u otros.

Una vez preparada la muestra,  se procede al análisis propiamente dicho de los residuos de los plaguicidas,  que se realiza por cromatografía, que es un método rápido de separar e identificar mezclas de sustancias.

Un cromatógrafo se controla mediante temperatura, tanto de inyección como de horno, como la presión de arraste, es decir la presión de la columna.

4.- IDENTIFICACIÓN DE LOS PESTICIDAS.

          Posteriormente la muestra pasa al cromatógrafo de gases-masas, se coloca el vial en el tambor de adquisición, se le dan las pautas al ordenador de las listas de las distintas muestras
que debe de ir cogiendo, y una vez elaborada la lista se le da la orden para que comience a inyectar.

        Luego ya en la pantalla del ordenador vemos el cromatograma de una muestra, que consiste en una serie de picos a lo largo de 45 minutos, y cada uno de ellos corresponde a un pigmento de la planta y a un pesticida, sabiendo ellos diferenciar perfectamente unos de otros.

      ¿Cómo se identifica un compuesto?. Siempre que se mantenga constante presión y temperatura, un mismo compuesto sale al mismo tiempo. Luego los tiempos y picos a los que sales los compuestos son un
indicativo identificación. Esto permite distinguir los pesticidas de un compuesto propio de la planta.

Pero el espectofotómetro de gases-masas lleva un especfotómetro de masas. Este lo que hace es que si viene un pico con un compuesto que no se conoce (porque es un pesticida nuevo o por cualquier otra circunstancia) y sale al mismo tiempo que otro pesticida lo puedo confundir con el pesticida que sale a ese tiempo.

        ¿Qué aporta la espectofotometría de masas?. A la identificación previa del pesticida aporta una confirmación. Si hay un
sistema que detecta un pico cromatográfico que corresponde a una molécula determinada, el sistema es capaz de sacarle el DNI, el sistema es capaz de bombardear mediante electrones la molécula del pesticida y descomponerla, por lo que ya no se ve un pico, se ve una molécula con una determinada masa molecular, con una determinada estructura, con unos determinados fragmentos.

       Además se puede comparar con una librería externa de espectros de masas de más de cien mil sustancias activas.

5.- CONSUMIDORES.

        Los consumidores estamos cada día más preocupados por la calidad de los alimentos que ingerimos, entendiendo por calidad tanto la composición y características del producto,  como
el impacto medioambiental causado en su obtención.

     El consumidor de frutas y hortalizas exige a sus comercializadores,  un producto con un contenido mínimo de residuos tóxicos. Éstos tratando de satisfacer la demanda de sus clientes, exigen a su vez a los productores y primeros comercializadores,  un producto de origen controlado, procedente de explotaciones que minimicen el uso de productos químicos y que sean respetuosos con el medio ambiente.

         
           Es por esto,  que Coexphal y Faeca eligieron la entidad Aenor, para establecer una serie de normas que solventaran todos estos problemas y certificar un producto de calidad.

       Los productos que han obtenido el certificado de calidad, o el derecho de uso de la marca Aenor,  ofrecen garantías de calidad y salubridad al consumidor, tales como que han sido tratados con los productos químicos menos nocivos y que los niveles de residuos,  están por debajo de lo admitido por la legislación europea.

       Actualmente,  el problema de los residuos de plaguicidas se está resolviendo eficazmente,  gracias a la actuación responsable de los agricultores, que han entendido la importancia de producir limpio para no tener el rechazo de los mercados.

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