Los metales pesados son un grupo de elementos químicos que presentan una densidad alta y cierta toxicidad para la salud del ser humano. Muchos de los metales que tienen una densidad alta no son especialmente tóxicos, y algunos son elementos esenciales para el ser humano, independientemente de que a determinadas concentraciones puedan llegar a ser tóxicos en alguna de sus formas.

Los metales no son malos por definición y muchos resultan esenciales en la alimentación. Difícilmente puede evitarse de forma total su ingesta ya que se encuentran presentes de forma natural o artificial en los alimentos. Se pueden distinguir dos grupos de metales:

Metales esenciales. Deben de estar en la alimentación en cantidades suficientes. Si no los aporta la dieta pueden producirse alteraciones de la salud. Por ejemplo: el sodio, potasio, calcio, cobre, zinc y manganeso.
Metales no esenciales. Puede ser el plomo, cadmio, mercurio, aluminio, entre otros; cuando estos metales son absorbidos en pequeñas cantidades existe la posibilidad de eliminarlos a través de la orina, jugos gástricos, etcétera.

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Metales pesados en los procesos de producción

Si bien no todos los metales son tóxicos, algunos son imprescindibles para la vida, en las concentraciones adecuadas. Hay metales pesados como el zinc, que si bien se necesitan, el aporte del agua y los alimentos suele cubrir los requerimientos diarios y no suelen producir problemas por intoxicaciones.

También hay metales que no forman parte de la composición del cuerpo humano, pero que una vez asimilados por vía oral, cutánea o por inhalación, interaccionan con enzimas o con otros metales con resultados muy nocivos.

El aluminio y el arsénico llegan a los alimentos de tres maneras diferentes:

Pueden estar presentes en fertilizantes empleados en la producción de alimentos o ir desprendiéndose de recipientes contenedores como pueden ser viejas tuberías.
En ocasiones, contaminan el agua que se ingiere (de ahí la necesidad de realizar análisis regulares en los suministros de agua potable) o con la que se riegan cultivos.
Por último, y tal vez lo más preocupante, es que los metales pesados se incorporan a la cadena alimentaria con un efecto acumulativo: las plantas los absorben del agua de riego si está contaminada, de ellas pasa a los herbívoros y después a los carnívoros, presentando niveles cada vez más elevados.

analisis-de-metales-en-alimentos. — La acumulación de metales pesados en la cadena alimentaria puede ocurrir por bioconcentración, por ejemplo, del agua o de la fuente de alimento. Foto: Freepik

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Así se analiza el contenido en metales pesados en los alimentos

Para analizar metales en alimentos, utilizamos técnicas espectrométricas de emisión atómica. Se trata de utilizar técnicas y equipos muy sofisticados, ya que es necesario llegar a límites de detección muy bajos, del orden de una parte por millón.

Para poder hacernos una idea de que supone llegar a estos límites de detección, nos puede servir la imagen de que sería lo mismo detectar niveles de una parte por millón, que encontrar un grano de arroz en 30 kilogramos, o lo que es equivalente, encontrar un grano de arroz perdido entre 30 paquetes normales de un kilogramo.

Sin embargo, estas técnicas serían capaces de alcanzar niveles 100 veces más bajos, aunque no resulta necesario para nuestros fines. Con una técnica llamada espectrofotometría de emisión atómica. De esta manera es posible detectar concentraciones de niveles de partes por millón (un miligramo de una sustancia por kilogramo de muestra).

La evaluación del contenido en una sustancia a estas concentraciones tan bajas es más sencilla de lo que parece. Se prepara una muestra, con un disolvente adecuado, y con ella se rellena una celdilla de vidrio del aparato. Se hace pasar una determinada radiación a través de la celdilla, se registra una medición y se pasa a un gráfico.

Haciendo esto con unas pocas concentraciones o diluciones diferentes pero conocidas se habrá establecido antes una ecuación que permitirá transformar la medición en concentraciones. Los aparatos más sofisticados son capaces de imprimir gráficos y medir a la vez más de un metal pesado.

Pasos para el análisis de metales

De acuerdo con el Centro Tecnológico AINIA, hay tres pasos para hacer el análisis:

1.- Preparación de muestra. De forma que sea posible utilizarla en el equipo(espectrómetro). Si la muestra no es homogénea tendremos que conseguir que lo sea, lo que se consigue normalmente por trituración en un molino.

Después hay que conseguir que la muestra quede en disolución para lo que se hará una digestión con lo que se disolverán sus componentes (mineralización). La digestión puede ser por vía húmeda, mediante la acción de ácidos, o seca, es decir, por calcinación.

2.- Medición en el espectrómetro. Aquí es cuando se va a aplicar la técnica de espectrometría. En concreto, en nuestro caso, de espectrometría de emisión por plasma óptico que se basa en la vaporización, disociación, ionización y excitación de los diferentes elementos químicos de una muestra en el interior de un plasma.

El plasma está constituido por un gas fuertemente ionizado. En la tierra no existe pero si en la corona solar, espacios interesterales, permite alcanzar temperaturas de 5 mil a 10 mil Kelvin. En el interior del plasma, se producen las emisiones características de cada elemento.

3.- Lectura. En esta fase, a partir de las lecturas de las emisiones que se han producido en el equipo se identificarán los metales y es posible saber en qué cantidad se encuentran en la muestra. Para ello, la selección de la longitud de onda permite saber de qué metal se trata, mientras que la intensidad de la radiación emitida proporcionará la información para poder saber en qué cantidad está en la muestra.

metales-en-alimentos1 — Es sustancial la determinación de metales pesados en alimentos debido a que dependiendo de la dosis que se ingiera puede causar efectos en la salud. Foto: Freepik

Prevenir la presencia de metales en los alimentos

La prevención de la presencia de metales en los alimentos es posible realizando algunas de las siguientes medidas de control de calidad en:

Materias primas. Es una medida importante para prevenir la presencia de metales en los alimentos. Las materias primas deben ser evaluadas para detectar la presencia de metales antes de ser utilizadas en la producción de alimentos.
Procesamiento de alimentos. El control de calidad durante el procesamiento de alimentos previene la presencia de metales en los alimentos. Se deben implementar medidas para evitar la contaminación de los alimentos durante su procesamiento.
Evaluación periódica de los metales en los alimentos. Es una medida importante para detectar y prevenir la presencia de metales en niveles elevados en los alimentos.

Finalmente, el análisis de metales en alimentos durante el procesamiento es importante para proteger la salud humana y garantizar la calidad de los alimentos. Existen diferentes técnicas para realizar dichos análisis, pero es necesario tener en cuenta factores como las interferencias químicas, las matrices alimentarias y la preparación de la muestra.

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