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UNIVERSIDAD DE JAÉN Facultad de Ciencias Experimentales

Trabajo Fin de Grado

Trabajo Fin de Grado

Alumna: María Isabel Soler Gallardo

Julio, 2016

Junio, 2016

ESTUDIO DE LA MIGRACIÓN DE Sb EN

REFRESCOS ENVASADOS EN PET

Estudio de la migración de Antimonio en PET

María Isabel Soler Gallardo Página 1

ÍNDICE

RESUMEN ................................................................................................ 3

ABSTRACT ............................................................................................... 3

OBJETIVO ................................................................................................ 4

1. INTRODUCCIÓN ................................................................................. 5

1.1 Envases alimentarios .................................................................. 5

1.2 Polietilentereftalato (PET) ......................................................... 13

1.2.1 Obtención ........................................................................... 15

1.2.2 Características .................................................................... 17

1.3 Antimonio ................................................................................. 18

1.3.1 Propiedades del Antimonio ................................................. 18

1.3.2 Efecto del antimonio en el medio ambiente. ...................... 19

1.3.3 Efecto del antimonio sobre la salud. ................................... 20

1.4 Interacción envase-alimento ..................................................... 21

1.4.1 Fenómeno de migración ..................................................... 23

1.5 Antecedentes de estudio de migración en alimentos envasados

en PET ................................................................................................ 24

1.6 Legislación para la determinación de Sb en alimentos. ............. 27

2. PARTE EXPERIMENTAL .................................................................... 30

2.1 Muestras ................................................................................... 30

2.2 Reactivos y materiales .............................................................. 31

2.3 Equipos e instrumentación ....................................................... 32

2.4 Procedimiento .......................................................................... 34

2.4.1 Tratamiento de las muestras .............................................. 34

3. RESULTADOS ................................................................................... 41

3.1 Parámetros analíticos del método ............................................ 41

3.1.1 Rango dinámico lineal ......................................................... 41



3.1.2 Límite de detección (LD) y Límite de cuantificación (LQ) ..... 41

3.1.3 Precisión ............................................................................. 42

3.1.4 Exactitud ............................................................................. 43

3.2 Análisis de las muestras ............................................................ 43

4. CONCLUSIONES ............................................................................... 50

5. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................. 51

6. CONTRIBUCIONES CIENTÍFICAS ....................................................... 53

ANEXO DE FIGURAS ............................................................................... 55

ANEXO DE TABLAS ................................................................................. 56



RESUMEN

Este Trabajo Fin de Grado ha consistido en primer lugar en una revisión

bibliográfica para conocer la determinación de Sb en alimentos envasados en

polietilentereftalato (PET), así como en estudiarla interacción envase – alimento

y el proceso de migración.

A continuación, se han seleccionado las muestras para el análisis, las cuáles

son refrescos de naranja y de limón envasados en PET, para su tratamiento en

estufa de laboratorio, variando tiempo y temperatura, con el fin de provocar la

migración del Sb.

La cantidad de Sb presente en las muestras tratadas se determinara mediante

un Espectrómetro de masas con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS),

para una posterior comparación de los resultados y establecer las

correspondientes conclusiones del trabajo.

ABSTRACT

This Work End of Degree has consisted first of a bibliographical review to know

Sb's determination in food packed in Polyethylene terephthalate (PET), as well

as in studying interaction pack - food and the process of migration.

Later, the samples have been selected for the analysis, which are refreshments

of orange and of lemon packed in PET, for his treatment in laborator stove,

changing time and temperature, in order to provoke the migration of the Sb.

The quantity of present Sb in the treated samples was deciding by means of a

Spectrometer of masses with plasma of inductive coupling (ICP-MS), for a later

comparison of the results and to establish the corresponding conclusions of the

work.



OBJETIVO

Para el desarrollo de este Trabajo Fin de Grado se plantean los siguientes

objetivos:

- Realizar un estudio preciso sobre los envases alimentarios, con mayor

énfasis en los fabricados con material polimérico, en concreto, en el

polietilentereftalato (PET).

- Estudiar la interacción envase – alimento y el fenómeno de la migración.

- Conocer los antecedentes bibliográficos para la determinación de Sb en

alimentos envasados en PET.

- Llevar a cabo un análisis químico de la concentración de Sb presente en

los refrescos, consecuencia de la migración después de un tratamiento

térmico en estufa.

- Establecer un estudio comparativo de la concentración de Sb obtenida

en los refrescos de limón y los refrescos de naranja, con los resultados

obtenidos para muestras de agua mineral tratadas en las mismas

condiciones y envasadas en PET.



1. INTRODUCCIÓN

1.1 Envases alimentarios

Según el Codex Alimentarius (Codex Stant 10711981), un envase alimentario

se define como: “todo recipiente utilizado para envasar completa o

parcialmente el alimento destinado a la venta”.

Actualmente para el Instituto de Ciencia y Tecnología de los alimentos

(IFST) se distinguen tres niveles de acción:

a. Envase primario o envase de venta:

Este tipo de envase se trata de una unidad individual que está en contacto

directo con el alimento y que tiene como función principal contener, proteger y

facilitar la distribución y almacenamiento del alimento.

b. Envase secundario o colectivo:

En este caso, estos envases son utilizados normalmente para la protección

física del producto, ya que facilita el manejo del envase primario durante su

almacenamiento y distribución, protegiéndolo así de daños mecánicos.

c. Envase terciario o de expedición:

Estos envases sirven para incorporar el envase secundario al sistema final de

transporte; envases de este tipo pueden ser cajas, pallets, etc.

En la Figura 1 se muestran los tres tipos de envases citados anteriormente.

Figura 1. Envase primario, secundario y terciario.



Las principales funciones de los envases alimentarios son la de contener al

alimento, protegerlo de cualquier tipo de contaminación, prevenir su deterioro,

mantener el sabor y el olor de los alimentos y prolongar el tiempo de

almacenamiento de los mismos.

A continuación se detallan dichas funciones:

Contener: Es la principal función de los envases alimentarios, ya que la

mayoría de los alimentos deben ser transportados de un lugar a otro

antes de su puesta en venta o su utilización. A su vez, esta función es

necesaria para que no se pierda producto ni se contamine.

Proteger: Esta función también es muy importante, ya que se encarga de

prevenir el deterioro de los alimentos, tanto por agentes externos tales

como: agua, gases, humedad, etc, como de posibles golpes y fuerzas

de compresión.

Prevenir su deterioro: Otra de las funciones importantes del envase

alimentario es la de prevenir el deterioro del mismo, es decir, alargar el

tiempo de vida del alimento que contiene en su interior.

Los distintos tipos de envases para alimentos se pueden clasificar en función

de varios criterios, centrándonos en el tipo de materia prima utilizada para su

elaboración podemos distinguir entre:

Vidrio:

El vidrio fue fabricado por primera vez por los egipcios, los cuales hacían uso

de caliza, carbonato sódico, arena y sílice, que se derretían y mezclaban para

luego darle forma con calor. Desde entonces se han mejorado la producción, la

obtención de ingredientes y las técnicas de moldeado; actualmente se siguen

mejorando dichas técnicas. Es utilizado para la producción de botellas y tarros

que pueden ser pasteurizados a elevadas temperaturas, ya que es uno de los

materiales inertes que ofrece un mayor valor cualitativo en los alimentos. Este

material puede ser reciclado un elevado número de veces ya que sus

propiedades mecánicas no se ven alteradas. A su vez es frágil y no es

biodegradable, aunque no supone riesgo para el medio ambiente. Por último se

trata de un material cuya fabricación requiere elevadas temperaturas, y esto

supone un gran coste energético.

En la Tabla 1 se pueden observar las ventajas y los inconvenientes que

presenta este tipo de material:



Tabla 1. Ventajas e inconvenientes del vidrio.

VENTAJAS INCONVENIENTES

Reciclable, sin límite de reusos

Costoso

Impermeable y hermético; buenas propiedades de barrera frente a gases y a la humedad

Pesado, incluso estando vacío

Versatilidad de formas Frágil

No altera las propiedades organolépticas del alimento que contiene

Peligroso, una vez roto puede provocar daños (cortes)

Transparente, permite visualizar el producto

Así mismo, en la Figura 2 se puede observar distintos tipos de botellas

fabricadas con vidrio.

Figura 2. Envases de vidrio.

Fuente: www.ideasreciclar.com

Metal:

El proceso por recubrimiento de estaño fue descubierto en Bohemia en 1200 y

las primeras latas de hierro recubiertas se empezaron a fabricar en Baviera. Sin

embargo, no fue hasta el siglo XIV cuando el método estaría expandido por

toda Europa. Una vez mejorado el proceso y el descubrimiento del aluminio, el

sector de las conservas de alimentos experimentó un gran auge. El metal suele

emplearse para la fabricación de latas, aunque también puede emplearse en

bandejas para platos preparados congelados gracias a su resistencia tanto a



bajas como a altas temperaturas. Se trata de un material de elevado coste y

puede ser reciclado. En la actualidad, este material sigue teniendo una gran

importancia en el sector alimentario.

En la Tabla 2 y Figura 3 se pueden observar tanto las ventajas e

inconvenientes del metal como un ejemplo de envases fabricados con este

material, respectivamente.

Tabla 2. Ventajas e inconvenientes del metal.


Reciclable y degradable Fácilmente oxidable

Hermético

Puede alterar propiedades organolépticas, como el sabor y el olor, del alimento que contenga en su interior

Ligero y moldeable

Impermeable

Conductividad térmica; facilidad para enfriarse y calentarse

Figura 3. Envases metálicos.

Fuente: www.tecnoalimen.com



Papel y cartón:

Los primeros papeles vegetales que se fabricaron estaban hechos con fibras

de lino y este tipo de material fue introducido en Europa gracias a los árabes. El

primer papel fabricado a partir de pulpa de madera se fabricó a mediados del

siglo XIX en Francia, mientras que la primera caja de cartón fue creada en

Inglaterra en el año 1817. El envase de alimentos con cartón y papel tuvo su

mayor esplendor a principios del siglo XX, sin embargo, en la actualidad el uso

de estos materiales ha sufrido un decaimiento como consecuencia de la

aparición del plástico. Ambos materiales son obtenidos a partir de celulosa, son

más baratos que los anteriores y pueden ser reciclados y biodegradados.

Suelen utilizarse para la fabricación de bolsas y cajas para contener distintos

alimentos como el azúcar, la leche, la sal, la harina, etc. Algunas propiedades

de este tipo de materiales son su permeabilidad a los gases y al vapor de agua,

son fácilmente imprimibles y ligeros.

En la Tabla 3 quedan recogidas las ventajas y los inconvenientes que se

pueden encontrar cuando se trabaja con este tipo de material.

Tabla 3. Ventajas e inconvenientes del papel y cartón.


Reciclables y biodegradables

Frágiles (si se mojan se rompen con facilidad)

Facilidad para descomponer sus restos

Permeables frente a gases y líquidos

Ligeros

Pueden alterar propiedades organolépticas, como el olor, del producto

Versatilidad de formas y dimensiones (se adaptan bien al producto que contienen)

Fácil impresión y decoración

Económicos

Y a continuación, la Figura 4 y la Figura 5 muestran un ejemplo de envases de

cartón y de papel respectivamente.



Figura 4. Envases de cartón.

Figura 5. Envases de papel.

Fuente: www.es.slideshare.net

Plástico:

Los primeros envases de plástico eran fabricados a partir del estireno, sin

embargo, presentaban muy poca resistencia y se rompían con facilidad. A

medida que fueron evolucionando las investigaciones científicas y la tecnología

se fueron descubriendo otros tipos de plásticos como el acetato de celulosa, el

cloruro de polivinilo (PVC), el poliestireno (PS), la poliamida o nailon (PA), el

polietileno (PE) y el propileno (PP), siendo estos dos últimos los más utilizados

actualmente. Por otro lado podemos encontrar plásticos sintéticos, los cuales

son plásticos preparados a partir de polímeros sintéticos de polietileno,

polipropileno, polietilentereftalato, poliestireno y cloruro de polivinilo. Este

material ha tenido un gran auge en la actualidad, llegando a sustituir materiales

como el vidrio y el metal, gracias a su bajo coste de producción y sus

propiedades mecánicas.

Por otro lado los plásticos se pueden clasificar atendiendo a dos criterios, es

decir, se pueden clasificar en función de su naturaleza y en función de su

estructura interna. [ocw.usal.es/eduCommons/ensenanzas-tecnicas/materiales-

ii/contenidos/PLASTICOS].



1. En función de su naturaleza

En función de su naturaleza los plásticos se pueden clasificar en plásticos

naturales, plásticos artificiales y en plásticos sintéticos:

a. Plásticos naturales: Son aquellos plásticos obtenidos directamente de

materias primas vegetales, como el látex, y animales, como la caseína

de la leche. Este tipo de plásticos no se obtienen mediante procesos de

laboratorio, ya que están formados en su totalidad por compuestos

naturales.

b. Plásticos artificiales: Este tipo de plásticos engloba a aquellos que son

obtenidos mediante reacciones químicas de polímeros naturales, como

por ejemplo la nitrocelulosa, etonita, etc.

c. Plásticos sintéticos: La mayoría de los plásticos utilizados actualmente

pertenecen a este grupo. Éstos son producidos a partir de compuestos

derivados del petróleo, del gas natural o del carbón.

2. En función de su estructura interna

Según este criterio los plásticos se pueden clasificar en tres grandes grupos:

a. Termoplásticos: Este tipo de plásticos están formados por cadenas

lineales, de manera que se deforman fácilmente a altas temperaturas.

Este comportamiento es consecuencia de que las cadenas moleculares

que forman este tipo de plásticos no están unidas entre sí, de modo que

cuando se calientan se pueden desplazar unas respecto a otras,

adquiriendo nuevas posiciones y dando lugar a que el plástico en

cuestión adopte una nueva forma. Éstos pueden reciclarse con facilidad.

b. Termoestables: Estos plásticos están formados por cadenas

entrecruzadas en una organización tridimensional. Como consecuencia

se obtiene una macromolécula con enlaces covalentes muy fuertes, de

modo que estos plásticos presentarán una forma irreversible, es decir, si

se deforman no podrán volver a su estado inicial. Los plásticos

termoestables de forma general presentan mejores propiedades

mecánicas, térmicas y químicas, resistencia eléctrica y estabilidad

dimensional que los anteriores.

c. Elastómeros: Los elastómeros forman una gran familia de polímeros

amorfos con una elevada capacidad de sufrir grandes deformaciones

elásticas pero sin llegar a romperse; una vez finalizada la carga éstos

recuperan su forma original. En cuanto a su estructura interna, este tipo



de plásticos están formados por cadenas muy ramificadas. [ S.R.

Schmid, 2008].

En la Tabla 4 se enumeran algunos ejemplos de plásticos termoplásticos,

termoestables y elastómeros:

Tabla 4. Ejemplos de los distintos tipos de plástico.

TERMOPLÁSTICOS TERMOESTABLES ELASTÓMEROS

Polietileno (PE) Resinas fenólicas Poliisopreno

Polipropileno (PP) Resinas ureicas Polisiloxano

Poliestireno (PS) Resinas de melanina

Estireno-butadieno

Cloruro de polivinilo (PVC)

Resinas de poliéster

Neopreno

Nailon o poliamida (PA)

Resinas epoxídicas Silicona

Polietilentereftalato (PET)

Poliuretano Polibutadieno

A continuación, en la Figura 6 se puede observar la estructura interna de cada

uno de los tipos de plásticos mencionados anteriormente:

Figura 6. Estructura interna de cada tipo de plástico.

Fuente: www.ecured.es

Finalmente en la Tabla 5 se pueden observar las ventajas e inconvenientes de

este tipo de material.

https://www.google.es/search?biw=1366&bih=651&tbm=bks&tbm=bks&q=inauthor:%22Steven+R.+Schmid%22&sa=X&ved=0ahUKEwjapNee8cfNAhVIJsAKHQn7BPUQ9AgIJjAB

https://www.google.es/search?biw=1366&bih=651&tbm=bks&tbm=bks&q=inauthor:%22Steven+R.+Schmid%22&sa=X&ved=0ahUKEwjapNee8cfNAhVIJsAKHQn7BPUQ9AgIJjAB



Tabla 5. Ventajas e inconvenientes del plástico.


Reciclable Algunos son permeables a gases y a vapor de agua

Económico

Pueden alterar propiedades organolépticas, como el olor y sabor, de los alimentos que contienen

Ligero

Resistencia mecánica y flexibilidad

Versatilidad de formas (a alta temperatura se ablanda y a baja temperatura se fragiliza)

1.2 Polietilentereftalato (PET)

El polietilentereftalato, también conocido como PET, fue descubierto en el año

1941 por J. R. Whinfield y J. T. Dickson, y fue patentado como un polímero

para fibra. En 1955 tuvo lugar la producción comercial de fibra de poliéster, y

desde entonces el PET ha sufrido un elevado desarrollo tecnológico, gracias a

la gran demanda de este material y a sus elevadas posibilidades de uso.

A partir del año 1976 el PET fue utilizado para la fabricación de envases

ligeros, transparentes y de elevada resistencia, sobre todo para contener

bebidas. Alrededor del año 1977 aparecen en el mercado los primeros

envases de PET y desde entonces se ha convertido en el material más

utilizado para la distribución de alimentos, debido a su elevada resistencia, a su

facilidad para ser moldeado y a sus excepcionales propiedades técnicas.

Hoy en día el PET es el material más utilizado en el mercado para envases de

bebidas refrescantes, aguas minerales, aceite comestible y detergentes;

también es utilizado en bandejas para comida precocinada, envases de salsas,

farmacia, cosmética, licores, etc. [www.quiminet.com]

En la Figura 7 se pueden ver distintos ejemplos de envases fabricados con

PET.



Figura 7. Envases de PET.

Fuente: www.haddad.cl

En estos envases aparece el símbolo que se muestra en la Figura 8, con el fin

de informar a los consumidores que dichos envases son fabricados a partir de

PET. A su vez, los símbolos que encontramos en los envases de plástico

vienen numerados del 1 al 7. Dichos números facilitan la clasificación de los

distintos tipos de plásticos para su posterior reciclado. El número 1 es el más

común y el que se recicla con mayor facilidad, aunque el reciclaje de éstos es

limitado. Sin embargo, hay que ser cuidadosos sobre todo si encontramos este

símbolo con el número 1 en botellas de plástico, ya que esto, a su vez, también

significa que puede emitir sustancias tóxicas, por lo que no es recomendable

reutilizarlas un elevado número de veces. [www.sostenibilidad.com]

Figura 8. Símbolo PET.

Fuente: www.scielo.org.ve



1.2.1 Obtención

A nivel industrial el PET se obtiene a partir de la reacción entre etilenglicol y

ácido tereftálico, los cuales son derivados del etileno y del paraxileno

respectivamente. El ácido tereftálico es obtenido mediante la oxidación y

purificación del paraxileno, mientras que el etilenglicol se obtiene a partir del

óxido de etileno (gas) y es el reactivo limitante de esta reacción.

Estos reactivos reaccionan a elevada presión y temperatura para dar lugar una

resina en estado amorfo, la cual presente un aspecto cilíndrico de pequeño

tamaño y de color blanco, denominados chips.

Para aumentar el peso molecular y la viscosidad de la resina obtenida ésta se

cristaliza y se polimeriza para posteriormente ser almacenada hasta su

procesamiento.

El PET puede ser sintetizado a través de dos caminos diferentes:

a) El camino más simple es la reacción directa, de esterificación, del ácido

tereftálico y el etilenglicol, dando lugar a una molécula de agua como

subproducto de la reacción y a un monómero conocido como bis-B-hidroxietil

tereftalato, como puede observarse en la Figura 9.

Figura 9. Reacción de esterificación.

Fuente: www.eis.uva.es



El bis-B-hidroxietil tereftalato obtenido en la etapa de esterificación es sometido

a una policondensación para formar un polímero que consta aproximadamente

100 unidades idénticas. Durante esta última etapa de condensación se libera

una molécula de etilen glicol cada vez que la cadena se va alargando por

unidad repetida (Figura 10). El etilen glicol que se libera se destila y se vuelve a

incorporar al proceso de fabricación. A medida que la cadena va aumentando

se produce un aumento en el peso molecular del polímero y un aumento de la

viscosidad del mismo, lo que se traduce en un aumento de la resistencia

mecánica del compuesto sintetizado.

Figura 10. Reacción de policondesación.

Fuente: Fuente: www.eis.uva.es

Una vez que se consigue el peso molecular y la viscosidad deseada el nido se

somete a una etapa de extrusión, donde se enfría y solidifica por contacto

directo con agua. A continuación es transportado hacia una cortadora, donde

se lleva a cabo el corte y granulación del producto, quedando éste en forma de

pellets. Finalmente el PET obtenido es empaquetado para ponerlo a la venta.

[www.eis.uva.es]

b) El otro camino que puede ser utilizado para la síntesis de PET consiste

en hacer reaccionar dimetiltereftalato con etilenglicol, a elevada temperatura y

en presencia de un catalizador ácido como puede ser ácido sulfúrico, camino

que se puede llevar a cabo a nivel de laboratorio. Cuando tiene lugar la

reacción se desprende una molécula de metanol y se forma una molécula de

éster tereftálico, la cual a su vez reacciona con otra molécula de éster

tereftálico, y así sucesivamente, hasta formar el polímero deseado.

Por otro lado, el PET también puede ser sintetizado a nivel de laboratorio

haciendo reaccionar cloruro de tereftaloilo y etilenglicol, sin embargo este ácido

es más caro que el ácido tereftálico y de mayor peligrosidad.



Figura 11. Reacción entre ácido tereftálico y etilenglicol.

Fuente: www.eis.uva.es

1.2.2 Características

El PET es un poliéster que forma parte de la familia de los termoplásticos, los

cuales son fácilmente moldeables cuando se le aplica el grado de temperatura

correspondiente. Por este motivo el PET puede adaptarse a cualquier forma y

diseño, además de contar con un gran potencial de aplicaciones.

El PET se caracteriza por su elevado grado de ligereza, transparencia y brillo, a

su vez, presenta una baja velocidad de cristalización y puede encontrarse en

estado amorfo o cristalino.

En cuanto a las propiedades químicas del PET, éste presenta una densidad de

0,85 g/cm3, un punto de fusión entre 252 y 260 ºC, y presenta una elevada

resistencia a ácidos, alcoholes y sales.

Las principales propiedades del PET son las siguientes:

Elevada transparencia, aunque admite cargas de colorantes.

Elevada resistencia al desgaste y a la corrosión.

Buen coeficiente de deslizamiento.

Elevada resistencia química y térmica.

Es muy buena barrera al CO2, O2 y a la humedad.

Puede ser reciclado, aunque su viscosidad disminuye con los

tratamientos térmicos.

Procesable por soplado, inyección y extrusión.



1.3 Antimonio

El antimonio es un elemento químico, cuyo símbolo y número atómico son Sb y

51 respectivamente; pertenece al grupo de los metaloides, es decir, presenta

propiedades intermedias entre los metales y los no metales, ya que tiene

propiedades físicas de metales pero propiedades químicas similares a los no

metales. A su vez, se trata de un elemento similar al arsénico, en cuanto a lo

que a toxicidad se refiere.

Este elemento está presente en botellas de plástico que contienen agua,

zumos de frutas, refrescos, etc. Aunque los envases de PET no contengan

bisfenol A sí que contienen antimonio, ya que este elemento actúa como

catalizador en la polimerización del PET, siendo el desencadenante de dicha

reacción.

1.3.1 Propiedades del Antimonio

En las Tablas 6-8 que se muestran a continuación se pueden observar tanto las

propiedades químicas generales y atómicas, como las propiedades físicas del

antimonio:

Tabla 6. Propiedades generales del Sb.

PROPIEDADES GENERALES

Nombre Antimonio

Símbolo Sb

Número Atómico 51

Masa atómica 121,760 u

Configuración electrónica

[Kr] 4d105s25p3

Grupo 15

Periodo 5

Bloque P

Densidad 6997 kg/m3



Tabla 7. Propiedades atómicas del Sb.

PROPIEDADES ATÓMICAS

Electronegatividad 2,05

Radio atómico 133 pm

Radio covalente 138 pm

Estados de oxidación ±3,5

Acidez Ácido intermedio

1ª Energía de ionización 834 kJ/mol

Tabla 8. Propiedades físicas del Sb.

PROPIEDADES FÍSICAS

Estado de la materia Sólido

Aspecto Gris plateado

Punto de fusión 903,78 K

Punto de ebullición 1860 K

Entalpía de vaporización 77,14 kJ/mol

Entalpía de fusión 19,87 kJ/mol

Presión de vapor 2,49x10-9 Pa a 6304 K

El antimonio puede encontrarse en dos formas diferentes, una forma amarilla,

forma metaestable y formada por partículas de Sb4, y una forma gris, que es

metálica y cristaliza en capas, dando lugar a una estructura romboédrica.

Este elemento no es muy abundante en la naturaleza, ya que suele

encontrarse como una mezcla isomorfa con arsénico (allemonita). El antimonio

se encuentra principalmente en la naturaleza como Sb2S3 (estibnita,

antimonita); el Sb2O3 (valentinita) se halla como producto de descomposición

de la estibnita. Forma parte por lo general de los minerales de cobre, plata y

plomo. También se encuentran en la naturaleza los antimoniuros metálicos

NiSb (breithaupita), NiSbS (ulmanita) y Ag2Sb (dicrasita); existen numerosos

tioantimoniatos como el Ag3SbS3 (pirargirita).

1.3.2 Efecto del antimonio en el medio ambiente.

El antimonio se encuentra en muy baja concentración en el medio ambiente,

tanto es así que es muy difícil poder medirlo. Este metal se introduce en el

medio ambiente gracias a su extracción y procesamiento, durante la producción

de metal antimonio, de aleaciones, de óxido de antimonio y durante la

combinación de antimonio con otras sustancias. Además pequeñas cantidades

de antimonio son liberadas al medio ambiente a través de chimeneas

industriales y plantas generadoras de energía mediante la combustión de

carbón.



Para que el antimonio pueda ser eliminado del medio ambiente por completo se

requieren muchos días, ya que dicho elemento no puede ser destruido, si no

que se adhiere a partículas presentes en la atmósfera o se separa de las

partículas a las que se encuentra unido. La mayor parte del antimonio que

encontramos en el medio ambiente termina adherido a sedimentos,

normalmente a partículas que contienen hierro, aluminio o manganeso.

1.3.3 Efecto del antimonio sobre la salud.

El antimonio no es un producto sin importancia, ya que se trata de un elemento

que puede modificar el metabolismo de las personas que lo ingieren.

Los efectos que el antimonio presenta sobre la salud de las personas

dependen de varios factores, como son la alimentación, la zona de trabajo o la

zona de residencia.

Las personas pueden estar expuestas a antimonio al respirar aire, beber agua

o comer alimentos que lo contengan, así como al estar en contacto con suelo,

tierra o agua que presenten antimonio. Según determinados estudios se ha

comprobado que es el antimonio enlazado al hidrógeno, en fase gaseosa, el

que provoca efectos sobre la salud de las personas.

La concentración de antimonio en el aire no es homogénea, ya que no será

igual en zonas próximas a industrias que transforman el mineral de antimonio

en metal o producen óxido de antimonio, que en zonas lejanas a dichas

industrias.

Podemos encontrar en el aire concentraciones de antimonio que se encuentran

entre el intervalo 1 ng/m3 y 170 ng/m3, aunque en zonas próximas a industrias

que trabajan con antimonio la concentración puede ser superior a 1000 ng/m3.

En cuanto a la concentración de antimonio presente en el suelo también

depende de la zona donde se mida. Normalmente la cantidad de antimonio que

podemos encontrar en el suelo es baja, tanto es así que se encuentra por

debajo de 1 ppm. Sin embargo, se han encontrado zonas donde la

concentración de este elemento está por encima de los 9 ppm, zonas cercanas

a industrias que trabajan con antimonio. Esto se debe a que el antimonio

emitido en forma de polvo no permanece en el aire, si no que se deposita en el

suelo debido a su peso.

Por último, en los alimentos encontramos en torno a 5 microgramos de

antimonio, una cantidad muy pequeña. En carne, pescado, verdura y marisco la

concentración de antimonio oscila entre 0,2 y 1,1 µg/Kg.

Centrándonos en los efectos del antimonio sobre la salud, éstos dependen de

la concentración de antimonio a la que estemos expuestos, como se puede

observar en la Tabla 9. [www.atsdr.cdc.gov.com]



Tabla 9. Efectos del Sb sobre la salud en función de su dosis.

CONCENTRACIÓN

DE Sb EFECTO SOBRE LA SALUD

2 mg/m3 Irritación en los ojos y piel.

9 mg/m3

Problemas pulmonares,

cardíacos, dolor estomacal,

diarrea, vómitos y úlceras

estomacales.

1.4 Interacción envase-alimento

Desde un punto de vista químico el alimento es considerado como un producto

que a su vez está constituido por compuestos químicos más sencillos que

pueden reaccionar entre sí pudiendo modificar tanto la composición como las

propiedades del alimento. Por otro lado, el alimento a través del envase, está

sometido a factores químicos, físicos y microbiológicos, que contribuyen

también a la alteración del producto.

Las principales funciones de los envases alimentarios ya han sido

mencionadas en el Apartado 1.1 de este trabajo, sin embargo en la última

década estos envases han pasado a tener nuevas funciones como la de servir

de recipiente en un proceso de calentamiento en hornos microondas o su uso

en el consumo directo de un alimento sobre su envase. Por este motivo cada

vez es mayor la importancia a la hora de elegir el tipo de envase alimentario,

así como los métodos de tratamiento y conservación de los alimentos

presentes en su interior. Todas las propiedades de los envases deben

mantenerse durante la vida útil de dichos envases, una vez finalizada la vida

útil el envase debe convertirse en deshecho, y además debe cumplir los

requerimientos legales para no afectar al medio ambiente.

Los envases alimentarios deben ser inertes, es decir, no deben ceder

componentes a los alimentos que contienen en su interior, que pongan en

riesgo la salud de los consumidores.

De modo que teniendo en cuenta todo esto, se puede definir como interacción

envase-alimento a las pérdidas o incorporaciones de distintos compuestos

entre el envase y los alimentos que éste contiene. Estas transferencias

implican reacciones químicas y físicas tanto entre el alimento y su envase,

como con el ambiente, las cuales a su vez provocan cambios en las

propiedades y en la calidad de los alimentos.

Las interacciones envase-alimento pueden provocar efectos positivos y

negativos, entre estos últimos podemos destacar los siguientes [M. Vázquez,

2001]:



- Transferencias de componentes tóxicos del envase al alimento que

disminuyan sus características organolépticas.

- Absorción de componentes del alimento por parte del envase.

- Pérdida o ganancia no deseada de humedad.

- Oxidación del alimento que afecte a las características del alimento.

- Pérdidas nutricionales como es el caso de vitaminas por oxidación o por

radiación UV.

Sin embargo, como ya se ha mencionado antes, la interacción envase-alimento

puede tener efectos positivos sobre el alimento. Los envases que provocan

efectos positivos sobre los alimentos reciben el nombre de envases activos,

pudiéndose ver un ejemplo de dichos envases en la Figura 12. Estos envases

además de las funciones generales para todos los envases, actúan mejorando

la calidad y vida media del producto envasado. [M. Vázquez, 2001].

Figura 12. Envases activos.

Fuente: www.interempresas.net

Las diferentes interacciones envase-alimento que transcurren con transferencia

de masa son las siguientes:

- Migración: se refiere al paso de componentes presentes en el envase

hacia el alimento. Es un fenómeno muy estudiado, que provoca

consecuencias organolépticas y tóxicas sobre los alimentos.

- Pérdida de aromas y otros componentes del alimento hacia el envase:

este tipo de interacción afecta principalmente a las características

organolépticas del alimento.



- Incorporación de aromas externos al alimento a través del envase o

generados en el mismo envase: Principalmente esta interacción provoca

cambios en las propiedades organolépticas del alimento aunque también

puede provocar efectos tóxicos.

1.4.1 Fenómeno de migración

El fenómeno de migración se define como el “fenómeno de naturaleza química

que se caracteriza por la transferencia de sustancias desde el envase hasta el

alimento o bebida debido a efectos de naturaleza físico-química”. Dicho

fenómeno depende fundamentalmente del tiempo y de la temperatura a la que

se encuentre dicho envase.

La migración que tiene lugar en envases de polímeros provoca tanto la

alteración de propiedades organolépticas del alimento, como puede ser

variación del olor y del sabor de éste, como la transmisión de aditivos

susceptibles de migrar hacia el alimento, haciendo que el alimento pase a ser

tóxico.

Las sustancias que pueden migrar hacia el alimento dependen de la naturaleza

del envase utilizado. Los polímeros utilizados para la producción de envases

alimentarios están formados por monómeros, oligómeros, aditivos, tintas o

adhesivos que pueden ser incorporados al alimento. Dentro de los aditivos

usados en la fabricación de envase están los plastificantes, antioxidantes,

estabilizantes y colorantes. [D.P. Navia, 2014].

Los monómeros son sustancias muy reactivas y altamente tóxicas, algunos

ejemplos son el estireno y el cloruro de vinilo usados para fabricar PS y PVC

respectivamente. Los plastificantes se utilizan en los plásticos con la finalidad

de que éstos adquieran propiedades como flexibilidad y extensibilidad. Algunos

plastificantes presentes en envases alimentarios son el estearato de butilo y el

acetiltributil citrato, los cuales son sustancias que presentan baja toxicidad pero

tienen un notable efecto cancerígeno. La migración de plastificantes se ve

incrementada cuando se produce un incremento de temperatura y cuando

existe un contacto directo con alimentos grasos.

En cuanto a los antioxidantes, son sustancias utilizadas para disminuir la

oxidación del plástico como consecuencia de la exposición a la luz. Los

antioxidantes más utilizados son el BHT (Butil hidroxitolueno) y el Irganox 1010,

y como norma general la mayoría de estas sustancias presentan toxicidad.

Sin embargo, existen otras sustancias que pueden sufrir migración desde el

envase hacia el alimento que no son introducidas de forma voluntaria en el

envase, si no que se generan gracias a la descomposición de los mismos.

La migración puede determinarse a nivel de laboratorio, es decir, llevando a

cabo ensayos para estudiar dicho fenómeno, sin embargo, trabajar con

alimentos reales conlleva una serie de dificultades, por lo que se suele trabajar

con simulantes o sustancias que presenten características y propiedades



similares a las de los alimentos que se quieren estudiar. Además, para realizar

estos ensayos también se trabaja con distintas condiciones de temperatura y

tiempo, para poder representar las peores condiciones a las que puede estar

sometido el sistema envase-alimento. [J.P. Villarroel, 2013].

Gracias a estos ensayos podemos identificar las sustancias migrantes hacia el

alimento para posteriormente poder estudia su toxicología, pudiendo así

establecer restricciones sobre las mismas.

Factores que afectan al proceso de migración

La naturaleza y extensión de la migración depende de distintos factores, los

cuáles son muy importantes y deben tenerse en cuenta a la hora de estudiar

este fenómeno. Entre dichos factores encontramos:

- Tipo de alimento envasado, es decir, si dicho alimento es seco, graso,

acuoso, etc.

- Tipo de envase utilizado, pudiendo distinguir entre plástico, cartón,

papel, etc.

- Tiempo de contacto entre el alimento y el envase.

- Temperatura a la que se encuentre el envase.

- Relación de superficie del envase frente a volumen del alimento.

1.5 Antecedentes de estudio de migración en

alimentos envasados en PET

Entre los distintos estudios más recientes sobre la migración en alimentos

podemos destacar los siguientes:

- [L. Tormen y col., 2011] Estudio de la contaminación con metales en

muestras de zumos comerciales mediante espectrometría de masas con

plasma acoplado inductivamente (ICP-MS), llevando a cabo una

digestión por microondas. Los metales analizados fueron: Ca, Cd, Co,

Cu, Fe, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Rb, Sr, V y Zn.

Para llevar a cabo el estudio se utilizaron disoluciones patrón para

comprobar la exactitud del método. La precisión expresada en forma de

desviación estándar estaba entre el 1 y el 3 %. En cuanto al límite de

detección para el Pb fue 0,01 µg/L y para el Ca 2000 µg/L.

- [DJ. Kim y col., 2012] Estudio de determinación de monómeros y

oligómeros en botellas y bandejas para comida de PET mediante



cromatografía líquida de alta resolución – espectrometría de masas con

plasma acoplado inductivamente (HPLC-ICP-MS). Previamente las

muestras fueron tratadas con acetonitrilo y diclorometano para extraer

los monómeros y oligómeros de la matriz orgánica. Los resultados

obtenidos demostraron la elevada tendencia de éstos para migrar desde

el envase hasta el alimento.

- [M. Sánchez Martínez y col., 2013] Estudio de la migración de antimonio

en envases de PET en simulantes de alimentos, regulados por la UE.

Las muestras utilizadas fueron agua destilada, ácido acético al 3%,

etanol al 10% y al 20%, aceite y vinagre. El análisis se llevó a cabo

mediante espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente

(ICP-MS) y espectrometría de fluorescencia atómica con horno de grafito

(HG-AFS).

Los resultados obtenidos mostraron que los valores de migración de Sb

se encontraron en el intervalo de 0,5 – 1,2 ppb, encontrándose estos

valores muy por debajo del límite permitido por la UE, el cual es de 40

ppb.

- [A. Buculei y col., 2013] Estudio de la migración de metales en carne

envasada en envases metálicos. El objetivo de este estudio fue

determinar la migración de distintos metales en carne teniendo en

cuenta una serie de parámetros (tiempo de almacenamiento, distintos

rangos de temperatura y de humedad y la porosidad de los envases). Se

analizaron tanto propiedades físico-químicas de los alimentos como

propiedades organolépticas. Los análisis se llevaron a cabo mediante

una digestión por microondas como pretratamiento de las muestras y

una posterior determinación con absorción atómica de llama. Los

metales estudiados fueron: Cd, Pb, Cu, Fe, Zn y Sn.

Se comprobó que las propiedades físico-químicas y organolépticas de

las muestras no variaron durante el análisis. Por otro lado, llegaron a la

conclusión de que el tipo de barniz utilizado en los envases tampoco

influía en la migración de los metales hacia el alimento. Finalmente

observaron que el tamaño de poro del envase tampoco incrementaba la

migración de dichos metales.

- [M. Greifensteins y col., 2013] Estudio del impacto de la temperatura y el

tiempo de almacenamiento en la calidad química y física de botellas de

agua fabricadas con PET utilizadas en campamentos militares. Con este

estudio se quiso comprobar como afectaban la temperatura y el tiempo

de almacenamiento a la calidad de los envases militares de agua



fabricados con PET, para ello las muestras se sometieron a distintas

temperaturas (desde 23 ºC hasta 60 ºC) durante 120 días. Las botellas

de PET se llenaron con agua de California y Afganistán, siendo esta

agua tratada previamente mediante osmosis inversa. En cuanto al Sb,

se detectó en botellas almacenadas a partir de 28 días y a 60 ºC una

concentración de 3,6 ±0,3 ppb; a temperaturas inferiores no se detectó

Sb.

- [A. Szymczycha y col., 2013] Estudio de evaluación de un método simple

y rápido para llevar a cabo un análisis multi-elemental en zumos de

frutas haciendo uso de espectrometría de emisión atómica. Para llevar a

cabo el estudio se compararon tres métodos diferentes: una digestión

con HNO3 y H2O2; una dilución 1:1 con HNO3 al 2% seguida de

centrifugación y una simple filtración de las muestras. Según los

resultados obtenidos se pudo concluir que el método más rápido y

sencillo para llevar a cabo el análisis era la dilución 1:1 con HNO3 al 2%

seguida de centrifugación.

- [S. Carneado y col., 2015] Estudio de la migración de antimonio en agua

mineral envasada en botellas de PET. Se estudió la influencia del tiempo

de almacenamiento y la temperatura en la migración de Sb en agua

mineral envasada en botellas de PET a corto plazo, es decir, al cabo de

15 días, y a largo plazo, al cabo de 220 días. Las muestras fueron

envasadas en botellas de diferente color: transparentes, azul claro y azul

oscuro.

El análisis de las muestras se llevó a cabo mediante HG-AFS y HPLC-

ICP-MS, y éstos mostraron que a 4 y 20 ºC no existía migración de Sb,

mientras que a 40 ºC aumentaba notablemente la concentración de Sb

detectada en agua, aunque no superaba el límite establecido por la UE.

Por último, las muestras a 60ºC y almacenadas durante 30 días si

presentaban concentraciones de Sb que superaban el límite establecido

por la UE, detectándose la presencia tanto de Sb (V) como de Sb (III).



1.6 Legislación para la determinación de Sb en

alimentos.

Dentro de las distintas normativas que hacen referencia a la concentración de

antimonio permitida en alimentos podemos distinguir entre la normativa

internacional, la normativa de la Unión Europea y la Normativa Nacional.

Normativa Internacional

Dentro de la normativa internacional podemos hacer referencia a la “Norma

Codex Standard 108-1981” (Rev.1-1997, enmendada en 2001), norma

aplicable a las aguas minerales naturales envasadas, en la cual se estableció

como límite máximo de antimonio 5 µg/L.

Sin embargo, la OMS establece que el límite permitido de antimonio en

alimentos es de hasta 20 µg/L.

En cuanto a otros límites internacionales, para el caso del antimonio, la United

States Enviromental Protection Agency (USEPA) en EE.UU admite un límite de

6 µg/L; mientras que en Japón, se establece un límite más restrictivo, siendo

éste de 2 µg/L.

La legislación brasileña de metales pesados establece para el antimonio los

siguientes límites:

- Bebidas alcohólicas fermentadas: 0,20 mg/L.

- Bebidas alcohólicas fermento-destiladas: 0,20 mg/L.

- Refrescos: 0,20 mg/L.

- Zumos de frutas: 1 mg/L.

- Otros alimentos: 2 mg/L.

Por último, la legislación de metales pesados en Sudáfrica indica que el límite

de antimonio en agua mineral natural es de 0,005 mg/Kg y en cualquier otro

alimento líquido de 0,15 mg/Kg.

Normativa de la Unión Europea

- Directiva 98/83/CE del Consejo, de 3 de noviembre de 1998, relativa a

la calidad de las aguas destinadas al consumo humano.

- Reglamento (CE) 1935/2004, de 27 de octubre de 2004, del Parlamento

Europeo y del Consejo, sobre materiales y objetos destinados a entrar

en contacto con los alimentos.



- El Reglamento (CE) 2023/2006, de 22 de diciembre de 2006, de la

Comisión, sobre Buenas Prácticas de Fabricación de materiales y

objetos destinados a entrar en contacto con alimentos.

- Directiva 2007/19/CE de la Comisión de 30 de marzo de 2007, por la

que se modifica la Directiva 2002/72/CE relativa a los materiales y

objetos plásticos destinados a entrar en contacto con productos

alimenticios y la Directiva 85/572/CEE del Consejo por la que se

determina la lista de los simulantes que se deben utilizar para controlar

la migración de los componentes de los materiales y objetos de material

plástico destinados a entrar en contacto con los productos alimenticios.

- El Reglamento (CE) 282/2008 de la Comisión, de 27 de marzo de 2008,

sobre los materiales y objetos plásticos de reciclado destinados a entrar

en contacto con alimentos y por el que se modifica el Reglamento (CE)

2023/2006.

- Directiva 2009/54/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 18 de

junio de 2009, sobre explotación y comercialización de aguas minerales

naturales.

- El Reglamento (UE) nº10/2011, de 14 de enero de 2011, de la

Comisión, sobre materiales y objetos plásticos destinados a entrar en

contacto con alimentos.

- Reglamento (UE) nº1183/2012 de la Comisión, de 30 de noviembre de

2012, por el que se modifica y corrige el Reglamento (UE) nº10/2011,

sobre materiales y objetos plásticos destinados a entrar en contacto con

alimentos.

En dicha normativa se refleja que el nivel máximo de migración permitido

para el Sb2O3 es de 0,04 mg/Kg, mientras que en el caso del agua el valor

mínimo de Sb que está permitido y que no resulta tóxico es de 0,005 mg/L.

Normativa nacional

- El Real Decreto 1798/2010, de 30 de diciembre, por el que se regula la

explotación y comercialización de aguas minerales naturales y aguas de

manantial envasadas para consumo humano.

- El Real Decreto 846/2011, de 17 de junio, por el que se establecen las

condiciones que deben cumplir las materias primas a base de materiales

poliméricos reciclados para su utilización en materiales y objetos destinados

a entrar en contacto con alimentos.



- El Real Decreto 847/2011, de 17 de junio, por el que se establece la lista

positiva de sustancias permitidas para la fabricación de materiales

poliméricos destinados a entrar en contacto con los alimentos.

Finalmente, en base a esta normativa, el valor permitido para el antimonio es

de 5 µg/Kg.



2. PARTE EXPERIMENTAL

2.1 Muestras

Las muestras a tratar y analizar serán dos tipos diferentes de refrescos, es

decir, se trabajará con refrescos comerciales de naranja y de limón, y se

estudiará el efecto de la migración de Sb desde el envase al alimento en

ambos casos.

A continuación se detallan las características de los dos tipos de muestras:

a. Refrescos de naranja:

Este tipo de muestra se trata de una bebida refrescante de zumo de frutas, con

vitaminas A, B6, C y E, sin gas y sin conservantes.

La composición de esta bebida es la siguiente: agua, zumo de frutas 10 %

(naranja, mandarina, manzana y uva), azúcar, acidulante: E-330, aceite

vegetal, corrector de la acidez: E-331, emulgente: E-1450, espesantes: E-415 y

E-466, aromas, edulcorante: sucralosa, colorantes: E-160a y vitaminas.

b. Refrescos de limón:

En este caso la muestra se trata de una bebida refrescante de zumo de frutas,

al igual que la muestra anterior, pero ésta es una bebida gaseosa.

Esta bebida está compuesta por los siguientes ingredientes: agua carbonatada,

jarabe de glucosa y fructosa, zumo de limón a partir de concentrado 4%,

acidulante: E-330, estabilizantes: E-414 y E-445, aromas naturales cítricos,

antioxidante: E-300, conservador: E-202, edulcorante: E-955, colorante: E-

161b.

Por otro lado, la codificación para poder identificar cada una de las muestras

que serán tratadas y analizadas será la siguiente:

Siendo:

M: Letra que indica que se trata de una muestra de sabor de naranja. Para las

muestras de limón se utilizará la letra L.

nº: Hace referencia al número de muestra del que se trata.

Tª: La temperatura a la que han sido llevadas cada muestra. Las distintas

temperaturas a las que se trabajará serán: 40°, 60° y 80°.

MnºTªtx



t: Hace referencia al tiempo que estará cada muestra en la estufa, siendo 1 dos

semanas y 2 tres semanas.

x: Indica el número de réplica de una muestra concreta, ya que de cada botella

de muestra se harán tres réplicas.

En la Figura 13 que se muestra a continuación se puede observar un ejemplo

de la etiqueta de una determinada muestra:

Figura 13. Ejemplo de etiquetado de las muestras.

2.2 Reactivos y materiales

Material

El material utilizado ha sido el siguiente:

- Pipetas Pasteur.

- Duquesas de plástico.

- Micropipetas de 10 y de 5 mL.

- Tubos para la digestión por microondas.

- Viales de propileno.

Reactivos

- Ácido nítrico concentrado (65 %), Merck, Darmstadt, Alemania.

- Peróxido de Hidrógeno (30 %), Merck, Darmstadt, Alemania.

- Disolución estándar de Sb, Panreac, Barcelona, España.



2.3 Equipos e instrumentación

Equipos

Los equipos utilizados se enumeran a continuación:

- Estufa (Mecánicas Científicas S.A), con termostato regulable y circulación

de aire.

Figura 14. Estufa.

- Balanza analítica de precisión ME T. Mettler-Toledo International Inc. CH-

8606 Greifensee, Switzerland.

- Horno de digestión por microondas (MarsXpress Technology Inside), que

consta de:

Un plato giratorio, que se encuentra en continuo movimiento y

sobre el cuál se coloca un carrusel, con 40 posiciones, para

colocar las muestras.

Un sistema de control de temperatura por infrarrojo, el cual

permite trabajar con temperaturas muy elevadas, llegando incluso

a los 220ºC. Un sistema de agitación de muestras, a través de un campo

magnético rotatorio, originado en la parte inferior del equipo, que

ofrece la posibilidad, colocando agitadores magnéticos en el

interior de los vasos, de trabajar con agitación del contenido de

los mismos, asegurando así, la homogeneización de las

muestras.



Sistema de seguridad ReactiGuard que detiene el funcionamiento

del equipo si se detecta cualquier incidente en alguno de los

vasos dentro del microondas.

Un sistema de extracción para eliminar los posibles gases

corrosivos o perjudiciales y los vapores inflamables acumulados

en el microondas.

Un software (Synergy Prep) para controlar y monitorizar las

distintas operaciones que se llevan a cabo.

Figura 15. Horno de digestión por microondas.

Instrumentación

El instrumento utilizado en este trabajo es un Espectrómetro de masas

con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS) (Agilent 7500ª). Este

instrumento permite llevar a cabo tanto análisis cuantitativos como análisis

cualitativos de la mayor parte de los elementos que constituyen la tabla

periódica. A su vez dicho instrumento ofrece resultados en un amplio rango

de concentraciones, desde los ppt hasta cientos de ppm.

Dicho instrumento consta de:

Una fuente de ionización, la cual permite generar los iones

presentes en la muestra.

Un analizador de masas o “separador de iones” generados en la

fuente de ionización. El analizador permite separar los iones en

función de su relación masa/carga (m/z).



Un detector de iones capaz de transformar la señal de cada ión en

una señal eléctrica perfectamente medible.

En la Figura 16 se muestra el instrumento utilizado:

Figura 16. Espectrómetro de masas con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS).

2.4 Procedimiento

2.4.1 Tratamiento de las muestras

Las muestras han sido sometidas a diferentes tratamientos. En primer lugar se

ha llevado a cabo un tratamiento térmico; posteriormente las muestras una vez

tratadas en la estufa y llevadas a las condiciones necesarias para desarrollar el

análisis, han sido sometidas a una digestión por microondas, necesaria para

poder llevar a cabo el análisis de la migración de antimonio desde el envase a

las muestras, haciendo uso de la técnica instrumental de espectrometría de

masas con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS).

A continuación se detallan todos los pasos que se han llevado a cabo en la

parte experimental:



1. Tratamiento térmico con estufa

En esta parte del procedimiento se pretende llevar las muestras a unas

condiciones determinadas de tiempo y temperatura para poder así analizar la

influencia de estos parámetros en el proceso de migración del antimonio desde

el envase hacia el alimento.

Inicialmente se han introducido en la estufa, a 40°C, 6 botellas de cada tipo de

muestra, introduciendo por tanto 12 botellas en total (Figura 17), y estarán una

semana a dicha temperatura; al cabo de esa semana, se sacarán 3 botellas de

cada tipo de muestra y las otras 3 restantes se dejarán una semana más a esa

misma temperatura.

Este mismo procedimiento se repite a las temperaturas de 60°C y 80°C.

Figura 17. Muestras en estufa.

Por otro lado, de cada botella de muestra, una vez hayan permanecido en la

estufa el tiempo y a la temperatura necesarios, se harán tres réplicas, cada una

de éstas con su correspondiente código para poder distinguirlas e identificarlas,

como puede observarse en la Figura 18 que se muestra a continuación.



Figura 18. Réplicas de cada botella de muestra.

En la Tabla 10 se recogen los cambios observados tanto en las propiedades

organolépticas del alimento como los cambios en el envase, como

consecuencia de la temperatura y el tiempo permanecido en la estufa.



Tabla 10. Cambios observados en el alimento y en el envase.

Tratamiento

térmico Muestra

Cambios en las

propiedades del

alimento

Cambios en el

envase

T: 40 ° C

t: 2 sem.

Naranja

Color ligeramente

más oscuro.

Olor algo más

intenso.

No se observan

cambios apreciables.

Limón Pérdida de gas.

No se observan


T: 40 ° C

t: 3 sem.

Naranja

Evaporación de

producto.

Olor más fuerte.

No se observan


Limón

Color y olor más

intensos.

Pérdida de gas.

No se observan


T: 60°C

t: 2 sem.

Naranja

Color y olor intensos.

Turbidez.

Evaporación de

muestra.

Fondo del envase

abombado.

Parte estrecha más

ancha.

Limón

Color más intenso.

Aparición de posos

en la parte inferior

del envase.

Por la parte superior

el envase se ha

ensanchado.

T: 60°C

t: 3 sem.

Naranja

Color y olor bastante

más intensos.

Pérdida de producto

por evaporación.

Mayor deformación

del envase.

Limón

Color amarillo mucho

más oscuro que al

inicio.

Mayor deformación

del envase.



Por otro lado, hay que destacar que para las muestras de 80°C, al pasar 48

horas en la estufa, las muestras de naranja quedaron totalmente derretidas,

llegándose incluso a destruir el envase; mientras que los envases de las

muestras de limón se deformaron bastante a comparación de los envases

anteriores. Como consecuencia, sólo podrán analizarse las muestras de limón

que han estado dos días en la estufa a dicha temperatura.

Así mismo, en la Figura 19 puede apreciarse lo que ocurrió:

Figura 19. Muestras a 80 °C.

A su vez, en la Figura 20 y en la Figura 21 se puede ver la evolución de las

muestras, tanto de limón como de naranja respectivamente, una vez que se ha

completado todo el tratamiento térmico en la estufa:

Figura 20. Evolución de las muestras de limón.



Figura 21. Evolución de las muestras de naranja.

2. Digestión por microondas

La digestión por microondas es necesaria tanto como para disolver por

completo la muestra como para extraer los analitos inorgánicos, en concreto el

Sb, de la matriz orgánica, y poder así llevar a cabo posteriormente su

determinación.

Este tratamiento de muestra presenta las siguientes ventajas:

1. La digestión se lleva a cabo en recipientes cerrados, por lo que los

riesgos de contaminación son mucho menores.

2. En este tratamiento de muestra se utilizan reactivos de elevada pureza.

3. Los reactores están fabricados con fluoropolímeros, lo que hace que

éstos tengan mayor seguridad y estén libres de impurezas.

4. Se requiere menos tiempo de análisis que el que se requiere en

métodos clásicos.

5. Se pueden eliminiar o disminuir los riesgos de pérdida de componentes

volátiles por evaporación.

6. Permite determinar tanto analitos inorgánicos como orgánicos.

En cuanto al trabajo en el laboratorio, para llevar a cabo la digestión por

microondas es necesario diluir inicialmente la muestra con HNO3, ya que se

trata de muestras orgánicas, y este ácido se encarga de oxidar el carbono

presente en ellas. En concreto se toman 5 mL de muestra y 3 mL de HNO3.



Una vez hecha la dilución se introduce en el reactor, el cual a su vez lleva una

válvula de seguridad para eliminar el exceso de presión que pueda haber en su

interior, evitando así la explosión.

Las condiciones a las que se lleva a cabo la digestión por microondas quedan

recogidas en la Tabla 11.

Tabla 11. Condiciones de trabajo en el digestor.

Temperatura (°C)

Tiempo rampa (min)

Tiempo (min)

Potencia digestor

(W) %

Potencia seleccionada (W)

85 5 3 800 88 704

125 5 5 800 63 504

160 5 4,30 1600 64 1024

160 5 17,30 1600 64 1024

0 5 0 0

Para terminar este tratamiento, una vez que la digestión de las muestras ha

finalizado, éstas se llevan hasta un volumen de 20 mL con agua destilada,

haciendo uso de una balanza analítica.

3. Análisis mediante Espectrometría de Masas con plasma de

acoplamiento inductivo (ICP-MS)

El análisis de las muestras mediante la técnica de ICP-MS, se realizó llevando

a cabo en primer lugar una calibración directa, utilizando como patrón interno

una disolución madre de Sb-121 de una concentración conocida (10 mg/Kg), y

a partir de la cual se realizaron diluciones sucesivas para construir la recta de

calibrado. Destacar, por otro lado, que se llevaron a cabo medidas control,

cada 15 medidas para asegurar que los resultados obtenidos eran válidos.



3. RESULTADOS

3.1 Parámetros analíticos del método

Los parámetros analíticos del método que han sido analizados son los

siguientes:

- Rango dinámico lineal.

- Límite de detección y límite de cuantificación.

- Precisión.

- Exactitud.

3.1.1 Rango dinámico lineal

El rango dinámico lineal se define como “el intervalo de concentración en el que

la señal analítica registrada es proporcional a la concentración del analito”.

En este estudio el rango dinámico lineal queda comprendido entre 0,5 µg/L y

10 µg/L, utilizándose para su determinación una disolución patrón de

antimonio.

3.1.2 Límite de detección (LD) y Límite de cuantificación

(LQ)

El límite de detección se define como “la menor cantidad de analito que puede

diferenciarse con certeza del blanco”.

Un criterio muy utilizado para que la concentración mínima detectable sea

distinguible del ruido de fondo es que la señal sea igual a tres veces la

desviación estándar de la señal de los blancos.

LD = ± 3σB

Donde “ ” es el valor medio de la señal del blanco, “σB” es la desviación

estándar de la señal del blanco y el número 3 es un factor numérico

seleccionado con el nivel de confianza deseada, en concreto, el número 3

permite un nivel de confianza del 99,86 %.

Por lo que se puede deducir que el límite de detección está basado en un

tratamiento estadístico del análisis del blanco.



Para este estudio el límite de detección es igual a 0,020 µg/L.

Por otro lado, el límite de cuantificación se puede definir como “la menor

cantidad de analito que puede cuantificarse con suficiente fiabilidad”.

La expresión utilizada para la determinación de este parámetro es la siguiente:

LQ = σB

Obteniéndose un valor de 0,040 µg/L para este parámetro.

3.1.3 Precisión

La precisión de un método analítico se define como “el grado de concordancia

entre una serie de resultados obtenidos al aplicar repetitiva e

independientemente el mismo método analítico a alícuotas de una misma

muestra”.

Este parámetro analítico se evalúa mediante parámetros estadísticos que

miden la dispersión de los resultados, como puede ser la “desviación estándar,

varianza o desviación estándar relativa en % o coeficiente de variación”.

a) Desviación estándar: σn-1 = √⅀(𝑥−�̅�)

𝑛−1

b) Coeficiente de variación: CV = 𝜎𝑛−1

�̅� × 100

c) Varianza: v = σn-12

Donde “σn-1” es la desviación estándar y “ ” es la media de las “n” muestras

que han sido analizadas.



En este estudio, se ha obtenido un valor de 5,03 % para el coeficiente de

variación.

3.1.4 Exactitud

La exactitud de un método analítico se define como “la concordancia entre una

medida y el valor aceptado como referencia”.

Para comprobar la exactitud del método se llevó a cabo un estudio de

recuperación, para dos concentraciones de antimonio distintas, en concreto

para 0,5 µg/L y para 5 µg/L, obteniéndose una recuperación de 108% - 99,60%,

respectivamente, de modo que en base a estos datos podemos confirmar la

exactitud del método.

3.2 Análisis de las muestras

Una vez que se ha llevado a cabo tanto el tratamiento térmico en estufa, para

llevar las muestras a las condiciones de trabajo necesarias, como la digestión

por microondas y el posterior análisis de dichas muestras mediante el ICP-MS,

los resultados obtenidos han sido los siguientes:

Concentración de Sb en las muestras:

A continuación se presenta la cantidad de Sb presente tanto en las muestras

de naranja como en las muestras de limón.

a) Muestras de Naranja:

En el caso de las muestras de naranja hay que destacar que los resultados de

las muestras de 80ºC no están presentes debido al deterioro de las muestras al

ser sometidas a tan alta temperatura, por lo que no pudo ser posible

analizarlas.

Los resultados obtenidos quedan recogidos tanto en la Tabla 11 como en la

Figura 22, las cuáles se muestran a continuación:



Tabla 12. Resultado de las muestras de naranja.

Muestra Temperatura Tiempo [Sb] ± σn-1

(µg/Kg)

Almacén 0,26 ± 0,01

1 40ºC 2 semanas 0,35 ± 0,06

2 40ºC 3 semanas 0,63 ± 0,03

3 60ºC 2 semanas 1,33 ± 0,02

4 60ºC 3 semanas 1,43 ± 0,06

Figura 22. Resultados de las muestras de naranja.

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos hay que destacar las siguientes

observaciones:

- La concentración de Sb aumenta conforme aumenta el tiempo que han

permanecido en la estufa y la temperatura a la que han estado

sometidas.

- El intervalo de concentración de Sb presente en las muestras está

comprendido entre 0,26 y 1,43 µg/Kg.

- Finalmente, todos los resultados obtenidos se encuentran dentro del

límite permitido establecido por la Legislación Nacional, ya citada en el

Apartado 1.6, el cuál es 5 µg/Kg.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

25 40 60

2 semanas

3 semanas

Tª (°C)

[Sb] (µg/Kg)



b) Muestras de Limón:

En cuanto a las muestras de limón, se debe tener en cuenta que en este caso

si fue posible analizar las muestras sometidas a la temperatura de 80 ºC

aunque éstas solo estuvieron a dicha temperatura durante 48 horas.

Tanto en la Tabla 13 como en la Figura 23 se pueden observar los resultados

obtenidos para las muestras de limón.

Tabla 13. Resultados de las muestras de limón.

Muestra Temperatura Tiempo [Sb] ± σn-1 (µg/Kg)

Almacén 0,49 ± 0,02

1 40ºC 2 semanas 0,76 ± 0,07

2 40ºC 3 semanas 0,79 ± 0,14

3 60ºC 2 semanas 2,81 ± 0,07

4 60ºC 3 semanas 3,15 ± 0,06

5 80ºC 48 horas 24,19 ± 0,09

Figura 23. Resultados de las muestras de limón.

De modo que teniendo en cuenta los resultados obtenidos podemos concluir

diciendo que:

0

5

10

15

20

25

30

25 40 60 80

2 semanas

3 semanas

Tª (°C)

[Sb] (µg/Kg)

5 µg/Kg



- En este caso, al igual que para las muestras de naranja, a medida que

aumenta el tiempo y la temperatura se puede observar como los

resultados obtenidos van aumentando.

- El intervalo de concentración de Sb detectado está comprendido entre

0,49 y 24,19 µg/Kg, siendo este intervalo mayor que en el caso de las

muestras de naranja.

- Por último, todas las muestras se encuentran dentro del límite permitido

por la Normativa Nacional, el cuál es de 5 µg/Kg, excepto las muestras

sometidas a 80ºC, las cuáles presentan 24,19 µg/Kg de Sb, es decir,

una concentración mucho mayor que la permitida.

Comparación de los resultados obtenidos para ambos tipos de

muestra:

A continuación se muestran dos gráficas (Figura 24 y Figura 25) en las que se

puede apreciar el distinto comportamiento de cada tipo de muestra cuando

éstas se encuentran en las mismas condiciones.

Es decir, en la Figura 24 se representa la concentración de Sb frente al tiempo,

expresado en semanas, para una misma temperatura, en este caso para 40 ºC.

Como se puede apreciar en dicha gráfica, en las muestras de limón la

concentración de Sb es notablemente superior a la concentración de Sb

presente en las muestras de naranja. A su vez, la concentración de Sb

aumenta en mayor proporción en las muestras de naranja que en las muestras

de limón al pasar de 2 a 3 semanas en la estufa.



Figura 24. Comparación de resultados para 40 °C.

Así mismo, en la Figura 25, se lleva a cabo la misma representación que en la

Figura 24, pero en este caso a una temperatura de 60 ºC.

En este caso ocurre lo mismo que para 40 ºC, es decir, la concentración de Sb

en las muestras de limón es bastante superior a la concentración de dicho

elemento en las muestras de naranja. Sin embargo, para esta temperatura se

debe tener en cuenta que la concentración de Sb, tanto en las muestras de

naranja como en las de limón, no varía tan notablemente al pasar de 2 a 3

semanas en la estufa como en el caso anterior.

Figura 25. Comparación de resultados a 60 °C.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

2 3

Tª : 40 °C

[Sb] Naranja

[Sb] Limón

Tiempo (sem.)

[Sb] (µg/Kg)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

2 3

Tª: 60°C

[Sb] Naranja

[Sb] Limón

Tiempo (sem.)

[Sb] (µg/Kg)



Comparación de los resultados obtenidos con los resultados

obtenidos para muestras de agua mineral.

En base a un estudio de migración de Sb, realizado en aguas minerales

envasadas en PET [Poyatos, M.T. 2014], se puede comparar la cantidad de Sb

presente en dichas muestras y en las muestras que han sido analizadas en

este trabajo.

Se debe hacer hincapié en que las muestras de agua estuvieron 1 y 2 semanas

en la estufa a la temperatura de 40 ºC, 60 ºC y 80 ºC, a diferencia de las

muestras de este trabajo que estuvieron a la misma temperatura pero durante 2

y 3 semanas. De modo que solo se puede comparar las muestras que

permanecieron en la estufa 2 semanas.

De tal manera que los resultados para cada tipo de muestra quedan recogidos

en la Tabla 14 que se muestra a continuación:

Tabla 14. Comparación de resultados de muestras de agua mineral y refrescos.

Tiempo Tª Tipo de muestra [Sb] ± σn-1 (µg/Kg)

2 semanas

40 ºC Agua natural ND

Naranja 0,35 ± 0,06

Limón 0,76 ± 0,07

60 ºC Agua natural 5,61 ± 0,03

Naranja 1,33 ± 0,02

Limón 2,81 ± 0,07

80 ºC Agua natural 43,50 ± 0,88

Naranja ND

Limón 24,19 ± 0,09

Como ya se ha mencionado anteriormente, las muestras de naranja a 80 ºC no

pudieron ser medidas, y las muestras de limón solo permanecieron a dicha

temperatura 48 horas, de ahí la elevada diferencia de Sb presente en las

muestras de agua natural y estas muestras.

A su vez, en la Figura 26 se puede observar como el comportamiento en cada

tipo de muestra es diferente, ya que a una temperatura de 40 ºC no se detecta

presencia de Sb en las muestras de agua mineral, mientras que para las

muestras de naranja y de limón si se detecta Sb, aunque éste está presente en

muy bajas concentraciones. Esto llama la atención, puesto que para 60 ºC la

concentración de Sb en agua es mayor que en las muestras de naranja y de

limón, siendo superior a su vez al límite establecido por la Normativa Nacional

(5 µg/Kg).



Figura 26. Comparación de resultados para muestras de agua mineral y refrescos.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

40 60 80

[Sb] (H2O)

[Sb] (N)

[Sb] (L)

Tª (°C)

[Sb] (µg/Kg)

5 µg/Kg



4. CONCLUSIONES

1. En base a los resultados obtenidos para este trabajo se puede afirmar

que la concentración de Sb, presente en las muestras analizadas,

aumenta conforme aumenta la temperatura y el tiempo en la estufa.

2. La concentración de Sb presente en las muestras analizadas es inferior

al límite establecido por la Normativa Nacional (5 µg/Kg), excepto en el

caso de las muestras de limón que permanecieron en la estufa 48 horas

a 80 ºC, las cuáles presentan una concentración de Sb igual a 24,19

µg/Kg.

3. Para las muestras de naranja se puede observar como al pasar de una

temperatura igual a 40 ºC a una temperatura de 60 ºC, existe un

aumento de la concentración de Sb, al igual que lo observado para las

muestras de limón, de modo que podemos concluir diciendo que el

aumento de la temperatura favorece la migración de Sb desde el envase

hacia el alimento.

4. Si comparamos las muestras analizadas con muestras de agua mineral,

las cuáles fueron sometidas al mismo tratamiento, se puede observar

como la concentración de Sb detectada en las muestras de agua mineral

es mayor que la detectada en las muestras de refrescos.



5. BIBLIOGRAFÍA

- Buculei A., Amariei S., Oroian M., Gutt G., Gaceu L., Birca A. (2013).

Metals migration between product and methalic package in canned meat.

LWT-Food Science and Technology, 58, 364-374.

- Carneado S., Hernández Nataren E., López Sánchez J.F., Sahuquillo A.

(2015). Migration of Antimony from polyethylene terephthalate used in

mineral water bottles. Food Chemistry, 166, 544-550.

- Juranovic Cindric. I., Zeiner. M., Kroppl. M., Stingeder. G, (2011).

Comparison of sample preparation methods for the ICP – AES

determination of minor and major elements in clarified apple juices.

Microchemical Journal, 99, 364-369.

- Kim D.J., Taik Lee K. (2012). Amalysis of specific migration of monomers

and oligomers from polyethylene terephthalate bottles. Polymer Testing,

31, 1001-1007.

- López Sánchez P. (2008). Interacciones especiales envase-alimento:

alta temperatura y envase activo antimicrobiano. Tesis doctoral.

Universidad de Aragón.

- Navia D.P., Ayala A.A., Villada H.S. (2014). Interacciones empaque-

alimento: migración. Revista Ingenierías, Universidad de Medellin, 13.

- Poyatos M.T. (2014). Estudio de migración de Antimonio (Sb) y

Germanio (Ge) en aguas minerales nacionales e internacionales

envasadas en PET. Trabajo Fin de Máster. Universidad de Jaén.

- Rodushkin I., Magnusson A. (2005). Aluminium migration to orange juice

in laminated paperboard packages. Journal of Food composition and

Analysis, 18, 365-374.

- Sánchez Martínez, M., Pérez Corona, T., Cámara C., Madrid Y. (2013).

Migration of Antimony from PET containers into regulated EU food

simulants. Food Chemistry, 141, 816-822.

- Simpkins W.A., Louie H., Wu M., Harrison M., Goldberg D. (2000). Trace

elements in Australian orange juice and other products. Food Chemistry,

71, 423-433.

- Szymczycha Madeja A., Welna A. (2013). Evaluation of a simple method

for the multi-elemental analysis in comercial fruit juice samples using

atomic emission spectrometry. Food Chemistry, 141, 3466-3472.

- Tormen L., Plácido Torres D., Dittert I.M., Araujo R., Vera Frescura L.A.,

Curtius A.J. (2011). Rapid assessment of metal contamination in

comercial fruit juices by inductively coupled mass spectrometry after a

simple dilution. Journal of Food composition and Analysis, 24, 95-102.

- Vázquez M. (2001). “Evaluación de la aptitud de envases para alimentos

en función del estudio de interacciones envase-alimento”. En: Avances

en Seguridad Alimentaria. pp 134-155.



- Villarroel Álvarez J.P. (2013). Estudio del efecto de la temperatura en la

resistencia y migraciones de un envase plástico. validación y efectos

sensoriales. Trabajo Fin de Grado. Universidad Politécnica de Cataluña.

- Schmid S.R. (2008). “Polímeros: estructura, propiedades generales y

aplicaciones”. En: Manufactura, Ingeniería y Tecnología. (Ed). Prentice

Hall (4ª ed.), pp 198-199.

- Diversas páginas web:

www.atsdr.cdc.gov.com

www.ecured.es

www.eis.uva.es

www.es.slideshare.net

www.haddad.cl

www.ideasreciclar.com

www.interempresas.net

www.ocw.usal.es/eduCommons/ensenanzas-tecnicas/materiales-

ii/contenidos/PLASTICOS. pdf

www.quiminet.com

www.scielo.org.ve

www.sostenibilidad.com

www.tecnoalimen.com

http://www.atsdr.cdc.gov.com/

http://www.ecured.es/

http://www.eis.uva.es/

http://www.es.slideshare.net/

http://www.haddad.cl/

http://www.ideasreciclar.com/

http://www.interempresas.net/

http://www.quiminet.com/

http://www.scielo.org.ve/

http://www.sostenibilidad.com/

http://www.tecnoalimen.com/



6. CONTRIBUCIONES CIENTÍFICAS

Migration levels of antimony in juices, olive oils and waters bottled in

PET. Study of the influence of storage conditions

Escuderoa, L. A. Sarob, L. Lópeza, M. I. Solera, M. Dolores La Rubiab,

R. Pachecob, N. Ramosa

aBioprocess Research Group of the University of Jaén

bAnalytical Chemistry Research Group of the University of Jaén

Campus Las Lagunillas, A2, 23071 Jaén (Spain)

ABSTRACT

The world worry for food safety, due to the effects that the contaminated or

bad conserved food could have in the consumers and the social alarm that it

generates, has done that in the last years, the governmental authorities of

different countries have taken measurements directed to exercising a major

control on the quality and safety of the food.

Polyethylene terephtalate (PET) is the most widespread polymer used for

the manufacture of packaging and films in contact with food, especially

beverages and drinking water. PET is produced by the polymerization of the

monomers terephthalic acid and ethylene glycol by antimony-, titanium- or

germanium-based catalyst. But since antimony-based catalysts are the less

expensive they account for more than 90% of PET manufactured worldwide

[1-2].



The main objectives of this study are to determine the presence of Sb in

waters, juices and olive oils from PET bottle and the influence of

temperature and time over the migrations levels. For this purpose different

studies were carried out. Samples were stored at different temperatures

between 25 and 80 ºC for 1, 2 and 3 weeks. All the samples, at the end of its

storage conditions were analyzed by inductively coupled plasma mass

spectrometry (ICP-MS). Water samples were analyzed directly, whereas oils

and juices needed an extraction of antimony of theirs matrix through

microwave digestion. The limit of detection and quantification were 0.50 and

0.80 µg/L respectively.

In relation to the newly bottled samples, no Sb was detected at initial time for

all temperatures studied. However, the Sb concentration increased with both

time and temperature. The levels of Sb started exceeding the European

limits of 5 μg/L when the samples were stored at 60 ºC for 2 weeks.

[1] Bach C, Dauchy X, Severin I, François Munoz J, Etienne S, Chagnon

MC. Food Chemistry, 162, 63-71 (2014)

[2] Szymczycha-Madeja A, Welna M. Food Chemistry 141 (2013) 3466–

3472 (2013)



ANEXO DE FIGURAS

Figura 1. Envase primario, secundario y terciario. ........................... 5

Figura 2. Envases de vidrio. ............................................................ 7

Figura 3. Envases metálicos. ........................................................... 8

Figura 4. Envases de cartón. ......................................................... 10

Figura 5. Envases de papel. .......................................................... 10

Figura 6. Estructura interna de cada tipo de plástico. .................... 12

Figura 7. Envases de PET. ............................................................ 14

Figura 8. Símbolo PET. ................................................................. 14

Figura 9. Reacción de esterificación. ............................................. 15

Figura 10. Reacción de policondesación. ...................................... 16

Figura 11. Reacción entre ácido tereftálico y etilenglicol. .............. 17

Figura 12. Envases activos. ........................................................... 22

Figura 13. Ejemplo de etiquetado de las muestras. ....................... 31

Figura 14. Estufa. .......................................................................... 32

Figura 15. Horno de digestión por microondas. ............................. 33

Figura 16. Espectrómetro de masas con plasma de acoplamiento

inductivo (ICP-MS). ..................................................................... 34

Figura 17. Muestras en estufa. ...................................................... 35

Figura 18. Réplicas de cada botella de muestra. ........................... 36

Figura 19. Muestras a 80 °C. ......................................................... 38

Figura 20. Evolución de las muestras de limón.............................. 38

Figura 21. Evolución de las muestras de naranja. ......................... 39

Figura 22. Resultados de las muestras de naranja. ....................... 44

Figura 23. Resultados de las muestras de limón. .......................... 45

Figura 24. Comparación de resultados para 40 °C. ....................... 47

Figura 25. Comparación de resultados a 60 °C. ............................ 47

Figura 26. Comparación de resultados para muestras de agua

mineral y refrescos. ....................................................................... 49



ANEXO DE TABLAS

Tabla 1. Ventajas e inconvenientes del vidrio. ................................. 7

Tabla 2. Ventajas e inconvenientes del metal. ................................. 8

Tabla 3. Ventajas e inconvenientes del papel y cartón. ................... 9

Tabla 4. Ejemplos de los distintos tipos de plástico. ...................... 12

Tabla 5. Ventajas e inconvenientes del plástico. ........................... 13

Tabla 6. Propiedades generales del Sb. ........................................ 18

Tabla 7. Propiedades atómicas del Sb. ......................................... 19

Tabla 8. Propiedades físicas del Sb. ............................................. 19

Tabla 9. Efectos del Sb sobre la salud en función de su dosis. ..... 21

Tabla 10. Cambios observados en el alimento y en el envase. ..... 37

Tabla 11. Condiciones de trabajo en el digestor. ........................... 40

Tabla 12. Resultado de las muestras de naranja. .......................... 44

Tabla 13. Resultados de las muestras de limón. ........................... 45

Tabla 14. Comparación de resultados de muestras de agua mineral

y refrescos. .................................................................................... 48

estudio de la migración de antimonio en...

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