Validação de Método de Determinação

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VALIDACIÓN DEL MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE 
CENIZAS EN LECHE POR MICROONDAS 
 
 
 
TRABAJO ESCRITO VÍA CURSOS DE EDUCACIÓN CONTINUA 
 
 
 
 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: 
QUÍMICA DE ALIMENTOS 
 
 
PRESENTA: 
MATILDE CAMACHO AGUILAR 
 
México, D. F. 2007 
Facultad de Química 
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
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AGRADECIMIENTOS 
 
 
 
 
A mis padres Hermenegildo y Elvira por darme la vida y todas sus enseñanzas. 
 
 
 
A mis hermanos Higinio, Alfredo, Amalia, Petra, Cristina y Elvira por estar conmigo cuando los 
necesito. 
 
 
 
A mis sobrinos David, Julieta, Antonio, Andrea, Miguel, Valeria, Ximena, Rodrigo, Regina, Alfredo y 
Renata por todos los momentos gratos que me hacen pasar. 
 
 
 
A mi esposo Raymundo por todo el amor y apoyo que siempre me ha dado. 
 
 
 
A mis amigos por los momentos inolvidables que he vivido junto a ellos, especialmente a Sylvia, 
Isabel, Héctor, Flor, Emilio, Angélica. 
 
 
 
A el Laboratorio Fermi por haberme dado la oportunidad de crecer profesionalmente y a las 
personas que en el laboran especialmente a Alejandra, Alma, Rocío, Rafael, Vianey, Teresa, Q. 
Consuelo, Q. Fernando, Juan Carlos, Paulino, Gerardo. 
 
 
 
A la vida por haberme dado la oportunidad de estudiar en la mejor Universidad. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Una gota de agua rompe una piedra no por fuerte sino por constante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ÍNDICE 
 
 
 
 
 
 Página 
 
 
1. Introducción 1 
 
 
2. Información general sobre el tema 4 
 
 
3. Procedimiento 14 
 
 
4. Resultados 17 
 
 
5. Discusión 23 
 
 
6. Conclusiones 24 
 
 
7. Bibliografía 25 
 
 
 
1. INTRODUCCIÓN 
 
Uno de los retos en todo proceso de medición es proporcionar resultados confiables 
en el menor tiempo, cumpliendo con los requerimientos óptimos de calidad 
metrológica; la automatización es una herramienta que es indispensable para cumplir 
este reto, en donde se integra un sistema y se trasfieren tareas de algún proceso, 
realizadas habitualmente por operadores humanos a un conjunto de elementos 
tecnológicos, proporcionando ventajas como son repetibilidad, mayor eficiencia, 
incremento de productividad y reducción en la manipulación del elemento a ser 
analizado y por ende el costo. 
 
El presente trabajo fue realizado en las instalaciones del Laboratorio Fermi S.A. de C. 
V, en el Departamento de Fisicoquímicos en el área de Alimentos y bebidas, siendo 
un laboratorio de pruebas acreditado ante la ema (entidad mexicana de acreditación) 
en la rama de alimentos, bajo la norma Mexicana NMX-EC-17025-IMNC-2006 
“Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y de 
calibración”. 
 
Como parte del cumplimiento a esta norma se encuentra el requisito 5.4.5 
Validación de los métodos donde indica: 
 
5.4.5.1 La validación es la confirmación, a través del examen y aporte de evidencias 
objetivas de que se cumplen los requisitos particulares para un uso 
específico previsto. 
 
5.4.5.2 El laboratorio debe validar los métodos no normalizados, los métodos que 
diseña o desarrolla, los métodos normalizados empleados fuera del 
alcance previsto, así como las ampliaciones y modificaciones de los 
métodos normalizados, para confirmar que los métodos son aptos para el 
fin previsto. La validación debe ser tan amplia como sea necesario para 
satisfacer las necesidades del tipo de aplicación o del campo de 
aplicación dados. (11) 
 1
Una de las actividades adicionales que realiza el Laboratorio Fermi S.A. de C. V., es 
dar apoyo a sus empleados desde el apoyo técnico como desarrollo humano. 
 
Por lo que en esta ocasión se me permitió realizar el trabajo validación de un método 
de microondas para determinar cenizas en un alimento con el objetivo de demostrar 
que el método de prueba realizado en forma tradicional y otro realizado por medio de 
un equipo automatizado permite obtener resultados confiables en menor tiempo. 
 
La razón principal para la validación del método se basa en la reciente adquisición 
del equipo por la necesidad de automatizar la determinación de cenizas en 
alimentos, reduciendo así principalmente tiempo y costo; otra razón es que en la 
actualidad no existe una norma mexicana que involucre el método de determinación 
de cenizas por microondas y finalmente, para dar cumplimiento a la NMX-EC-
17025-IMNC-2006 
 
El contenido de cenizas en los alimentos indica el contenido total de minerales 
presentes, esto es importante ya que en algunos casos sirve para determinar la 
pureza de ingredientes tales como: azúcar, pectinas, almidones y gelatina, en los 
que el contenido de cenizas es un índice de adulteración o contaminación. Por lo 
que si en algún producto alimenticio hay un contenido de cenizas que no esté 
dentro de la especificación, se presume la presencia de algún adulterante 
inorgánico. 
 
Los métodos de prueba con los que se realizó la comparación fueron: 
 
1) Determinación de cenizas en alimentos bajo la norma NMX-607-NORMEX-
2002. Alimentos-determinación de cenizas en alimentos - método de 
prueba. 
2) Determinación de cenizas en alimentos por mufla de microondas, modelo 
Phoenix marca CEM. 
 
 2
La norma NMX-607-NORMEX-2002. Alimentos-determinación de cenizas en 
alimentos - método de prueba indica los siguientes criterios de aceptación para 
repetibilidad y reproducibilidad. 
 
Repetibilidad: la diferencia entre dos datos obtenidos en un laboratorio por el mismo 
analista siguiendo el mismo método, el mismo material, el mismo equipo y bajo las 
mismas condiciones en forma simultánea, no debe exceder a 5 % del valor 
promedio. 
 
Reproducibilidad: la diferencia entre dos resultados obtenidos por dos analistas, 
trabajando en el mismo o en diferentes laboratorios, siguiendo el mismo método, 
analizando la misma muestra, utilizando diferente equipo, no debe exceder a 5 % 
del valor promedio. (12) 
 
Prácticamente todos los alimentos pueden ser sometidos a la determinación de 
cenizas en mufla de microondas, no importa si son líquidos, semisólidos o sólidos, ya 
que las radiaciones microondas penetran de forma uniforme. 
 
El rango de porcentaje de cenizas que se encuentran en la mayoría de los alimentos 
va de aproximadamente 0,2 % para productos líquidos y hasta aproximadamente 8,0 
% para productos sólidos como leche descremada. 
 
Para el propósito mencionado se seleccionó leches enteras en polvo comerciales por 
su alto contenido de cenizas el cual es de 5,8 – 6,0 %, por que presentan valores 
constantes por lo que si no está dentro de estos valores se puede pensar en una 
adulteración de la misma. 
 
 
 
 3
 
2. INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL TEMA 
 
Un alimento: es cualquier sustancia que ingerida o introducida de alguna forma en el 
organismo mantiene la actividad fisiológica y sicológica, proporciona energía y 
promueve la nutrición. Es un conjunto de compuestos químicos conocidos, como 
agua, proteínas, hidratos de carbono, lípidos, minerales, vitaminas, pigmentos y 
aromatizantes, pero también contiene una serie de compuestos químicos 
desconocidos que imparten al alimento las características del color, sabor, textura y 
otros efectos. 
 
El estudio de los constituyentes básicos de los alimentos(hidratos de carbono, 
lípidos, proteínas, agua) y de las acciones y reacciones químicas, microbianas y 
físicas que dan cambios nutricionales organolépticos y de otro tipo, antes, durante y 
después del procesado, se conoce como Ciencia de los Alimentos, la cual requiere de 
los análisis fisicoquímicos de los alimentos para conocer su composición y por ende 
su calidad nutrimental. (8) 
 
De acuerdo con los objetivos analíticos y el ámbito de competencia del laboratorio, se 
pueden citar: 
 
a. Las técnicas físicas, como la resonancia magnética nuclear (RMN), la 
espectrometría de masas o la identificación de isótopos estables característicos de un 
producto. 
 
b. Metodologías basadas en las propiedades fisicoquímicas de las sustancias 
analizadas, por ejemplo: su comportamiento en sistemas cromatográficos diversos, su 
fluorescencia, su absorción en la región visible o ultravioleta, etc. 
 
 4
c. Cuantificaciones químicas clásicas usadas en diversas disciplinas, 
agroalimentarias y otras. 
d. Reacciones enzimáticas, inmunológicas y radio inmunológicas en plena 
expansión por su rapidez y especificidad. 
 
Estas técnicas proporcionan, desde una perspectiva alimentaria, el “análisis global” 
de un producto, se aplican tanto para la determinación de los componentes 
mayoritarios (agua, proteínas, lípidos, hidratos de carbono, cenizas y fibra cruda) 
como para los minoritarios (vitaminas y minerales). Utilizado de forma rutinaria para 
un analito determinado, su resultado es fácilmente reproducible y su mayor interés 
reside en proporcionar la cantidad total de analito presente en la muestra. Esta es la 
razón por la que el resultado de estos métodos se denomina “bruto“o “total”, 
indicando que se trata del contenido total en la muestra independientemente de su 
preparación o eficacia nutrimental. (1) 
 
Las cenizas de un alimento son un término analítico equivalente al residuo 
inorgánico, que se obtiene después de incinerar y calcinar la materia orgánica. Las 
cenizas, normalmente, no son las mismas sustancias inorgánicas presentes en el 
alimento original, debido a las pérdidas por volatilización o a las interacciones 
químicas entre los constituyentes (9), de ahí la importancia de cuidar todos los puntos 
críticos de la determinación, como es la manipulación de la muestra, aunado a esto 
cada vez se buscan más equipos que reduzcan el tiempo de la determinación y un 
equipo potencial es el presentado en este trabajo. 
 
Es por esto que la determinación de cenizas en la leche es importante ya que el 
porcentaje obtenido nos dice si se trata de una leche entera o descremada y aunque 
no es un parámetro de regulación fisicoquímica ni de salud, es importante para la 
industria de lácteos. 
 
Por último, la determinación de cenizas no solo se realiza para conocer la calidad 
de un alimento sino también es parte de los análisis que se realizan para un 
 5
etiquetado nutrimental, aunque ésta información no aparezca en la etiqueta como 
tal. 
Definiciones de los conceptos relacionados. 
 
Mufla convencional: Recipiente de metal o material refractario que se usa para 
calentar uniformemente mediante radiaciones eléctrica proporcionadas por un 
termostato. 
 
Mufla de microondas: La mufla contiene una capucha de cerámica en la cual se 
coloca alrededor una pieza de carburo de silicio (elemento de calentamiento) en la 
que se concentra toda la energía emitida por las microondas; lo que genera la onda 
de calor dependiendo la temperatura seleccionada. (5) 
 
Microondas: Como todas los ondas electromagnéticas, las microondas tienen 
asociados un campo eléctrico y un campo magnético, perpendiculares entre si. 
Además son ondas monocromáticas, planas y fuertemente polarizadas. Por sus 
características (frecuencia y longitud de onda), las microondas son radiaciones no 
ionizantes con un poder de penetración superior a la radiación infrarroja. La energía 
de las microondas se convierte en calor al ser absorbida por la materia. La interacción 
de esta radiación en un determinado material crea una distorsión debida al efecto del 
campo magnético y eléctrico asociado. (2) 
 
Con el término microondas se identifica a las ondas electromagnéticas en el espectro 
de frecuencias comprendido entre 300 MHz y 300 GHz.(4) Las microondas pueden 
ser generadas de varias maneras, generalmente divididas en dos categorías: 
dispositivos de estado sólido y dispositivos basados en tubos de vacío. Los 
dispositivos de estado sólido para microondas están basados en semiconductores de 
silicio o arsenuro de galio, e incluyen transistores de efecto campo (FET), transistores 
de unión bipolar (BJT), diodos Gunn y diodos IMPATT. Se han desarrollado versiones 
especializadas de transistores estándar para altas velocidades que se usan 
comúnmente en aplicaciones de microondas. Los dispositivos basados en tubos de 
 6
vacío operan teniendo en cuenta el movimiento balístico de un electrón en el vacío 
bajo la influencia de campos eléctricos o magnéticos, entre los que se incluyen el 
magnetrón. 
 
Magnetrón: El magnetrón es un tubo de electrón de diodo-tipo que se usa para 
producir la energía de 2450 MHz requerida para las microondas, la estructura de un 
magnetrón incluye en ánodo, un filamento/cátodo, la antena y un magneto. (5) 
 
La industria alimentaría recurre con muy distintos fines al empleo de radiaciones 
electromagnéticas, todas ellas se transmiten en forma de onda sin necesidad de un 
soporte material por lo que existen tratamientos con radiaciones no ionizantes y 
aquellos con radiaciones ionizantes. En el primer caso, se recurre al empleo de 
distintas formas de energía electromagnética. El espectro utilizado incluye la radiación 
infrarroja y microonda, así como la energía eléctrica. Estas radiaciones, con distinto 
poder de penetración, se utilizan para generar calor por diferentes mecanismos y son 
la base de varios sistemas de calentamiento (infrarrojo, microondas, dieléctrico y 
óhmico). 
 
La calefacción por microondas, al igual que la dieléctrica y la óhmica, no requiere de 
la existencia de un gradiente térmico o de superficies calientes; se trata de una forma 
de generar calor derivada de la distorsión creada en los componentes de los 
alimentos por la incidencia de un campo eléctrico alterno.(2) 
 
Descripción del equipo utilizado para determinar cenizas por microondas. 
 
El Horno de Mufla Operado por Microondas, Modelo Phoenix, es un sistema especial 
de microondas con un propósito definido, diseñado para su uso en el laboratorio en 
calentar y / o calcinar un amplio rango de materiales. Su propósito primario es la 
rápida oxidación de la materia orgánica de la muestra para la determinación 
gravimétrica del contenido de cenizas. (5) 
 7
 
Beneficios que proporciona el método de cenizas por mufla de microondas: 
 
• Conveniencia - Resultados exactos en minutos. 
• Velocidad - Hasta 10 veces más rápido que las muflas convencionales. 
• Capacidad - Calcina hasta 15 muestras a la vez. 
• Versatilidad - Utiliza cualquier tipo de crisoles usado en las muflas 
 convencionales, incluyendo crisoles de platino. 
• satisfacen los métodos estándares que requieren de calentamiento con muflas 
 eléctricas. 
• El diseño e ingeniería es robusto e independiente, están diseñados con 
 seguridad para el operador utilizando seguros en las puertas, sistemas de 
 diagnóstico y seguridad para sobrecalentamiento. 
• Cada sistema cuenta con métodos almacenados con control de temperatura y 
 un software de auto arranque y parado. 
• Elimina la necesidad de la carbonización previa con mechero Bunsen o una 
 placa de calentamiento lo que ocupa casi la mitad del tiempo en la 
 determinación 
• Reduce el volumen de muestras grandes en minutos gracias a una 
 evaporación veloz. 
• Incrementa el flujo de aire acelerandola oxidación de las muestras. 
• La mufla de microondas puede trabajar en aplicaciones a alta temperatura 
 siendo 97% más rápido que las muflas convencionales. 
• El sistema es robusto. La verificación de la temperatura y su calibración 
cumple con los lineamientos de ISO y GLP ya que se efectúa fácil y 
rápidamente con accesorios trazables a NIST y termocuplas duales para 
fuentes de calibración externas. 
 
 
 
 8
 
 
Mufla de microondas 
 
 
 
 
 
 
 
 9
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 10
 
 
Validación. 
 
La validación se puede realizar a través de 4 formas: 
 
--Calibración utilizando patrones de referencia o materiales de referencia. 
--Comparación con resultados obtenidos con otros métodos. 
--Comparación entre laboratorios 
--Evaluación sistemática de los factores que influyen en el resultado. (11) 
 
Un método debe ser validado cuando se incorporan mejoras en el método establecido 
y también para demostrar la equivalencia entre dos métodos (por ejemplo un nuevo 
método y uno estandarizado). (7) 
 
Como ya se mencionó el desarrollo del presente trabajo se basó en la comparación 
de los métodos de prueba para la determinación de cenizas en alimentos bajo la 
norma NMX-607-NORMEX-2002. Alimentos-determinación de cenizas en alimentos 
- métodos de prueba, y determinación de cenizas en alimentos por mufla de 
microondas, modelo Phoenix marca CEM. 
 
Para este caso la herramienta que fue utilizada es la comparación con resultados 
obtenidos con otros métodos; y el cambio propuesto, es realizar la determinación por 
medio de un sistema de microondas. 
 
El objetivo de la validación por comparación es la comprobación de que la 
repetibilidad, reproducibilidad, exactitud, incertidumbre o cualquier parámetro 
metrológico crítico no cambia con la modificación al método. 
 
 
 
 11
 
Se realiza la determinación con el cambio propuesto, se evalúa la característica 
metrológica y se analiza mediante una herramienta estadística, si hubo cambio o no 
lo hubo. 
 
El método estadístico que se eligió fueron pruebas de significancia, ya que es una 
forma por la que los resultados de un método analítico nuevo pueden comprobarse, 
comparándose con los resultados obtenidos utilizando un segundo método. 
 
Estas comparaciones se pueden realizar a través de medias, de varianzas y de 
desviaciones estándar, estos son estimadores de los parámetros que permiten 
cuantificar las características globales del conjunto de datos analizados. Tanto la 
media como la desviación estándar tienen las unidades de la variable de los datos, no 
así la varianza cuyas unidades son las unidades de los datos elevadas al cuadrado. 
 
Lo mencionado anteriormente es para dar cumplimiento a la NMX-EC-17025-IMNC-
2006 “Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y de 
calibración”, la cual menciona que se puede validar un método de forma parcial o total 
dependiendo el tipo de muestra. 
 
El sistema de medición para los dos métodos de validación involucra los siguientes 
instrumentos y equipos: 
 
a) Balanza analítica calibrada. 
b) Juego de pesas calibradas. 
c) Mufla 
d) Desecador/ desecante 
e) Crisoles 
 
 
 12
 
Para la realización de una técnica gravimétrica el instrumento que se usa es la 
balanza analítica y la Guía técnica sobre trazabilidad e incertidumbre en las 
mediciones analíticas que emplean la técnica de gravimetría de masa emitida por el 
Centro Nacional de Metrología nos dice que para poder utilizar un instrumento éste 
debe de tener una confirmación metrológica la cual omitiré en el presente trabajo 
debido a que ésta confirmación fue realizada por el Laboratorio Fermi S. A. de C. V. 
cuando se adquirió. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 13
 
3. PROCEDIMIENTO. 
 
Desarrollo de métodos: 
 
1). NMX-607-NORMEX-2002. Alimentos-determinación de cenizas en alimentos - 
método de prueba: 
 
Pesar aproximadamente 2 g de muestra en un crisol de porcelana a peso constante 
en una balanza analítica con alcance de 0,0001 g, posteriormente el crisol con la 
muestra se coloca en una parrilla de calentamiento durante aproximadamente 1 h, 
posteriormente incinere la muestra con un mechero tipo Bunsen hasta que no 
desprendan humos, finalmente coloque los crisoles con la muestra en la mufla que 
fue previamente estabilizada a una temperatura 525 º C durante 4-5 horas. 
 
Transcurrido el tiempo retire de la mufla los crisoles con la muestra calcinada 
evitando un choque térmico, colocando unos segundos el crisol sobre la placa de 
cerámica que se encuentra en la puerta de la mufla, y coloque los crisoles en un 
desecador durante 1 h, pese. Una vez concluido el proceso, realice los cálculos. 
(Tiempo estimado de realización del método de prueba: 8 horas.) 
 
 
Cálculos: 
( )
M
pP 100*Cenizas %* −= 
 
En donde: 
P = Peso del crisol con las cenizas en gramos. 
p = Peso del crisol vacío en gramos. 
M = Peso de la muestra en gramos 
 
 14
2). Determinación de cenizas en alimentos por mufla de microondas, modelo 
Phoenix marca CEM. 
Pesar aproximadamente 2 g de muestra en un crisol de porcelana a peso constante 
en una balanza analítica con alcance de 0,0001 g, posteriormente coloque los crisoles 
en la mufla de microondas. 
Ejecute el método de leche, el cual consiste en que la mufla se calienta hasta 525 º C 
y se mantiene durante 2 h, retire los crisoles de la mufla una vez que la pantalla de la 
mufla lo indica. Coloque los crisoles en un desecador durante 1 h, pese. Una vez 
concluido el proceso realice los cálculos. (Tiempo estimado de realización del método 
de prueba: 3,5 horas.) 
 
Cálculos: 
( )
M
pP 100*Cenizas %* −= 
 
En donde: 
P = Peso del crisol con las cenizas en gramos. 
p = Peso del crisol vacío en gramos. 
M = Peso de la muestra en gramos 
 
 
Validación. 
 
 
Se realizó 10 repeticiones por cada método y con los resultados obtenidos se calcula 
el promedio, desviación estándar, coeficiente de variación, también conocido como 
desviación estándar relativa (DER) y varianza. 
 
Aplicando las siguientes formulas: 
 
 15
PROMEDIO: ∑=
i
i n/xX 
 
DESVIACIÓN ESTÁNDAR: ( ) ( )12 −−= ∑ n/xxS
i
i 
 
COEFICIENTE DE VARIACIÓN: 100*
X
SCV = 
 
VARIANZA: ( )∑ −−= 12 n/xxiσ (3) 
 
Los cálculos se realizaron en una hoja de cálculo en el programa Excel. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 16
4. RESULTADOS 
 
 
 
 
Tabla No. 1. Contenido de cenizas en leche en polvo por el método NMX-607-
NORMEX-2002. Alimentos-determinación de cenizas en alimentos - método de 
prueba: 
 
 
 
muestra
identificación 
del crisol
folio de
registro
peso del
crisol a peso
constante
peso de la
muestra
peso del
crisol +
cenizas
%cenizas
1 7 152 23.8583 2.0051 23.9762 5.88
2 A 152 28.0441 2.0070 28.1621 5.88
3 L 152 24.0837 2.0035 24.2009 5.85
4 R6 152 21.1326 2.0025 21.2506 5.89
5 4 154 23.9763 2.0071 24.0940 5.86
6 A10 154 22.3398 2.0018 22.4572 5.86
7 H 173 23.0552 2.0027 23.1729 5.88
8 A4 173 20.7023 2.0053 20.8204 5.89
9 C 172 25.8176 2.0058 25.9356 5.88
10 109 172 29.7746 2.0016 29.8918 5.86
promedio 5.87
S 0.0144
CV 0.24
⎠ 0.0002
 
 
 
 
 
 
 17
Tabla No. 2. Contenido de cenizas en leche en polvo por el método de 
determinación de cenizas en alimentos por mufla de microondas, modelo Phoenix 
marca CEM. 
 
 
 
 
 
 
muestra identificación 
del crisol
folio de 
registro
peso del 
crisol vacío
peso de la 
muestra
peso del 
crisol + 
cenizas
%cenizas
1 H 152 23.0554 2.0066 23.1717 5.8
2 54 151 19.0543 2.0034 19.1701 5.78
3 R2 152 22.465 2.0046 22.5808 5.78
4 C 144 25.8174 2.0039 25.934 5.82
5 5 152 28.2761 2.0053 28.3928 5.82
6 B 152 26.573 2.0012 26.6889 5.79
7 B1 173 27.6217 2.0038 27.7383 5.82
8 64 172 30.8123 2.0068 30.9288 5.81
9 7 172 23.8583 2.0021 23.9748 5.82
10 R6 17221.1328 2.0057 21.2492 5.8
promedio 5.80
S 0.0165
CV 0.28
σ 0.0003
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 18
Aplicación de las pruebas de significancia con los resultados obtenidos. 
 
La prueba de significancia que se eligió fue por comparación de las medias de dos 
muestras. Esta es la forma por la que los resultados de un método analítico nuevo 
pueden comprobarse por comparación con los resultados obtenidos utilizando un 
segundo método (quizás un método de referencia). 
 
En este caso el método de referencia es la determinación de cenizas bajo la NMX-
607-NORMEX-2002. Alimentos-determinación de cenizas en alimentos - métodos de 
prueba que es comparado con el método nuevo que es Determinación de cenizas en 
alimentos por mufla de microondas, modelo Phoenix marca CEM. 
 
Partiendo de la base de que los dos métodos proporcionan el mismo resultado 
necesitamos comprobar si difieren en forma significativa y con las mismas 
herramientas estadísticas saber si hay reproducibilidad entre los métodos. 
 
La reproducibilidad está definida como el grado de concordancia entre dos 
determinaciones independientes de una misma muestra, los análisis los puede 
realizar el mismo analista en diferentes equipos o diferentes analistas en el mismo 
equipo. 
 
La reproducibilidad del método se determina con la comparación de las varianzas y 
de las medias de los resultados obtenidos. (10) 
 
 
Se trata de determinar si las muestras provienen de poblaciones iguales, se utiliza el 
estadístico F de Snededor, que se calcula: 
 
2
1
Varianza
VarianzaF = 
 
 19
y posteriormente se realiza la prueba de hipótesis sobre las medias por t de Student 
de acuerdo a la siguiente ecuación: 
 
 
s
nt )( μχ −= 
 
 
Donde t tiene n grados de libertad. (6) 
 
 
µ = promedio del valor del método de referencia. 
X = promedio del valor del método propuesto. 
n =.número de repeticiones. 
s = desviación estándar del método propuesto. 
 
 
 
Tabla no. 3 Resultados de promedio y desviación estándar por la NMX-607-
NORMEX-2002 y por mufla de microondas Modelo Phoenix Marca CEM. 
 
 
 
 
NMX-607-NORMEX-2002 Phoenix
media (%) 5,87 5,80
desviación estándar 0,0144 0,165
número de repeticioones 10 10
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 20
Tratamiento de resultados: 
 
Formulas del método estadístico que se va a llevar a cabo 
 
 
 
Prueba t de Student para promedios 
s
nt )( μχ −= (6) 
 
0164.0
10)87.580.5( −=t 
 
t = 1,73 
 
 
 
Prueba de hipótesis para la prueba t de Student 
 
Ho: no hay diferencia significativa entre los promedios de los valores obtenidos 
 
H1: hay diferencia significativa entre los promedios de los valores obtenidos 
 
La t de tablas al 95 % de significancia para 9 grados de libertad es: 2,26 
 
Por lo que la t calculada es menor a la t de tablas 1,73 < 2,26 por lo que se puede 
decir que no hay diferencia significativa entre los métodos utilizados. 
 
 
Prueba de F para varianzas 
 
 
2
1
Varianza
VarianzaF = (6) 
 
 21
0003,0
0002,0
=F 
 
F = 0,66 
 
 
La F de tablas al 95 % de significancia para una prueba de una cola con 9 grados de 
libertad es: 3,179 
 
La F de tablas al 95 % de significancia para una prueba de dos colas con 9 grados de 
libertad es: 4,026 
 
Por lo que la F calculada 0,66 es menor a la F de tablas 3,179 y 4,026 por lo que 
podemos decir que no hay diferencia significativa entre las varianzas de los métodos 
utilizados, ya sea considerando una o dos colas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 22
 
5. DISCUSIÓN. 
 
Como era de esperar el tiempo en que se lleva a cabo le determinación es menor en 
la mufla de microondas (3,5 h) que en la mufla convencional (8 h), esto se debe a que 
la manipulación de la muestra es menor y no hay tratamiento previo. 
 
Tanto la t de Student como la F obtenidas son menores que las de tablas por lo que 
se puede decir que no hay diferencia significativa en los resultados obtenidos del 
porcentaje de cenizas por el método de mufla convencional y por la mufla de 
microondas. Es decir no hay diferencia significativa entre los promedios y las 
varianzas de los resultados obtenidos. 
 
Además de que no hay diferencia significativa debemos aclarar que el tiempo de 
realización de la metodología es mucho más corto en la mufla de microondas que en 
la mufla convencional, por lo que el tiempo de análisis se reduce a menos de la mitad. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 23
6 CONCLUSIONES. 
 
El método por mufla de microondas es más rápido y permite analizar en el mismo 
tiempo más muestras que en la mufla convencional. 
 
En las muestras y condiciones probadas no hay diferencia significativa entre el 
método tradicional y el método de mufla de microondas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 24
7. BIBLIOGRAFÍA. 
 
1) Adrian J., Potus J. Análisis nutricional de los alimentos Editorial Acribia, Zaragoza, 
España, 2000, pág. 3, 4, 5. 
 
2) Cambero R. M. I., Fernández Álvarez L., García Sanz M. L., Tecnología de los 
alimentos Volumen I Componentes de los alimentos y procesos, Editorial Síntesis, 
España, 1998, pág. 19, 20, 21,161 ,162. 
 
(3) Colegio de Químicos Farmacéuticos Biólogos, Guía de Validación de Métodos 
Analíticos, Editada por el Colegio de Químicos Farmacéuticos Biólogos, A. C. (2002) 
 
(4) Guía técnica sobre trazabilidad e incertidumbre en las mediciones analíticas que 
emplean la técnica de gravimetría de masa. CENAM, Julio, 2004, pág. 14. 
 
5) Manual de operación de Phoenix Microwave furnace, CEM Corporation 
 
6) Miller, J. N., Miller J. C., Estadística y quimiometría para Química Analítica, 
Prentice Hall, España 2002, 4 ta Ed. 
 
7) Olvera, T. Á., Departamento de educación Continua, Facultad de Química, UNAM, 
México, Memorias Diplomado en Metrología, 2006. 
 
8) Ott. B. D., Ph. D. Manual de laboratorio de ciencia de los alimentos, Editorial 
Acribia, Zaragoza, España, 1987, pág. 5. 
 
 
9) Pearson D., Técnicas de laboratorio para el análisis de alimentos, Editorial Acribia, 
.Zaragoza, España, 1986, pág. 12. 
 
 
 25
(10) Ramírez, H. A. “Validación de la técnica de cromatografía de líquidos de alta 
eficiencia (CLAE) para la cuantificación de Vitamina A”. Tesis de licenciatura. UNAM. 
Facultad de Química, 2004, pág. 32 – 33. 
 
(11) NMX-EC-17025-IMNC-2006 “Requisitos generales para la competencia de los 
laboratorios de ensayo y de calibración” 
 
(12) NMX-607-NORMEX-2002. Alimentos-determinación de cenizas en alimentos - 
método de prueba. 
 
 
 
 
 
 
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