Línguas de ouro

Fraunhofer na Analytica

Freqüentemente, a qualidade dos alimentos deve ser monitorada constantemente. Isso pode ser feito por sistemas de sensores sensíveis, como línguas eletrônicas. Com o método de medição da voltametria cíclica, os provadores artificiais até se tornam gourmets. Sensores eletroquímicos com reconhecimento automático de padrões foram apresentados na Analytica.

Você nunca será capaz de responder se um suco tem um gosto bom ou não. Quer seja fermentado ou adulterado, por outro lado, sim. As línguas eletrônicas podem se tornar os provadores do futuro quando se trata de monitorar a qualidade dos alimentos. Equipados com muitos sensores diferentes, eles examinam misturas quimicamente complexas, como suco multivitamínico, em segundos. Eles trabalham com o princípio de
Reconhecimento de padrões: você apenas registra a intensidade com que cada sensor individual responde, em vez de analisar laboriosamente a composição exata do suco. Isso resulta em uma espécie de impressão digital para cada amostra. Uma comparação com amostras de referência armazenadas mostra desvios, como aqueles causados ​​por envelhecimento ou erros de processo.

Até o momento, as palhetas eletrônicas têm sido baseadas principalmente no método de medição eletroquímica da potenciometria. Muitos eletrodos pequenos formam as papilas gustativas artificiais; cada um mede em uma voltagem diferente. Isto significa que vários grupos de substâncias podem ser analisados ​​ao mesmo tempo porque, por exemplo, um ácido de fruta emite um sinal com uma voltagem diferente de um açúcar. A quantidade de substâncias que a língua “saboreia” é limitada pelo número de eletrodos.

Pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Tecnologia Química TIC em Pfinztal, perto de Karlsruhe, agora aguçaram o sentido do paladar da língua eletrônica. Em vez de potenciometricamente, a língua mede usando voltametria cíclica (ZV). O eletrodo passa por uma faixa de tensão durante a medição, que dura pouco menos de um minuto. Ele substitui tantos eletrodos individuais por tensão constante. “O efeito é como se você estivesse encadeando muitas medições potenciométricas”, explica Peter Rabenecker. "Isso fornece muito mais informações de uma só vez e permite diferenciar melhor as nuances do 'sabor'." O eletrodo gourmet de ouro distingue facilmente entre sete sucos de maçã diferentes nos testes iniciais.

Contato:

Dipl.-Ing. (FH) Peter Rabenecker
Telefone 07 21 / 46 40-2 47, Fax -1 11, Este endereço de e-mail está protegido contra spambots Para exibir JavaScript deve estar ligado!

Dr. Karsten Pinkwart
Telefone 07 21 / 46 40-3 22, Fax -5 06, Este endereço de e-mail está protegido contra spambots Para exibir JavaScript deve estar ligado!

Outra aplicação é a detecção de componentes de fumaça no cacau. Vazamentos em fornos de torrefação e secagem podem fazer com que vários fenóis, que são produtos de degradação da lignina, componente da madeira, afetem o sabor do chocolate. Até agora, esses ingredientes indesejáveis ​​foram separados por destilação a vapor e detectados por HPLC, que é um processo trabalhoso. No entanto, a questão de saber se e em que medida uma amostra de cacau foi fumada involuntariamente no país de origem pode ser verificada de forma mais fácil e rápida utilizando ZV com reconhecimento de padrões multivariados.

“Nosso método de medição fornece apenas um valor cumulativo para todos os fenóis relevantes”, enfatiza Hanns-Erik Endres do Instituto Fraunhofer de Confiabilidade e Microintegração IZM em Munique. “No entanto, isso é suficiente para o controle de qualidade na indústria alimentícia; o mais importante é poder monitorar os processos de forma rápida e online.” O impulso para esses estudos veio de pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Engenharia de Processos e Embalagem IVV em Freising, que também desejam usar o método para monitorar todos os tipos de processos de torrefação no futuro.

A combinação de ZV e reconhecimento de padrões não se limita à inspeção de alimentos. As aplicações também abrem na medicina. Os resultados iniciais dos cientistas do IZM e do Grupo de Trabalho de Eletroquímica Aplicada da Universidade Técnica de Munique mostram que o método pode ser usado para medir rapidamente, por exemplo, a concentração de ácido ascórbico na urina.

Ao contrário da maioria dos testadores humanos, os sensores deste tipo sofrem uma perda de sabor com o aumento da idade: depósitos e processos de corrosão fazem com que a sensibilidade diminua. A solução mais simples é substituir o sensor em tempo hábil. “No entanto, esta abordagem geralmente só é justificável se os custos puderem ser significativamente reduzidos”, diz Endres como objetivo de desenvolvimentos futuros. "Em nosso centro de demonstração em Munique, já estamos produzindo estruturas eletrônicas simples semelhantes à tecnologia de impressão em telas plásticas. Com parceiros industriais, queremos desenvolver novos sensores que possam ser fabricados com boa relação custo-benefício em grandes quantidades graças a este sistema roll-on-roll tecnologia."

Contato:

Dr. Hanns-Erik Endres
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Dr. Karlheinz Bock
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Fonte: Munique [ict]