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Tese

Fabricação de língua eletrônica visando à discriminação de cervejas brasileiras e detecção de contaminantes (2024)

  • Authors:
  • Autor USP: MEDEIROS, DÉBORA NASCIMENTO - IQ
  • Unidade: IQ
  • DOI: 10.11606/D.46.2024.tde-30042025-181230
  • Subjects: ELETROANÁLISE; SENSORES QUÍMICOS; CERVEJA; DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS
  • Keywords: 3D printing pen; Arranjo de sensores; Beer; Caneta 3D; Cerveja; Comercial conduvtive filament; Electronic tongue; Filamento condutor comercial; Língua eletrônica; Sensors array
  • Agências de fomento:
  • Language: Português
  • Abstract: A cerveja é uma bebida alcoólica amplamente consumida em todo o mundo, conhecida por sua composição diversa de macro e micronutrientes que contribuem para suas características organolépticas únicas. Essa complexidade acarreta em uma "impressão digital química"distinta a partir desses compostos. Métodos tradicionais de análise utilizam dispositivos eletroquímicos específicos para quantificar compostos individuais, mas línguas eletrônicas oferecem a vantagem de extrair simultaneamente vários parâmetros, tornando-as ideais para analisar bebidas complexas como a cerveja. Neste estudo, o objetivo foi desenvolver uma língua eletrônica visando extrair informação eletroquímica para diferenciar amostras de cerveja e detectar contaminantes potenciais. A configuração da célula eletroquímica incluiu eletrodos de trabalho feitos de cobre, carbono vítreo e ouro, juntamente com um eletrodo auxiliar de platina e um eletrodo de referência Ag/AgCl em solução saturada de KCl. A voltametria cíclica foi empregada para extrair as "impressões digitais"únicas de cada amostra de cerveja, e a análise de dados foi conduzida usando o software Statistica.A comparação visual dos voltamogramas (impressão digital) revelou diferenças significativas entre as amostras de cerveja Por meio de gráficos utilizando ferramentas quimiométricas, como análise de componentes principais (PCA) e agrupamentos hierárquicos (HCA) foi possível determinar um arranjo de sensores capaz de, a partir da informação eletroquímica extraída a partir de voltametria, diferenciar as cervejas e agrupar padrões semelhantes. Além disso, o objetivo foi avaliar o comportamento dos dados eletroquímicos extraídos de cervejas puras e detectar a presença de contaminantes potenciais, como o dietilenoglicol. O arranjo de sensores contendo eletrodos de cobre e ouro foi ideal para realizar ambos os objetivos. Em uma segunda etapa, utilizamos a tecnologia de impressão 3D a partir de uma extrusora portátil para fabricar eletrodos de disco usando moldes de poli(metacrilato de metila) e filamento condutivo comercial contendo ácido polilático e carbon black, alguns parâmetros de fabricação foram otimizados a partir da análise do comportamento eletroquímico da sonda redox hexaaminrutênio (III). Os melhores resultados foram obtidos com o eletrodo contendo diâmetro e expessura de 2 mm.A reprodutibilidade do processo de fabricação foi demonstrada utilizando a mesma sonda redox, tendo desvio padrão relativo entre as correntes de pico anódico de 4% para n=7, indicando a possibilidade de aplicações de detecção utilizando esse eletrodo. Foi realizada, ainda, uma prova de conceito utilizando o eletrodo desenvolvido com caneta 3D para determinar composição fenólica total em chás mate, erva-doce e capim limão. Os resultados foram comparados com o método de detecção espectrofotométrica utilizando reagente de Folin Ciucalteau e obteve-se baixos valores de desvio padrão relativo para todas as amostras analisadas. Realizou-se, também, estudos referentes ao uso do eletrodoalternativo como componente de língua eletrônica para diferenciação de cervejas, bem como a necessidade de tratamento químico ou eletroquímico da superfície do eletrodo antes da realização das medidas. Verificou-se que o tratamento descrito na literatura prejudica a diferenciação de cervejas. A possibilidade de detecção de dietilenoglicol também foi avaliada, obtendo bons resultados de separação de tipos de cerveja. Avaliou-se, ainda, a possibilidade de detecção de concentrações de dietilenoglicol, obtendo resultados positivos para concentrações superiores a 0,02 mol L^[-1]. Esta pesquisa destaca o potencial das línguas eletrônicas e dos eletrodos impressos em 3D para análises econômicas e abrangentes em várias indústrias, incluindo o controle de qualidade de alimentos e bebidas
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 03.05.2024
    • Acesso à fonteAcesso à fonteDOI
    Informações sobre o DOI: 10.11606/D.46.2024.tde-30042025-181230 (Fonte: oaDOI API)
    • Este periódico é de acesso aberto
    • Este artigo é de acesso aberto
    • URL de acesso aberto
    • Cor do Acesso Aberto: gold
    • Licença: cc-by-nc-sa
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      MEDEIROS, Débora Nascimento. Fabricação de língua eletrônica visando à discriminação de cervejas brasileiras e detecção de contaminantes. 2024. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-30042025-181230/. Acesso em: 27 dez. 2025.

    • APA

      Medeiros, D. N. (2024). Fabricação de língua eletrônica visando à discriminação de cervejas brasileiras e detecção de contaminantes (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-30042025-181230/

    • NLM

      Medeiros DN. Fabricação de língua eletrônica visando à discriminação de cervejas brasileiras e detecção de contaminantes [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-30042025-181230/

    • Vancouver

      Medeiros DN. Fabricação de língua eletrônica visando à discriminação de cervejas brasileiras e detecção de contaminantes [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-30042025-181230/

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