Protótipo 2.0: melhorando a exatidão e eficiência na detecção e quantificação bacteriana por bioimpedância

Edição: XIV - 2021

ID: 1536

Participantes:

• [ORIENTADOR] - Wemerson de Castro Oliveira | wemersonoliveira@ifsul.edu.br
• [VOLUNTARIO] - Ana Maria Geller | anageller@ifsul.edu.br
• [BOLSISTA] - Anita Regina Kerber Diniz | anitadiniz.lj604@academico.ifsul.edu.br

Número de Registro: PE06200620/058

Campus: Lajeado

Nível: Ensino Médio

Área: Engenharias

Temática: Multidisciplinar

Resumo

O Brasil tem se destacado na produção mundial de leite e, infelizmente, as fraudes envolvendo o produto são constantes e precisam ser combatidas. Com isso, faz-se necessário o desenvolvimento de técnicas analíticas rápidas, não destrutivas e de baixo custo como a bioimpedância elétrica (BE). Objetivou-se melhorar a exatidão na detecção e quantificação bacteriana de um protótipo BE, bem como verificar a influência da temperatura e desenvolver modelos matemáticos para detectar fraudes no leite. Realizou-se as etapas: (a) simulações online (LTSpice) para atualização e substituição de componentes eletrônicos; (b) análises da influência da temperatura e adulteração no leite; e (c) criação de modelos matemáticos (protótipo 1.0). Foi utilizado leite UHT adulteradas com água destilada (0.0% - UHT puro, 25%, 50%, 75% e 100% V/V - água) nas temperaturas de 16, 28 e 37 °C. Regressão múltipla polinomial de quarta ordem foi usada para obter os modelos (101, 103 e 106 Hz) no Minitab. Com as simulações detectou-se que o gerador de tensão e o DDS obteve respostas satisfatórias somente até 1MHz e criou-se um novo diagrama esquemático do circuito do protótipo 2.0. Os circuitos criados foram: (A) amplificador de 11,3 dB após o DDS de 500 mV; (b) DDS 9834 módulo geradores de sinal com fontes de sinal senoidal triangular/quadrado; (c) amplificador para o DDS1; (d) amplificador para o DDS2; (e) sem o componente ZL (conectores); (f) resistores de 10k no circuito; (g) amplificadores operacionais; e (h) monitoramento do circuito. Verificou-se que a temperatura influencia nos valores de impedância. Os fatores linear, quadrático, cúbico e de quarta ordem da % de água têm significância estatística, bem como a interação T x % de água. Os ajustes dos valores de BE resultaram em R² de 0,99. Assim, o modelo pode ser utilizado diretamente para estimar a % de água no leite.

Palavras-chave

Fraude em leite;Modelos matemáticos;Circuito

Banner

Clique aqui para abrir o banner.

Vídeo/Pitch

Caso o vídeo não abra, clique aqui.