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ESCANEAMENTO POR BIOIMPEDÂNCIA ELÉTRICA (EBE): DESENVOLVIMENTO DE UM PROTÓTIPO E DETERMINAÇÃO DAS CONDIÇÕES ELÉTRICAS EM LEITE PARA QUANTIFICAÇÃO BACTERIANA
Wemerson de Castro OLIVEIRA, Ana Maria GELLER, Luciano Carvalho AYRES, Renato Hartwig NEUENFELD, Claudia Wollmann CARVALHO, Rodrigo Wolff PORTO

Última alteração: 2019-06-07

Resumo


O EBE é uma técnica que se baseia na resposta diferenciada dos materiais biológicos à aplicação de uma corrente elétrica de excitação. É uma técnica não invasiva, portátil e de fácil manuseio, boa reprodutibilidade, custos baixos e quando automatizada tem alta velocidade de processamento de dados.  Nesse contexto, a bioimpedância tem se tornado uma alternativa muito atrativa em diversas áreas da ciência e da tecnologia, como análises de alimentos, estudos clínicos e epidemiológicos. Objetivou-se desenvolver um protótipo e determinar as condições elétricas em leite para quantificação bacteriana. As peças do protótipo, onde foram instalados eletrodos de aço inox, foram desenvolvidas no software SolidWorks e impressas em 3D utilizando filamento de ABS. O protótipo consiste em uma estrutura cilíndrica com dimensões de 200 mm de diâmetro e 150 mm de altura onde foi incorporado o canal de medição multiplexado com os eletrodos dispostos em faixa. Um condutivímetro foi utilizado para mensurar a condutividade elétrica e a temperatura. A frequência de aplicação da corrente elétrica foi variada entre 1 kHz e 1 MHz. Na determinação das condições elétricas do protótipo foi utilizado leite (12,5% e 100%). A medida da impedância da amostra de leite foi realizada através de quatro eletrodos, sendo dois utilizados para excitação com corrente alternada senoidal e os outros dois restantes para a medição da diferença de potencial decorrente. Os resultados preliminares indicam um comportamento decrescente do módulo da impedância até atingir a frequência de 10 kHz. Em frequências acima deste valor, o módulo da impedância apresenta um comportamento assintótico mais plano. A partir também da resposta em frequência da fase da impedância é possível obter um modelo de circuito equivalente RC-série que represente a impedância complexa da amostra de leite. Optamos por seguir a pesquisa utilizando a frequência de 1 MHz por estar na faixa de menor variação, gerando maior confiabilidade dos resultados. O protótipo respondeu ao que se espera de um modelo resistivo e capacitivo, com resultados coerentes aos dados da literatura científica, e mostrou ser uma ferramenta promissora para análise de alimentos, bem como para detecção e quantificação bacteriana nos alimentos, em especial no leite.

Palavras-chave


Espectroscopia de impedância; Condutividade elétrica; Microbiologia de alimentos

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