Desenvolvimento de um fotômetro para detecção de adulteração de leite cru por adição de água baseado no uso da esfera de integração
| Autor: | Lucas da Silva Dias |
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| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2017 |
| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UELUniversidade Estadual de LondrinaUEL. |
| Druh dokumentu: | masterThesis |
| Popis: | A adulteração do leite é uma prática que ocorre com frequência nos dias de hoje. Para evitá-la, amostras de leite são submetidas a testes físico-químicos, sendo o índice de crioscopia o principal teste para verificação de adição de água. Contudo, o uso de outros adulterantes mascaram a adição de água perante o crioscópio. Assim, novas técnicas vem sendo empregadas para detectar leites fraudados, dentre elas, a espectroscopia NIR, que se baseia na absorção de energia para adquirir informações físicas e químicas da amostra. O objetivo deste trabalho é apresentar um protótipo para análise de leite cru, determinando se a amostra contém água adicioanda. O projeto foi arquitetado em módulos, onde cada módulo apresenta um microcontrolador responsável por desenvolver suas atividades, e está dividido em: emissão, recepção, controle de temperatura e interface. O módulo de emissão é composto pelas fontes emissoras de luz infravermelha (LEDs) e um driver para acionamento das fontes em corrente. O sistema de recepção é composto por uma esfera de integração, um sensor e um circuito de condicionamento. O controle de temperatura garante o funcionamento correto dos elementos ópticos, uma vez que os mesmos podem apresentar variações devido a mudança de temperatura. Por fim, o módulo de interface é responsável por interagir com o operador através de três botões e de um display alfanumérico 20x2. A calibração foi feita a partir de um conjunto de amostras com diferentes adulterações, posteriormente, um novo conjunto de amostras foi testado para validar o modelo criado pelo conjunto de calibração. O coeficiente de determinação (R2) obtido pelo estimador, modelado a partir do conjunto de calibração, foi de 0,932. Na etapa de validação, o erro quadrático médio de predição (RMSEP) apresentado foi de 0,0267. Portanto, o protótipo é capaz de determinar a quantidade de água adicionada na amostra. Milk adulteration is a common activity nowadays. To prevent it, milk samples are tested and the most important test against added water is the cryoscope index. However, other substances are capable of confusing cryoscopes when they are added with water. Therefore, NIR spectroscopy is a new developed technique available to detect milk's fraud, that it is based on energy absorption to determine physical and chemical samples characteristics. This paper proposed the development of a new prototype to detect added water in raw milk. Its architecture is based on modules where each module contains a microcontroller to manage its activities. There are four modules: emission, detection, temperature control and interface. The emission system is composed by light sources (LEDs) and a driver to turn them on. The detection system contains an integrating sphere, a sensor and a conditioning circuit. The temperature control system provides a properly working of LEDs and sensor, because they change their characteristics with temperature. Finally, the prototype is operated by an 20x2 alphanumeric display and buttons. A set of samples was used to calibrate the system, after, other set of samples validated the model. The results presented 0,932 of coefficient of determination (R2) and 0,0267 of root mean square error of prediction (RMSEP). Therefore, the prototype is capable of determining added water in raw milk. |
| Databáze: | Networked Digital Library of Theses & Dissertations |
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