Proposta de circuito elétrico equivalente para auxiliar no entendimento de parâmetros e no desenvolvimento de metodologia para controle de qualidade e detecção de fraudes em leite, baseada em medidas de Espectroscopia de Impedância Elétrica

Resumen

Historicamente, o leite é considerado um dos alimentos mais importantes, não
só do ponto de vista nutricional, mas também pela sua relevância econômica e
social. Os consumidores e a indústria de laticínios têm grande preocupação com
a qualidade do leite. No entanto, os métodos atualmente utilizados para esse
controle são geralmente baseados em equipamentos que monitoram o ponto de
congelamento ou a densidade das amostras de leite. Geralmente eles têm algumas
deficiências e limitações, como alto custo e baixa portabilidade. Para resolver estes
inconvenientes, o nosso grupo tem trabalhado no uso de medições elétricas para o
desenvolvimento de metodologias e equipamentos. Este trabalho traz um estudo de
espectros de Impedância Elétrica, em comparação com circuitos elétricos teóricos,
com o objetivo de propor o melhor circuito equivalente para o leite. A obtenção de
circuitos elétricos equivalentes é fundamental para este campo de pesquisa, por
auxiliar no entendimento dos fenômenos elétricos de cada amostra e gerar uma
base de dados para serem utilizados em desenvolvimentos tecnológicos futuros.
Foram estudadas amostras de leite cru obtidos das indústrias lácteas da cidade de
Governador Valadares, em Minas Gerais, adicionadas propositalmente com água,
cloreto de sódio, bicarbonato de sódio e etanol, que são substâncias citadas na
literatura como adulterantes. As medidas de impedância elétrica foram realizadas
utilizando um analisador de impedância HIOKI IM3570 na faixa de frequência de 1KHz
a 5MHz. Foram medidos espectros da parte real e imaginária da impedância, fase,
além do coeficiente de difusão e do fator de qualidade. Os dados foram comparados
aos gráficos teóricos dos circuitos elétricos RLC com diferentes configurações
(série, paralela e mista). Os resultados demonstraram que os espectros se alteraram
devido às adições destas substâncias e que as regiões de ressonância são frequências com potencial de aplicação visando o desenvolvimento de métodos de
análises. Os resultados indicaram que o leite é uma solução com comportamento
predominantemente resistivo, com valor de resistência estimado em 500 Ohms,
apresentando baixo armazenamento de carga devido à baixa viscosidade. O circuito
equivalente que melhor se ajustou foi um modelo RC misto, composto por dois
resistores. A adição de água aumentou o comportamento resistivo das amostras,
enquanto a adição de bicarbonato de sódio diminuiu significativamente. Portanto, o
uso de espectros obtidos por EIS são parâmetros potenciais para o desenvolvimento
de novos métodos de controle de qualidade no leite. Os autores agradecem a PróReitoria de Pós-Graduação e Pesquisa (PROPP/UFJF) pelo apoio ao projeto.