Aplicação da termografia no infravermelho no controle da qualidade em indústrias de alimentos
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Data
2020-03-14Primeiro coorientador
Duarte, Fábio Andréi
Primeiro membro da banca
Cichoski, Alexandre José
Segundo membro da banca
Santos, Roberto Christ Vianna
Terceiro membro da banca
Mortari, Sergio Roberto
Quarto membro da banca
Costa, Adilson Ben da
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Os métodos oficiais empregados para a determinação do teor alcoólico de bebidas requerem
uma etapa prévia de destilação, apresentando limitações principalmente com relação à frequência e o
tempo envolvido nas análises, assim como consumo elevado de energia. Outro desafio a ser superado
nas indústrias de alimentos é a verificação não invasiva, não destrutiva e in situ da presença de
sujidades e biofilmes bacterianos sobre as superfícies metálicas dos equipamentos e utensílios. Dessa
forma, primeiramente é proposto nesse trabalho um novo método, combinando dispositivos de papel e
entalpimetria por infravermelho térmico (TIE-P) para determinação simples, verde e de alto
rendimento do teor alcoólico de bebidas destiladas, onde o calor de diluição entre água e etanol foi
explorado e as mudanças de temperatura foram medidas usando uma câmera no infravermelho. Os
resultados obtidos com a TIE-P apresentaram concordâncias de 98,8 a 101,4% com o método oficial
(AOAC), elevada frequência de análise (480 amostras por h), redução de três ordens de magnitude no
consumo de energia, 560 vezes no tempo de análise, 2000 vezes na pegada hídrica, com impactos
ambientais insignificantes em comparação ao método da AOAC (1,9x 10- 5, e 7,22 kg CO2eq).
Posteriormente, a termografia no infravermelho foi utilizada para a determinação in situ da presença
de sujidades e biofilmes bacterianos sobre as superfícies metálicas (cupons e facas). Para tanto, foi
empregada a termografia ativa, na qual fontes de calor e frio foram utilizadas para gerar gradiente
térmico entre o aço inoxidável e a sujidade e/ou biofilme. No caso da detecção dos biofilmes de
Pseudomonas aeruginosa sobre cupons de aço inoxidável, as imagens geradas pela termografia foram
comparadas com as imagens geradas pelo microscópio eletrônico de varredura (MEV) e um software
livre (Thermofilm) foi desenvolvido e comparado com o ImageJ. Os resultados obtidos apresentaram
boa concordância (87,7 a 103,8%) e foi possível captar imagens do efeito de desinfetante (ácido
peracético) para estudos de biofilme com o método proposto. Todas as etapas analíticas podem ser
realizadas em 3 minutos, sendo não invasivas, não destrutivas, de baixo custo, portátil e fácil de usar.
Por fim, a termografia ativa foi aplicada também para a verificação de sujidade em facas usadas na
indústria de carnes. Assim, a temperatura de -11°C por 120 s foi usada para gerar o gradiente térmico
e 5 s foram suficientes para aquisição das imagens. Os resultados obtidos para uma contaminação
simulada das facas foram comparados com os do método indicador com swab, demonstrando a maior
eficiência da termografia para a detecção de resíduos de carne de frango. A precisão intermediária e a
repetibilidade do método proposto apresentaram desvios padrão relativos <7% e boa precisão (86 a
103%). Portanto, esse resultado mostrou que o método proposto pode ser aplicado em análises de
rotina para a detecção de resíduos alimentares nas lâminas das facas. Portanto, ambos os métodos
propostos neste trabalho com o uso da termografia no infravermelho apresentaram excelente
desempenho, mostrando-se uma alternativa adequada para aplicação em análise de rotina, devido ao
baixo custo, elevada frequência de análise e simplicidade.
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