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Previous issue date: 2006-03-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / This work aimed the investigation of ultra thin, polymeric film compositions
made by the layer-by-layer deposition technique capable of coffee quality
classification accordingly to stablished standards, using electrical impedance
measurements and the statistical method Principal Component Analysis. Films
made of polyaniline, poly(o-ethoxyaniline), polypyrrole, poly(3,4-
ethylenedioxythiophene), poly(hexamethylene biguanide), poly(sodium
methacrylate), fatty acids and derivatives, and other materials were studied.
Films were grown showing the applicability of these materials to self-assembly
of sensors based on polymeric materials. It was verified that PANI and DBSA
has a great potential as materials for sensor construction by such process due
to high rates of film growing. Itl was also observed that PEDOT(PSS) alternated
with PHMB(HCl) was the better material combination for coffee evaluation.
Impedance measurements in broad spectrum and use of variance-based
ranking factors allowed selection of optimum operation frequency for each
sensor, aiming the classification of brewed coffee by Global Quality and bean
type. With this strategy, it was also possible to determine those materials that
presented the best responses. Experimentally, it was shown that coffee
deposition occurs on the electrode surface during the time of measurements,
and proved that the usual washing procedure was not efficient to remove all
adsorbed coffee compounds, being necessary the washing with detergents. The
results of this work allows the construction of a sensor array to classify
commercial coffees by Global Quality, and the optimization of a sensor array
specialized on defective beans, which previously could not be determined on
commercial samples of roasted coffees. / Este trabalho visou a determinação de composições de filmes poliméricos
ultrafinos preparadas por automontagem com capacidade de classificar cafés
de acordo com categorias de qualidade pré-estabelecidas, por impedometria
elétrica e utilizando a técnica estatística de Análise de Componentes Principais.
Foram estudados filmes baseados em polímeros condutores polianilina, seu
derivado poli(o-etoxianilina), polipirrol, poli(3,4-etilenodioxitiofeno) e outros
materiais, tais como poli(hexametileno biguanida), poli(metacrilato de sódio),
ácidos graxos e derivados. Realizou-se crescimento de filmes destes materiais
demonstrando a possibilidade de uso destes para fabricação de sensores
automontados, e verificou-se que os filmes baseados em PANI e DBSA
apresentam grandes potencial para automontagem de sensores pela alta taxa
de crescimento. Os resultados de impedometria para filmes de PEDOT(PSS)
alternado com PHMB(HCl) demonstraram que este material é muito promissor
para avaliação de cafés. Medidas de impedometria elétrica em amplo espectro
de freqüências e uso de fator de classificação baseado em variância permitiram
determinar as melhores condições de operação dos sensores, visando a
determinação da qualidade de cafés na forma de bebida pronta, e a seleção
dos materiais que apresentam as melhores respostas. Foi também verificado e
demonstrado experimentalmente que ocorre deposição de componentes
advindos da bebida sobre os eletrodos com o tempo de uso, e que o processo
usual de lavagem não é suficiente para remover esta deposição. Os resultados
obtidos permitem a construção de um conjunto sensorial protótipo para
classificação de cafés comerciais quanto à qualidade global, e o
aprimoramento de um conjunto sensor para grãos defeituosos, cuja
determinação não era até então possível em amostras de café torrado e moído.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/755 |
| Date | 08 March 2006 |
| Creators | Paula, Gustavo Figueira de |
| Contributors | Mattoso, Luiz Henrique Capparelli |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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