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Previous issue date: 2015-02-26 / Não recebi financiamento / The research proposal was found low cost alternative solution to automatize the
classification and selection process to recognize fruit ripeness level using biologic
behavior instead of human visual inspection. The goal was to develop low cost and
disposable solid state sensor made of office paper with respective equipment for odor
monitoring. The concept used to development this sensor was replace the
interdigitated electrode with a conductive track using office paper impregnated with an
electrolyte that "turns" cellulose fiber in an electrical conductor under gas action. In
order to get gas adsorbing surface property for odor monitoring were tested some
electrolytes like: Magnesium Chloride, Potassium Iodide, Calcium Hydroxide and
others. This configuration replaced the interdigitated electrode per cellulose fiber
doped with an electrolyte, it´s the originality of this research. In the fruit ripening
process, the major enzymes involved are pectinase to crack the cell walls responsible
for the fruits softening, amylase which degrades carbohydrates to simple sugars
responsible for the flavor and hydrolase which reduces the amount of chlorophyll
responsible for the fruit color change. The reaction that produces ethylene gas (C2H4)
is lipids oxidation, the main gas exhaled during the fruits ripening process. The
equipment adopted to pick up electrical signal is based on resistance and capacitance
measuring that showed reversible electrical signal variation basically due the track
geometry and cellulose fiber doping with an electrolyte. Another feature found was the
office paper sensor decrease resistivity with fruit odors presence. The sensor
manufacturing process is simple, basically consist in printing a mask with a negative
image of the track by laser printing and office paper impregnation by an electrolyte. / A proposta da pesquisa foi buscar uma alternativa de baixo custo para automatizar o
processo de seleção e classificação do nível de maturação da banana, utilizando-se
do reconhecimento de gás exalado no processo de maturação via biológica, em vez
da inspeção visual humana. O objeto da pesquisa foi desenvolver um sensor de
estado sólido, de baixo custo e descartável, à base de papel sulfite, com o seu
respectivo equipamento de monitoramento de odor. O conceito utilizado no
desenvolvimento do sensor foi eliminar o eletrodo condutor interdigitado e substitui-lo
por uma trilha condutora via dopagem do papel sulfite, impregnando com um eletrólito
que “transforma” a fibra de celulose em um condutor elétrico sob a ação de gás.
Visando conferir a propriedade de adsorção superficial dos gases no processo de
monitoramento de odor, foram testados os seguintes eletrólitos: Cloreto de Magnésio,
Iodeto de Potássio, Hidróxido de Cálcio entre outros. Essa configuração de substituir
o eletrodo interdigitado por fibra de celulose dopada com um eletrólito traduz a
originalidade desta pesquisa. No processo de amadurecimento das frutas, as
principais enzimas envolvidas foram: pectinase, que quebra as paredes celulares,
responsável pelo amolecimento das frutas; amilase, que degrada carboidratos em
açúcares simples, responsável pelo sabor e a hidrolase, que reduz a quantidade de
clorofila responsável pela mudança de cor da fruta. A reação que produz o gás etileno
(C2H4) é a oxidação de lipídios, principal gás exalado durante o processo de
amadurecimento das frutas. O equipamento de captação de sinal elétrico do sensor
de estado sólido foi baseado na medição de resistência e capacitância, que
apresentou variação de sinal elétrico reversível, basicamente em função da geometria
da trilha e da dopagem da fibra de celulose com um eletrólito. Outra característica do
sensor de papel sulfite foi a queda da resistividade com a presença de odores da fruta.
O processo de fabricação do sensor é simples: consiste basicamente em uma
impressão a laser de uma máscara com imagem negativa da trilha e a impregnação
do papel sulfite com um eletrólito.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7222 |
| Date | 26 February 2015 |
| Creators | Hayashi, Roberto Kenji |
| Contributors | Araújo-Moreira, Fernando M., Herrmann Junior, Paulo Sergio de Paula |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Biotecnologia, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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