CAPES; CNPq / Este trabalho apresenta o projeto, desenvolvimento e testes de um sistema de caracterização de leite bovino por ultra-som. Analisadores comerciais de leite bovino são utilizados em cooperativas e laticínios a fim de avaliar a qualidade do leite entregue pelos produtores. Entre as características avaliadas estão a quantidade de gorduras, extrato seco desengordurado e água adicionada ao leite. Estes índices são utilizados para estimar o rendimento da produção de laticínios e adulteração do leite. O sistema desenvolvido bombeia a amostra a ser analisada para o interior de uma célula de testes, que é aquecida a fim de fazer medições sob temperatura conhecida. Em seguida, o sistema adquire o valor da amplitude e tempo de propagação do pulso de ultra-som na amostra e relaciona estes parâmetros acústicos a valores de gorduras, extrato seco desengordurado, proteínas e água adicionada nas amostras de leite. O sistema tem boa reprodutibilidade, apresentando baixo Coeficiente de Variação (inferior a 8,8%) para análises dos componentes sólidos do leite – gorduras, proteínas e extrato seco desengordurado. Os testes de calibração apresentaram coeficientes de determinação entre os parâmetros acústicos (atenuação e velocidade de propagação) e os parâmetros a serem avaliados (teor de gordura, extrato seco desengordurado, proteínas e água adicionada) superiores a 97 % (R2 > 0,97), com erros padrão de estimativa inferiores a 1,25%, indicando baixa dispersão dos dados experimentais em relação às curvas de regressão. Para avaliar o protótipo desenvolvido, foram realizados testes comparativos com equipamentos de referência. Foram utilizadas amostras de leite proveniente de um único fornecedor. Apesar do pequeno número de amostras/fornecedores avaliados, os erros percentuais absolutos máximos obtidos para as análises de componentes sólidos foram de 12,6% para gordura, 12,37% para proteínas e 13,76% para extrato seco desengordurado. Já para a quantidade de água adicionada, os erros foram superiores a 40%, no entanto estes erros deverão ser reduzidos utilizando-se um conjunto maior de amostras/fornecedores durante o processo de calibração e avaliação final do protótipo desenvolvido. Os resultados preliminares obtidos permitem concluir que o sistema de ultra-som desenvolvido é adequado para a determinação dos principais componentes do leite bovino. / This work presents the design, development and tests of an ultrasonic milk analyzer. Milk analyzers are employed by dairy industry to evaluate the quality of acquired milk. Some of the assessed features are the fat content, solids non-fat and added water to the milk samples. These features are employed to estimate the production income of dairy products and milk adulteration. The system pumps a sample to the test cell, then the cell is warmed and the measurements are done at known temperature. Then, the system acquires the amplitude and the propagation time of the ultrasound pulse through the sample and correlates these acoustic parameters to the fat content, solids non-fat, proteins and added water in milk samples. The system showed good reproducibility, presenting low coefficient of variation (lower than 8.8%) for analysis of solid content in milk samples – fat, proteins and solids non-fat. The calibration tests presented determination coefficients between the acoustic parameters (attenuation and propagation time) and the milk components (fat content, solids non-fat, proteins and added water) higher than 97% (R2 > 0.97), with standard error of estimate lower than 1.25%, showing low dispersion of the experimental data in relation to the regression curves. To evaluate the developed prototype, comparative tests in milk samples of only one supplier were carried out using the prototype and reference equipments. In spite of the small number of samples evaluated, the maximum absolute percent errors obtained for the analysis of solid content in milk were 12.6% for fat content, 12.37% for proteins and 13.76% for solids non-fat. The percent errors obtained for the amount of added water were higher than 40%, however these errors should be reduced using a higher number of samples/suppliers during the final calibration/evaluation process of the developed prototype. The preliminary results allow to conclude that the ultrasound system developed is adequate to quantify the main components of bovine milk.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/1333 |
| Date | 23 November 2007 |
| Creators | Dorabiato, Luiz Fernando |
| Contributors | Maia, Joaquim Miguel, Gamba, Humberto Remigio |
| Publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UTFPR, instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná, instacron:UTFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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