Desenvolvimento e teste de uma plataforma de hardware para detecção de adulteração em leite baseada em reflexão difusa do infravermelho próximo

• Main Author: Lucas de Souza Ribeiro
• Other Authors: José Alexandre de França .
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Tecnologia e Urbanismo. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. 2015
• Online Access: http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000203533

Geralmente, a verificação de adulteração do leite com água é realizada por crioscópios. Entretanto, estes equipamentos podem apresentar resultados errôneos quando outros adulterantes, e.g. ureia, são adicionados no leite. Uma das técnicas que podem contornar esta dificuldade é a espectroscopia do infravermelho próximo. O desenvolvimento de um instrumento baseado nesta tecnologia é uma tarefa desafiadora devido a influência de fatores externos e baixa relação sinal-ruído. Este trabalho apresenta uma plataforma de hardware baseado em espectroscopia do infravermelho próximo por reflexão difusa. Ele pode ser utilizado para determinar a concentração de substâncias em amostras sólidas ou líquidas que apresentem reflexão difusa. Um sistema óptico de condensação foi desenvolvido com lentes fixas para aumentar a relação sinal-ruído do equipamento. LEDs com espectros de emissão específicos foram utilizados como fonte luminosa. Além disso, um sensor de InGaAsSb, que possui resposta rápida e boa sensibilidade ao espectro do infravermelho próximo, foi utilizado para detectar a luz refletida difusamente. Testes com o protótipo e amostras de leite adulteradas com água foram realizados. Os resultados apresentaram coeficientes de determinação altos, maiores que 0.99. Portanto, o equipamento pode ser utilizado para detectar adulteração em leite. Para isso, a resposta do sistema para outras variáveis como composição química do leite e a adição de outros adulterantes diferentes de água precisa ser analisada. === Generally, the verification of water adulteration in milk is performed with cryoscopes. However, these equipments may present inaccurate results when other adulterants, e.g. urea, are added to milk. One of the techniques able to overcome situations in which the cryoscopes fails to detect fraud is the near-infrared spectroscopy. The development of an instrument based on this technology is challenging due to the influence of external factors and low signal-to-noise ratio. This paper presents a hardware platform based on near-infrared diffuse reflectance spectroscopy. It can be used to determine concentration of substances in solid and liquids samples that present diffuse reflectance. An optical condenser system was developed using fixed lenses to increase signal-to-noise ratio. LEDs with specific spectral emission were used as light source. In addition, InGaAsSb sensor, which present rapid response and good sensibility to the near-infrared spectrum, were used to detect diffusely reflected light. The designed instrument was tested with milk samples adulterated with water. The results presented high coeffcients of determination, higher than 0.99. Therefore the developed system may be used for milk adulteration detection. For that matter, the system response for others variables as milk composition and addition of adulterants other than water must be studied.