Espectroscopia de impedancia eléctrica aplicada al control de la calidad en la industria alimentaria

Abstract

La espectroscopia de impedancia eléctrica (EIE) es una técnica que permite analizar las propiedades eléctricas de materiales, incluso biológicos, al inducir señales eléctricas alternas a diferentes frecuencias y medir las señales de respuesta. Se ha utilizado para determinar la madurez en frutos, identificar adulteraciones en productos cárnicos y lácteos, determinar propiedades físico-químicas en todo tipo de matrices alimentarias e incluso para cuantificar microorganismos presentes en alimentos y en superficies de trabajo. Esta técnica es segura, no invasiva, rápida, portátil, de bajo costo y fácil de usar; lo que la convierte en un método con un gran potencial ser usado en la industria de alimentos para monitorear y controlar los procesos de calidad. La presente revisión sistemática recopila información científica publicada entre el año 2012 y 2018 que describe el uso EIE aplicada al control de calidad de alimentos. Se realizó una búsqueda en las bases de datos ScienceDirect, Springer y también en el buscador Google académico mediante la estrategia: Spectroscopy electrical impedance AND Foods. Aplicando una serie de filtros y una búsqueda manual se encontraron 53 artículos y una tesis relacionados con la temática. Se encontró que la mayoría de los estudios se centran en la evaluación de calidad de productos cárnicos y pesqueros, así como en la caracterización de los cambios generados durante los procesos térmicos y maduración de frutas.

Development of Distillation Sensors for Spirit Beverages Production Monitoring Based on Impedance Spectroscopy Measurement and Partial Least-Squares Regression

“…As shown by Leo et al, this structure is not unique, as a similar layout was previously used for biosensors and environmental sensor applications. − In another study, focused on milk analysis, two stainless steel rods have been used to create a “3D” sensing structure, spaced 10 mm from each other and submerged to a depth of 20 mm. Smaller “3D” electrodes, needle like, have been proposed by other research teams. , Similar structures have also been presented in the literature, along with variations for electrode materials, such as gold or platinum, with or without thin polymer coatings, to improve the capacitive sensing capabilities of the sensor and reduce the magnitude of faradaic current flowing through the sensor …”

“…26,27 Similar structures have also been presented in the literature, along with variations for electrode materials, such as gold or platinum, with or without thin polymer coatings, to improve the capacitive sensing capabilities of the sensor and reduce the magnitude of faradaic current flowing through the sensor. 2 Based on the impact of number of electrodes and inspired by the various sensor and electrode designs found in the literature, our research group has designed four new EIS sensors (represented in Figure 4), with different sizes and shapes. All the EIS sensors present four-electrode configurations: two excitation (drive) electrodes and two sensing electrodes.…”

“… 1 For all of these applications, classical analysis techniques exist, but they are usually expensive and require highly trained personnel, on top of prolonged processing times. 2 Recently, numerous research studies have focused on finding alternatives that are low cost, fast, and, ideally, nondestructive, especially for food product monitoring systems. Among these, electrical impedance spectroscopy (EIS), which applies a small alternating current signal to a sample to generate subsequent electrical responses, is a rather popular alternative for avoiding complex and time-consuming experimental or laboratory procedures, as it quickly measures the electrical impedance of a specimen across a given range of frequencies.…”

Value-Added Foods: Characteristic, Benefits, and Physical Properties

“…The greatest growth has been recorded in non-destructive methods for evaluating or controlling fruit quality parameters, including internal errors, but also taste, sugar content, etc. [26,75,76]. Further studies have examined the usefulness of using the dielectric properties of apples to detect changes in their quality during storage [77].…”

Análisis de impedancia bioeléctrica en diferentes concentraciones de Glucosa Oxidasa (GOx)

“…A partir de una pequeña descarga de corriente aplicada a la muestra se logra medir mediante un equipo EIE la respuesta eléctrica ejercida por el material biológico, la cual es plasmada en los espectros de impedancia característicos (Bode y Nyquist). Esta técnica es totalmente conable y fue aplicada en estudios de tejidos vegetales [2], adiposos [3], musculares [4] y sanguíneos [5].…”