RO127343A2

RO127343A2 - Metodă şi modul portabil pentru determinarea caracterului antioxidant al alimentelor

Info

Publication number: RO127343A2
Application number: ROA201000906A
Authority: RO
Inventors: Sonia Gutt
Original assignee: Universitatea "Ştefan Cel Mare" Din Suceava
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2012-04-30
Also published as: RO127343B1

Abstract

Invenţia se referă la o metodă şi la un modul portabil pentru determinarea caracterului antioxidant al alimentelor ce se găsesc în stare lichidă sau care sunt aduse în stare lichidă sau în stare de terci. Metoda conform invenţiei are la bază măsurători potenţiometrice ale caracterului antioxidant-reducător al alimentului cercetat, folosind în acest scop: un anumit volum de aliment (a) cercetat la diverse temperaturi pozitive sau negative, la diverşi timpi şi la diverse compoziţii ale alimentului. Modulul conform invenţiei include un cip potenţiometric miniatural, format dintr-un electrod (1) de lucru lamelar, din grafit pur, un contraelectrod (2) lamelar tot din grafir pur, un electrod (3) de referinţă lamelar, din Ag/AgCl, un suport (4) plan polimeric pentru electrozi (1, 2, şi 3), un element (5) Peltier plan, alimentat de la o sursă (6) de curent continuu, prevăzut cu un senzor (7) de măsurare a temperaturii, un senzor (8) pentru reglarea temperaturii, un termostat (9) electronic, un potenţiostat (10) electronic şi un calculator (11) electronic, la măsurarea în domeniul temperaturilor pozitive peste cipul potenţiometric fiind lipit un cadru (12) paralelipipedic, din polimetacrilat de metil, cu înălţimea peretelui de 3 mm, ceea ce permite închiderea în cavitatea formată a unui volum de circa 2,5 cmde aliment (a) lichid cercetat, iar la studiul şi cercetarea caracterului antioxidant al alimentelor la temperaturi negative, specifice condiţiilor de refrigerare, în partea superioară, peste suportul polimeric al cipului potenţiometric, fiind lipit un cadru (13) paralelipipedic, din polimetacrilat de metil, cu înălţimea de 20 mm,

Description

Invenția se referă la o metodă pentru determinarea caracterului antioxidant al alimentelor în diverse condiții de temperatură și de compoziție precum și la un modul portabil pentru materializarea metodei.

Este dovedit că alimentale cu un înalt caracter antioxidant inhibă dezvoltarea și chiar distrug celulele canceroase, acesta este motivul recomandării pentru consum a unei largi palete de alimente ce prezintă acest caracter. La ora actuală, există o clasificare destul de exactă aproape a tuturor alimentelor în stare proaspătă după acest caracter. Din păcate, caracterul antioxidant al unui aliment nu se menține în timp și depinde puternic de temperatura mediului de depozitare precum și de temperatura de procesare a alimentului, motiv pentru care sînt necesare metode performante și rapide de analitică alimentară pentru determinarea atît în laborator cît și in situ a caracterului oxido-reducător al alimentelor atît în timp cit și in funcție de temperatură. Metoda cea mai performantă și totodată cea mai folosită pentru analiza alimentelor care pot fi aduse în soluție apoasă, fie sub formă de sucuri fie sub formă de terciuri este potențiometria care presupune folosirea a trei electrozi: electrodul de lucru, contraelectrodul și electrodul de referință, a unei surse externe de tensiune continuă și a unei unități electronice pentru achiziția, prelucrarea și afișarea datelor și a potențiogramelor, cei doi electrozi fiind introduși în mediul apos analizat. Potențiogramele obținute cu ocazia analizei caracterului antioxidant (analiza oxido-reducătoare) a unui aliment sînt curbe sau familii de curbe (în cazul urmăririi la intervale regulate în timp a caracterului oxidoreducător a mediului analizat) realizate în coordonate: densitate de curent, măsurată între electrodul de lucru și contraelectrod-potențial, măsurat între electrodul de lucru și electrodul de referință. Dezavantajele metodei descrise constau în faptul că ea poate fi folosită numai in condiții de laborator presupunînd o logistică bogată (potențiostat-galvanostat, termostat, electrod de sticlă fragil etc), în plus pentru analiză este necesară o cantitate apreciabilă de materie analizată.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă in promovarea unei noi metode potențiometrice pentru determinarea caracterului antioxidant al alimentelor în diverse condiții de temperatură și de compoziție precum și în realizarea unui modul portabil pentru materializarea metodei propuse. In acest scop este folosită o structură unitară plană, formată dintr-o plăcuță izolatoare polimerică, ce are lipiți pe una din cele două fețe trei electrozi lamelari, specifici potențiometriei: electrod de lucru, contraelectrod și electrod de referință, (electrodul de lucru și contraelectrodul sînt din grafit pur, iar electrodul de referință este din Ag/AgCI). Prin acest mod de concepere și dispunere rezultă în final un cip, cu utilizare repetată, cu ajutorul căruia se poate analiza potențiometric o cantitate mică de aliment, în stare lichidă sau sub formă de terci, ce unește electric cei trei electrozi. Cipul potențiometric este lipit în partea inferioară cu pastă termoconductoare pe un element Peltier, termostatat electronic, cu ajutorul căruia se realizează încălzirea și termostatarea alimentului. La studiul caracterului antioxidant la temperaturi pozitive, pentru împiedicarea scurgerii alimentului cercetat precum și pentru folosirea aceluiași volum de aliment la fiecare determinare, condiție pentru asigurarea unei înalte reproductibilități a măsurătorilor, peste suportul polimeric al cipului potențiometric este lipit un cadru paralelepipedic din polimetacrilat de metil cu înălțimea peretelui de 3 mm, ceea ce

CX.-2 010-00906 2 7 -09- 2010 permite închiderea în cavitatea formată a unui volum de cca 2,5 cm³ de aliment lichid cercetat. La studiul și cercetarea caracterului antioxidant al alimentelor la temperaturi negative, specifice condițiilor de refrigerare, în partea superioară, peste suportul polimeric al cipului potențiometric se găsește lipit un cadru paralelepipedic, din polimetacrilat de metil, cu înălțimea peretelui de 20 mm, cadru prevăzut cu capac, tot din polimetacrilat de metil, în felul acesta fiind posibilă închiderea în cavitatea formată a unui volum de cca 20 cm³ de aliment lichid cercetat precum și izolarea acestuia împotriva atmosferei externe cavității. Dacă se urmărește caracterul antioxidant al unui aliment funcție de o singură valoare de temperatură și o singură compoziție a acestuia, cip-ul potențiometric se conectează direct la un potențiostat- galvanostat electronic, iar dacă se urmărește caracterul antioxidant la diferite alimente în același timp sau se studiază caracterul antioxidant al aceluiași aliment la diferite temperaturi, se folosesc atitea cip-uri cite variabile există, cip-urile potențiometrice individuale specifice conectindu-se la potențiostat-galvanostatul electronic indirect prin intermediul unui multiplexor care face citirea pe rînd a valorilor fiecărui cip.

Cu ajutorul metodei și a modulului aferent pot fi efectuate, fără a fi exhaustive, următoarele determinări, studii și cercetări importante privind caracterul antioxidant al alimentelor:

- determinarea in situ și momentană la temperatura mediului ambiant a caracterului antioxidant a unui aliment adus în stare de suc sau de terci folosind cîteva picături din acesta aduse pe suprafața cip-ului potențiometric

- studiul evoluției caracterului antioxidant al alimentului în funcție de timp la o anumită temperatură fixată din termostatul electronic

- studiul caracterului antioxidant al alimentului în funcție de temperatură prin aplicarea acestuia de temperaturi succesiv crescătoare comandate electronic

- studiul concomitent al caracterului antioxidant al mai multor alimente, în aceleași condiții de temperatură folosind un număr de cipuri potențiometrice egal cu numărul alimentelor cercetate precum și un multiplexor electronic ce permite citirea pe rînd a cipurilor potențiometrice

- studiul concomitent al caracterului antioxidant al mai multor alimente, în condiții de temperatură progresiv crescătoare, folosind un număr de cipuri potențiometrice egal ca număr cu numărul alimentelor cercetate precum și un multiplexor electronic ce permite citirea pe rînd a cipurilor potențiometrice

- studiul comportării caracterului antioxidant al unui aliment în funcție de natura și cantitatea ingredientelor și aditivilor adăugați acestuia în timpul procesării în vederea conservării sau a obținerii unui produs alimentar finit

- cercetarea reducerii caracterului antioxidant al unui aliment, în funcție de timp, refrigerat la o temperatură constantă cu ajutorul unei unițăți de refrigerare miniaturale ce folosește un element Peltier cu cip potențiometric peste care este montată o cuvă din polimetacrilat de metil în care se găsește o cantitate precisă din alimentul cercetat, temperatura fiind menținută constantă cu ajutorul unui potențiostat electronic comandat de un senzor de temperatură montat pe elementul Peltier.

- cercetarea reducerii caracterului antioxidant al unui aliment, în funcție de temperatura de refrigerare, folosind timpi constanți de refrigerare și un număr de unități de refrigerare miniaturale cu element Peltier programată fiecare la o altă valoare temperatură din gama celor in care se dorește efectuarea studiului. Pentru efectuarea studiului este necesară folosirea unui multiplexor care

CV-2 Ο 1 Ο - Ο Ο 9 Ο 6 -27 -09- 21110 /4 permite citerea pe rînd a cipurilor potențiometrice, de la diferitele unități frigorifice miniaturale, a valorilor potențiogramelor corespunzătoare

Prin aplicarea invenței se obțin următoarele avantaje:

- se promovează o metodă care pe baza analizei potențiometrice permite determinarea și studiul in situ a caracterului antioxidant al diferitelor alimente ce se găsesc sub formă lichidă sau sub formă de terci.

- se crează o logistică analitică simplă, ușor de deservit, ce se poate conecta la orice potențiostat-galvanostat de laborator sau portabil, cu ajutorul căreia se poate determina rapid caracterul antioxidant al alimentelor ce se găsesc sub formă lichidă sau sub formă de terci și cu ajutorul căreia se pot efectua studii și cercetări privind evoluția caracterului antioxidant al alimentelor in funcție de timp, temperatură și compoziție

- întreținerea modulului portabil este extrem de simplă, ea rezumîndu-se la îndepărtarea alimentului studiat cu jet de apă și spălarea repetată a cavității cu apă distillată, operații urmate de uscarea modulului în etuvă

Se dă in continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură cu figura 1 și figura 2 care reprezintă:

Fig. 1 - modulul portabil și schema de principiu folosite la determinarea, la studiul și la cercetarea caracterului antioxidant al alimentelor în domeniul temperaturilor pozitive

Fig.2 - modulul portabil, incinta frigorifică miniaturală și schema de principiu folosite la determinarea, la studiul și la cercetarea caracterului antioxidant al alimentelor in domeniul temperaturilor negative

Se dă in continuare un exemplu de realizare a modulului portabil destinat determinării, studiului și cercetării caracterului antioxidant al alimentelor în diverse condiții de temperatură și de compoziție și la diverse intervale de timp. Modulul conform invenției este format dintr-un cip potențiometric compus la rindul lui dintr-un electrod 1 de lucru lamelar din grafit pur, un contraelectrod 2 lamelar tot din grafit pur, un electrod 3 de referință lamelar din Ag/AgCI, un suport 4 plan polimeric pentru electrozi, un element 5 Peltier plan, alimentat de la o sursă de curent continuu 6, prevăzut cu un senzor 7 de măsurare a temperaturii, un senzor 8 pentru reglarea temperaturii, un termostat 9 electronic, un potențiostat 10 electronic și un calculator 11 electronic. La modulul de măsurare în domeniul temperaturilor pozitive peste cipul potențiometric este lipit un cadru 12 paralelepipedic din polimetacrilat de metil cu înălțimea peretelui de 3 mm ceea ce permite închiderea în cavitatea formată a unui volum de cca 2,5 cm³ de aliment a lichid cercetat, iar la studiul și cercetarea caracterului antioxidant al alimentelor la temperaturi negative, specifice condițiilor de refrigerare, în partea superioară, peste suportul polimeric al cipului potențiometric se găsește lipit un cadru 13 paralelepipedic, din polimetacrilat de metil, cu înălțimea peretelui de 20 mm, cadru prevăzut cu un capac 14, tot din polimetacrilat de metil, în felul acesta fiind posibilă închiderea în cavitatea formată a unui volum de cca 20 cm³ de aliment a lichid cercetat precum și izolarea acestuia față de atmosfera externă cavității.

Claims

1. Invenția Metoda și modul portabil pentru determinarea caracterului antioxidant al alimentelor, caracterizată prin aceea că in vederea determinării, a studiului și a cercetării caracterului antioxidant al alimentelor ce se găsesc în stare lichidă sau care sînt aduse în stare lichidă sau în stare de terci, este utilizată o metodă ce are la bază determinarea pe cale potențiometrică, folosind un potențiostat-galvanostat (10) a caracterului antioxidant al unui anumit volum de aliment (a) la diverse temperaturi pozitive sau negative, la diverși timpi și la diverse compoziții ale alimentului, scop în care se folosește un cip potențiometric compact și miniatural lipit pe un element (5) Peltier plan.

2. Invenția Metodă și modul portabil pentru determinarea caracterului antioxidant al alimentelor, caracterizată prin aceea că în vederea determinării, a studiului și a cercetării caracterului antioxidant al alimentelor ce se găsesc în stare lichidă sau care sînt aduse în stare lichidă sau în stare de terci este utilizat un modul portabil ce include un cip potențiometric miniatural format la rîndul lui dintr-un electrod (1) de lucru lamelar din grafit pur, un contraelectrod (2) lamelar tot din grafit pur, un electrod (3) de referință lamelar din Ag/AgCI, un suport (4) plan polimeric pentru electrozi, un element (5) Peltier plan, alimentat de la o sursă de curent continuu (6) prevăzut cu un senzor (7) de măsurare a temperaturii, un senzor (8) pentru reglarea temperaturii, un termostat (9) electronic, un poterițiostat (10) electronic și un calculator (11) electronic, la măsurarea în domeniul temperaturilor pozitive peste cip-ul potențiometric fiind lipit un cadru (12) paralelepipedic din polimetacrilat de metil cu înălțimea peretelui de 3 mm ceea ce permite închiderea în cavitatea formată a unui volum de cca 2,5 cm³ de aliment (a) lichid cercetat, iar la studiul și cercetarea caracterului antioxidant al alimentelor la temperaturi negative, specifice condițiilor de refrigerare, în partea superioară, peste suportul polimeric al cipului potențiometric fiind lipit un cadru (13) paralelepipedic, din polimetacrilat de metil, cu înălțimea peretelui de 20 mm, cadru prevăzut cu un capac (14), tot din polimetacrilat de metil, fiind posibilă închiderea în cavitatea formată a unui volum de cca 20 cm³ de aliment (a) lichid cercetat precum și izolarea acestuia împotriva atmosferei externe cavității.