WO2011072349A1 - Biodegradable sensor containing h2s indicators and method for producing same - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method of obtaining a hydrogen sulfide detection sensor and a further object of the present invention is the hydrogen sulfide detection sensor (H2S).
- the present invention aims to detect and / or indicate rapidly and colorimetrically the presence of hydrogen sulfide gas (H2S).
- patent document CA2499145 teaches a device for detecting microorganisms in foods where a pH indicator detects variation acidity caused by the presence of a metabolite;
- Patent document CA2559708 teaches a microorganism detection device which also uses a pH indicator (bromothymol blue and methyl orange) that undergoes color change resulting from the presence of carbon dioxide from bacterial growth;
- CA2590091 teaches a sensor for the detection of microorganisms in food with a pH indicator (bromothymol blue and methyl red) packed in a gas-permeable container which when in contact with carbon dioxide undergoes a color change indicating microorganism growth;
- An advantageous aspect of the present invention is the short detection time and ease of visualization with the commonly applied methods for detection of H 2 S, and in the presently used methodology a skilled technician and a considerable period to obtain the results the proposed sensor can be used. even be understood by a child and gives results in times between 30 and 60 seconds, preferably within 30 seconds.
- step (b) drying said paper resulting from step (a);
- step (b) drying said paper resulting from step (a) to a preferred temperature of 150 ° C; (c) coating said card stock resulting from step (b) with an indicator chitosan suspension;
- Said calcium carbonate solution preferably has a concentration of 4g / 100g.
- Said indicator chitosan suspension may be prepared from the following steps:
- step (b) homogenizing the solution obtained in step (a) preferably at room temperature;
- the detection response of the H 2 S indicator was measured by subjecting the indicator paper - film system to different exposure times to the H 2 S gas. Fifteen aliquots of 0.1 g FeS were weighed and added to 20 ml of hydrochloric acid. 1 M. Moderate heating was applied to accelerate the reaction. After 4 minutes each sensor (9.0 cm 2 ) was exposed to H 2 S generated for periods of 30, 60, 90, 120 and 180 seconds.
- Figure 1 illustrates the color variation in different shades of black as a function of different exposure times.
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Abstract
The present invention relates to a method for producing a sensor for detecting sulfhydric acid, and to a biodegradable sensor for detecting sulfhydric acid (H2S) characterised in that it comprises paper, chitosan, calcium carbonate and an iron ion indicator. The aim of the present invention is to detect and/or indicate quickly by colorimetry the presence of sulfhydric acid (H2S). In the foodstuff industry, products such as canned vegetables (hearts of palm, mushrooms), minimally processed foods and foods consumed in the natural state (such as honey and vacuum-canned meat) may become microbiologically contaminated before, during or after processing. In anaerobic conditions, sulphite-reducing microorganisms such as Clostridium produce H2S as a metabolite.
Description
Relatório Descritivo de Patente de Invenção para "SENSOR BIODEGRADÁVEL CONTENDO INDICADORES DE H2S E PROCESSO DE PREPARO DO MESMO" Patent Descriptive Report for "BIODEGRADABLE SENSOR CONTAINING H 2 INDICATORS AND PREPARATION PROCESS"
CAMPO DA INVENÇÃO FIELD OF INVENTION
A presente invenção refere-se a um processo de obtenção de sensor de detecção de gás sulfídrico e um objeto adicional da presente invenção é o sensor de detecção do gás sulfídrico (H2S). A presente invenção tem por objetivo detectar e/ou indicar, de forma rápida e colorimétrica a presença do gás sulfídrico (H2S). The present invention relates to a method of obtaining a hydrogen sulfide detection sensor and a further object of the present invention is the hydrogen sulfide detection sensor (H2S). The present invention aims to detect and / or indicate rapidly and colorimetrically the presence of hydrogen sulfide gas (H2S).
O H2S é um gás inflamável, sem cor, de sabor adocicado e com um odor característico de ovo podre. Em altas concentrações, é altamente tóxico ao ser humano, podendo levar ao óbito. Normalmente o H2S é percebido de maneira olfativa quando este se apresenta em baixas concentrações no ar, variante entre 0,0005 a 0,3 partes por milhão (ppm). Entretanto, o ser humano perde a percepção olfativa em altas concentrações de H2S, o que torna o contato com este gás muito perigoso (ATSDR, 2006). O H2S pode ser gerado por várias fontes, por exemplo: em plantas de gás natural, indústrias petroquímicas, carvoarias, indústrias produtoras de papéis, indústrias manufatoras de viscose, unidades produtoras de enxofre, fundições de ferro, indústrias alimentícias e curtumes (SVENDSEN 2001 ). H 2 S is a flammable, colorless gas with a sweet taste and a characteristic rotten egg odor. At high concentrations, it is highly toxic to humans and may lead to death. Normally H 2 S is olfactory perceived when it is present in low air concentrations, ranging from 0.0005 to 0.3 parts per million (ppm). However, humans lose olfactory perception at high H2S concentrations, which makes contact with this gas very dangerous (ATSDR, 2006). H2S can be generated from various sources, for example: in natural gas plants, petrochemicals, charcoal, papermaking industries, viscose manufacturing industries, sulfur producing plants, iron foundries, food and tanning industries (SVENDSEN 2001). .
Na indústria de alimentos, produtos como os vegetais enlatados (palmitos, cogumelos), alimentos minimamente processados, alimentos consumidos in natura como mel e carnes embaladas à vácuo podem ser contaminados microbiologicamente antes, durante ou depois do processamento. Em condições de anaerobiose microrganismos como Clostridium sulfito redutores produzem como metabólito o H2S. In the food industry, products such as canned vegetables (palm hearts, mushrooms), minimally processed foods, fresh foods such as honey and vacuum-packed meat can be contaminated microbiologically before, during or after processing. Under anaerobic conditions microorganisms such as Clostridium sulfite reducing produce H 2 S as metabolite.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Atualmente na área de alimentos muitos sensores de frescor vêm sendo desenvolvidos, sendo, porém baseados na maioria na alteração de pH, integridade da embalagem (sensores de oxigénio) pela incorporação de pigmentos sensíveis a oxidação que tem sua cor alterada quando em contanto com oxigénio, indicadores de dióxido de carbono que têm o mesmo principio dos indicadores de pH, ou seja, tem a coloração alterada pela mudança da acidez, no documento de patente CA2499145 é ensinado um dispositivo para detecção de microrganismos em alimentos onde um indicador de pH detecta a variação da acidez provocada pela presença de um metabólito; No documento de patente CA2559708 é ensinado um dispositivo para detecção de microrganismos que também utiliza um indicador de pH (azul de bromotimol e alaranjado de metila) que sofre alteração de cor resultante da presença de dióxido de carbono oriundo do crescimento bacteriano; no documento de patente CA2590091 é ensinado um sensor para detecção de microrganismos em alimentos com indicador de pH (azul de bromotimol e vermelho de metila) acondicionada em um recipiente permeável a gases que quando em contato com dióxido de carbono sofre uma alteração de cor indicando o crescimento de microrganismos; no documento de patente DE102004019427 é ensinado um mesmo princípio dos dispositivos acima descritos, porém necessita do contato direto com o alimento para detectar possíveis contaminações. O documento de patente US7 56597 refere-se também de um indicador de contaminação microbiológica que baseia-se em reações do tipo antígeno-anticorpo acarretando em variação colorimétrica do meio indicando a presença de microrganismos. BACKGROUND OF THE INVENTION Currently in the area of food many freshness sensors have been developed, but based mostly on pH change, packaging integrity (oxygen sensors) by incorporating oxidation sensitive pigments that have their color changed when in contact with oxygen, carbon dioxide indicators that have the same principle as pH indicators, that is, their coloration is altered by the change in acidity, patent document CA2499145 teaches a device for detecting microorganisms in foods where a pH indicator detects variation acidity caused by the presence of a metabolite; Patent document CA2559708 teaches a microorganism detection device which also uses a pH indicator (bromothymol blue and methyl orange) that undergoes color change resulting from the presence of carbon dioxide from bacterial growth; CA2590091 teaches a sensor for the detection of microorganisms in food with a pH indicator (bromothymol blue and methyl red) packed in a gas-permeable container which when in contact with carbon dioxide undergoes a color change indicating microorganism growth; DE102004019427 teaches the same principle as the above-described devices, but requires direct contact with food to detect possible contamination. US7 56597 also relates to an indicator of microbiological contamination which is based on antigen-antibody type reactions resulting in colorimetric variation of the medium indicating the presence of microorganisms.
BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
A presente invenção refere-se a um processo de obtenção de sensor de detecção de gás sulfídrico e um objeto adicional da presente invenção é o sensor de detecção do gás sulfídrico (H2S) com indicação rápida e fácil leitura.
Indicadores colorimétricos, sulfato ferroso (FeS04) e mioglobina, foram incorporados separadamente em uma matriz filmogênica de quitosana e aplicados nas superfícies de papeis cartão, 250g/m2, previamente impregnados com carbonato de sódio (Na2C03). The present invention relates to a method of obtaining a hydrogen sulfide detection sensor and a further object of the present invention is the hydrogen sulfide (H 2 S) detection sensor with quick indication and easy readability. Colorimetric indicators, ferrous sulfate (FeS0 4 ) and myoglobin were separately incorporated into a chitosan filmogenic matrix and applied to the surfaces of cardboard, 250g / m 2 , previously impregnated with sodium carbonate (Na 2 C0 3 ).
Um aspecto vantajoso da presente invenção é o curto tempo de detecção e facilidade de visualização perante os métodos usualmente aplicados para detecção de H2S, sendo ainda na metodologia atualmente utilizada um técnico especializado e um período considerável para se obter os resultados o sensor proposto pode ser compreendido inclusive por uma criança e apresenta resultados em tempos entre 30 e 60 segundos, preferencialmente em 30 segundos. An advantageous aspect of the present invention is the short detection time and ease of visualization with the commonly applied methods for detection of H 2 S, and in the presently used methodology a skilled technician and a considerable period to obtain the results the proposed sensor can be used. even be understood by a child and gives results in times between 30 and 60 seconds, preferably within 30 seconds.
O sensor pode ser aplicado em indústrias que utilizam ou geram o gás sulfídrico, onde podem ocorrer emissões fugitivas que, conforme a concentração, conferem riscos diversos à saúde do trabalhador. Outra aplicação seria para assegurar segurança e qualidade de produtos alimentícios. The sensor can be applied in industries that use or generate hydrogen sulfide gas, where fugitive emissions may occur, which, depending on the concentration, pose different risks to worker health. Another application would be to ensure safety and quality of food products.
O número de incidentes relatados tem levado ao crescimento da preocupação sobre segurança do trabalhador e a qualidade dos alimentos, por exemplo: casos de acidentes com trabalhadores em usinas petrolíferas resultantes de vazamentos de gases, acidentes com trabalhadores em silos de estocagem de cereais, palmitos e cogumelos em conserva contaminados por Clostridium sp. e mais recentemente casos de toxinfecção alimentar em crianças que consumiram mel contaminado por Clostrium sp. The number of reported incidents has led to growing concerns about worker safety and food quality, for example: accidents with workers in oil plants resulting from gas leaks, accidents with workers in grain storage silos, palm hearts and pickled mushrooms contaminated with Clostridium sp. and more recently cases of food poisoning in children who consumed honey contaminated by Clostrium sp.
Em vista disso torna-se necessário um meio confiável de detectar a presença de H2S informando assim ao trabalhador se o local está seguro, e também ao consumidor se o produto alimentício apresenta qualidade e segurança para aquisição e posterior ingestão.
O sensor biodegradável que está sendo proposto busca detectar uma ampla faixa de concentração do H2S (>0,1 ppm) e de fácil leitura. Assim promove ao trabalhador e/ou consumidor que não tem acesso a equipamentos e testes sofisticados ou conhecimento especializado possa compreender, se o ambiente de trabalho e/ou produto é seguro. In view of this it is necessary a reliable means of detecting the presence of H 2 S thus informing the employee if the place is safe, and also to the consumer if the food product is quality and safety for acquisition and subsequent ingestion. The proposed biodegradable sensor seeks to detect a wide concentration range of H 2 S (> 0.1 ppm) and is easy to read. It thus promotes the worker and / or consumer who does not have access to sophisticated equipment and testing or specialized knowledge can understand if the work environment and / or product is safe.
BREVE DESCRIÇÃO DA FIGURA BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURE
Figura 1. Resposta colorimétrica do sistema papel - indicador (FeSO ) a diferentes tempos de exposição ao gás H2S (a) 0; (b) 30; (c) 60; (d) 90; (e) 120; (f) 180s. Figure 1. Colorimetric response of the paper indicator system (FeSO) to different exposure times to gas H 2 S (a) 0; (b) 30; (c) 60; (d) 90; (e) 120; (f) 180s.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A presente invenção refere-se a um processo de obtenção de sensor de detecção de gás sulfídrico. É um objeto adicional da presente invenção é o sensor de detecção do gás sulfídrico (H2S) com indicação rápida e fácil leitura. The present invention relates to a process for obtaining a hydrogen sulfide detection sensor. A further object of the present invention is the rapid detection and easily readable hydrogen sulfide (H 2 S) detection sensor.
O dito processo de preparação do sensor biodegradável compreende as seguintes etapas: Said biodegradable sensor preparation process comprises the following steps:
(a) recobrimento de um papel cartão com uma solução de carbonato de cálcio; (a) coating a paperboard with a calcium carbonate solution;
(b) secagem do dito papel resultante da etapa (a); (b) drying said paper resulting from step (a);
(c) recobrimento do dito papel resultante da etapa (b) com uma suspensão de quitosana indicador; e (c) coating said paper resulting from step (b) with an indicator chitosan suspension; and
(d) secagem do papel resultante da etapa (c). (d) drying the paper resulting from step (c).
Mais especificamente o processo de preparação do dito sensor biodegradável, compreende as seguintes etapas: More specifically the process of preparing said biodegradable sensor comprises the following steps:
(a) recobrimento de um papel cartão preferencialmente de gramatura de 250 g/m2, com uma solução de carbonato de cálcio; (a) coating a preferably cardboard of grammage 250 g / m2 with a calcium carbonate solution;
(b) secagem do dito papel resultante da etapa (a) a uma temperatura preferencial de 150 °C;
(c) recobrimento do dito papel cartão resultante da etapa (b) com uma suspensão de quitosana indicador; e (b) drying said paper resulting from step (a) to a preferred temperature of 150 ° C; (c) coating said card stock resulting from step (b) with an indicator chitosan suspension; and
(d) secagem do papel resultante da etapa (c) a uma temperatura preferencialmente de 150 °C. (d) drying the paper resulting from step (c) to a temperature preferably 150 ° C.
A referida solução de carbonato de cálcio preferencialmente apresenta uma concentração de 4g/100g. Said calcium carbonate solution preferably has a concentration of 4g / 100g.
A dita suspensão de quitosana apresenta uma concentração preferencial de 3,33% em massa de quitosana em pó com grau de acetilação de cerca de 18%. Said chitosan suspension has a preferred concentration of 3.33% by weight of chitosan powder with an acetylation degree of about 18%.
A referida suspensão de quitosana-indicador pode ser preparada a partir das seguintes etapas: Said indicator chitosan suspension may be prepared from the following steps:
(a) adição de ácido acético à quitosana; (a) adding acetic acid to chitosan;
(b) homogeneização da solução obtida na etapa (a); (b) homogenizing the solution obtained in step (a);
(c) adição preferencialmente lenta de uma solução de indicador; e (c) preferably slowly adding an indicator solution; and
(d) homogeneização da solução resultante da etapa (c). (d) homogenizing the solution resulting from step (c).
A referida suspensão de quitosana-indicador pode ser preparada preferencialmente a partir das seguintes etapas: Said indicator chitosan suspension may preferably be prepared from the following steps:
(a) adição de ácido acético à quitosana preferencialmente em pó; (a) adding acetic acid to chitosan preferably in powder form;
(b) homogeneização da solução obtida na etapa (a) preferencialmente a uma temperatura ambiente; (b) homogenizing the solution obtained in step (a) preferably at room temperature;
(c) adição preferencialmente lenta de uma solução de indicador a ser selecionado dentre sulfato ferroso (FeS04) e mioglobina preferencialmente em uma concentração de 10% em massa do indicador; e (c) preferably slowly adding an indicator solution to be selected from ferrous sulfate (FeSO 4 ) and myoglobin preferably at a concentration of 10% by weight of the indicator; and
(d) homogeneização da solução resultante da etapa (c) preferencialmente por um período de 10 minutos. (d) homogenizing the solution resulting from step (c) preferably for a period of 10 minutes.
É um objeto adicional da presente invenção um sensor biodegradável que compreende um papel, quitosana, carbonato de cálcio e um indicador íon de ferro selecionado dentre mioglobina ou sulfato ferroso para aplicação para
como detector de ácido sulfídrico (H2S). O dito sensor é preparado a partir do processo descrito anteriormente para ser aplicado na detecção de ácido sulfídrico (H2S). A further object of the present invention is a biodegradable sensor comprising a paper, chitosan, calcium carbonate and an iron ion indicator selected from myoglobin or ferrous sulfate for application to as a hydrogen sulfide detector (H 2 S). Said sensor is prepared from the above procedure to be applied in the detection of hydrogen sulphide (H 2 S).
Indicadores colorimétricos, sulfato ferroso (FeS04) e mioglobina, foram incorporados separadamente em uma matriz filmogênica de quitosana e aplicados nas superfícies de papéis cartão, 250 g/m2, previamente impregnados com carbonato de sódio (Na2C03). A vantagem deste trabalho é o curto tempo de detecção e facilidade de visualização perante os métodos usualmente aplicados para detecção de H2S, sendo ainda na metodologia atualmente utilizada um técnico especializado e um período considerável para se obter os resultados o sensor proposto pode ser compreendido inclusive por uma criança e apresenta resultados em tempos entre 30 e 60 segundos, preferencialmente em 30 segundos. Colorimetric indicators, ferrous sulfate (FeS0 4 ) and myoglobin were separately incorporated in a chitosan filmogenic matrix and applied to the surfaces of cardboard, 250 g / m 2 , previously impregnated with sodium carbonate (Na 2 C0 3 ). The advantage of this work is the short detection time and easy visualization of the methods usually applied for detection of H 2 S, being still in the methodology currently used a specialized technician and a considerable period to obtain the results the proposed sensor can be understood. even by a child and presents results in times between 30 and 60 seconds, preferably within 30 seconds.
Preparo do sensor Sensor Preparation
O presente exemplo de concretização contempla o processo de obtenção de um sensor biodegradável para detecção de ácido sulfídrico (H2S)., sem, no entanto, restringir o escopo de proteção e o aumento de escala da invenção. The present embodiment example contemplates the process of obtaining a biodegradable sensor for detection of hydrogen sulfide (H 2 S)., Without, however, restricting the scope of protection and scaling of the invention.
Inicialmente, o papel cartão foi recoberto com solução de 4g/100g de carbonato de cálcio (Na2C03) onde 3 ml_ da solução foram aplicados na superfície do papel, em seguida o papel foi seco a 150°C sendo no presente exemplo, por estufa durante um período de 90 segundos. Uma suspensão quitosana e ácido acético em proporções estequiométricas foi obtida preferencialmente a partir de uma solução 3,33% em massa de quitosana preferencialmente em pó fornecida com grau de acetilação de- cerca de 18%, calculada baseando-se na massa da amostra e no valor do grau de acetilação da quitosana para atingir a protonação de todos grupamentos NH2. A solução de quitosana foi homogeneizada sob agitação, no presente exemplo sem no
entanto restringir, em temperatura ambiente por um período de 50 minutos. Adicionou-se lentamente uma solução do indicador desejado selecionado dentre FeS04 e mioglobina com concentração preferencial de 10% em massa e após a completa dissolução da quitosana obteve-se uma solução final preferencial de 3% em massa de quitosana e 1 % em massa de indicador sendo mantida preferencialmente, no presente exemplo, sem no entanto restringir, sob agitação por mais 10 minutos. Adicionou-se ao dito papel cartão, por exemplo, com gramatura de 250g/m2, a dita solução quitosana-indicador em uma razão suspensão e área de papel (volume/área) preferencialmente de 44:1 (mL/m2). Após esta etapa obteve-se uma cobertura final seca de 1.76g/m2. Em seguida o produto obtido na etapa anterior passou por secagem preferencialmente 150°C por 60 segundos. Initially, the paperboard was coated with a 4g / 100g solution of calcium carbonate (Na 2 CO 3 ) where 3 ml of the solution was applied to the paper surface, then the paper was dried at 150 ° C in the present example. per greenhouse for a period of 90 seconds. A chitosan and acetic acid suspension in stoichiometric proportions was preferably obtained from a 3.33 mass% solution of chitosan preferably provided with about 18% acetylation grade, calculated based on the sample mass and chitosan degree of acetylation value to achieve protonation of all NH 2 groups. The chitosan solution was homogenized under agitation in the present example without however, restrict at room temperature for a period of 50 minutes. A solution of the desired indicator selected from FeS0 4 and myoglobin with a preferential concentration of 10 wt.% Was slowly added and after complete dissolution of chitosan a final final solution of 3 wt.% Chitosan and 1 wt.% Was obtained. indicator being preferably maintained, in the present example, without restricting, while stirring for a further 10 minutes. To said paperboard, for example, with a weight of 250g / m 2 , said chitosan-indicator solution in a suspension ratio and paper area (volume / area) is preferably 44: 1 (mL / m 2 ). After this step a final dry coverage of 1.76g / m 2 was obtained . Then the product obtained in the previous step was dried preferably 150 ° C for 60 seconds.
Avaliação qualitativa da sensibilidade do sistema Qualitative evaluation of system sensitivity
A resposta de detecção do indicador de H2S foi medida submetendo o sistema papel - filme - indicador a diferentes tempos de exposição ao gás H2S. Quinze alíquotas de 0,1 g de FeS foram pesadas e adicionadas a 20 ml_ de ácido clorídrico 1 M. Um aquecimento moderado foi aplicado para acelerar a reação. Após 4 minutos cada sensor (9,0 cm2) foi exposto ao H2S gerado por períodos de 30, 60, 90, 120 e 180 segundos. A Figura 1 ilustra a variação de cor, em diferentes tons de preto, em função dos diferentes tempos de exposição. The detection response of the H 2 S indicator was measured by subjecting the indicator paper - film system to different exposure times to the H 2 S gas. Fifteen aliquots of 0.1 g FeS were weighed and added to 20 ml of hydrochloric acid. 1 M. Moderate heating was applied to accelerate the reaction. After 4 minutes each sensor (9.0 cm 2 ) was exposed to H 2 S generated for periods of 30, 60, 90, 120 and 180 seconds. Figure 1 illustrates the color variation in different shades of black as a function of different exposure times.
Imediatamente após a exposição (aproximadamente 5 segundos) foram feitas leituras dos parâmetros de cor L*, a* e b* com colorímetro (CR-400, KONIKA MINOLTA), os resultados foram analisados com auxílio do software STATISTICA 5.0 e podem ser observados na Tabela 01. (As análises foram realizadas em triplicata) Immediately after exposure (approximately 5 seconds) readings of the color parameters L * , a * and b * with colorimeter (CR-400, KONIKA MINOLTA) were taken, the results were analyzed using STATISTICA 5.0 software and can be seen in Table 01. (Analyzes were performed in triplicate)
Logo nos primeiros 30 segundos de exposição, a diferença de cor apresentou diferença estatisticamente significativa no parâmetro de cor L*, no
caso deste sensor, o mais importante porque mede a variação do claro ao escuro (branco ao negro). Within the first 30 seconds of exposure, the color difference showed a statistically significant difference in the color parameter L * , in the In this case, this sensor is most important because it measures the variation from light to dark (white to black).
Tabela 01. Avaliação dos parâmetros de cor (L*, a* e b*) dos sensores inteligentes mediantes diferentes tempos de exposição ao H2S. Table 01. Evaluation of the color parameters (L * , a * and b * ) of smart sensors by different exposure times to H 2 S.
Tempo de exposição Exposure time
L* a* b* L * a * b *
(s) (s)
0 87.06±1 , 1 1a 0.54±0.16acd 13.73±1 , 19a 0 87.06 ± 1,1.1 to 0.54 ± 0.16 acd 13.73 ± 1.19 to
30 77.23±6.42b 0.88±0.26a 12.17±1.18a 77.23 ± 6.42 b 0.88 ± 0.26 to 12.17 ± 1.18 a
60 66.82±5.38b 0.48±0.44ac 10.1 1±1.44a 60 66.82 ± 5.38 b 0.48 ± 0.44 ac 10.1 1 ± 1.44 a
90 50.72±5.75c -0.36±0.47cef 6.16±2.36b 90 50.72 ± 5.75 c -0.36 ± 0.47 cef 6.16 ± 2.36 b
120 48.03±1.96c -0.63±0.28bf 4.22±0.26b 120 48.03 ± 1.96 c -0.63 ± 0.28 bf 4.22 ± 0.26 b
180 44.33±3.17c -0.40±0.40cdef 4.24±0.80b a-f - Letras diferentes na mesma coluna indicam diferença significativa (p>0,05) relativamente às médias obtidas por meio de teste de Tukey.
180 44.33 ± 3.17 c -0.40 ± 0.40 cdef 4.24 ± 0.80 b af - Different letters in the same column indicate significant difference (p> 0.05) from the means obtained by Tukey test.
Claims
1. Processo de preparação de um sensor biodegradável caracterizado por compreender as seguintes etapas: 1. Process for preparing a biodegradable sensor comprising the following steps:
(a) recobrimento de um papel cartão com uma solução de carbonato de cálcio; (a) coating a paperboard with a calcium carbonate solution;
(b) secagem do dito papel resultante da etapa (a); (b) drying said paper resulting from step (a);
(c) recobrimento do dito papel resultante da etapa (b) com uma suspensão de quitosana indicador; e (c) coating said paper resulting from step (b) with an indicator chitosan suspension; and
(d) secagem do papel resultante da etapa (c). (d) drying the paper resulting from step (c).
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por compreender as seguintes etapas: Process according to Claim 1, characterized in that it comprises the following steps:
(a) recobrimento de um papel cartão preferencialmente com gramatura de 250 g/m2, com uma solução de carbonato de cálcio; (a) coating a paperboard preferably weighing 250 g / m 2 with a calcium carbonate solution;
(b) secagem do dito papel resultante da etapa (a) a uma temperatura preferencial de 150 °C; (b) drying said paper resulting from step (a) to a preferred temperature of 150 ° C;
(c) recobrimento do dito papel cartão resultante da etapa (b) com uma suspensão de quitosana-indicador; e (c) coating said carton paper resulting from step (b) with an indicator chitosan suspension; and
(d) secagem do papel resultante da etapa (c) a uma temperatura preferencialmente de 150 °C. (d) drying the paper resulting from step (c) to a temperature preferably 150 ° C.
3. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender uma etapa de recobrimento (b) com uma solução de carbonato de cálcio em uma concentração preferencialmente de 4% em massa; Process according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a coating step (b) with a calcium carbonate solution in a concentration preferably of 4% by mass;
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela etapa de recobrimento com aplicação de uma suspensão de quitosana- indicador ser preparada a partir de etapas incluindo: Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the coating step with the application of a chitosan-indicator suspension is prepared from steps including:
(a) adição de ácido acético à quitosana; (a) adding acetic acid to chitosan;
(b) homogeneização da solução obtida na etapa (a); (c) adição preferencialmente lenta de uma solução de indicador; e(b) homogenizing the solution obtained in step (a); (c) preferably slowly adding an indicator solution; and
(d) homogeneização da solução resultante da etapa (c). (d) homogenizing the solution resulting from step (c).
5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo preparo da dita suspensão de quitosana-indicador incluir preferencialmente as etapas: Process according to Claim 4, characterized in that the preparation of said indicator chitosan suspension preferably comprises the steps:
(a) adição de ácido acético à quitosana preferencialmente em pó; (a) adding acetic acid to chitosan preferably in powder form;
(b) homogeneização da solução obtida na etapa (a) preferencialmente a uma temperatura ambiente; (b) homogenizing the solution obtained in step (a) preferably at room temperature;
(c) adição preferencialmente lenta de uma solução de indicador selecionado dentre sulfato ferroso (FeS04) e mioglobina preferencialmente em uma concentração de 10% em massa do indicador; e (c) preferably slowly adding an indicator solution selected from ferrous sulfate (FeSO 4 ) and myoglobin preferably at a concentration of 10% by weight of the indicator; and
(d) homogeneização da solução resultante da etapa (c) preferencialmente por um período de 10 minutos. (d) homogenizing the solution resulting from step (c) preferably for a period of 10 minutes.
6. Processo, de acordo com reivindicações 1 ou 2, caracterizado por compreender uma etapa de recobrimento (c) com suspensão de quitosana- indicador preparada de acordo com reivindicações 4, em uma concentração preferencial de 3,33% em massa de quitosana com grau de acetilação de cerca de 18%. Process according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a chitosan-indicator suspension coating step (c) prepared according to claims 4, in a preferred concentration of 3.33% by weight of chitosan with a of about 18% acetylation.
7. Processo, de acordo com reivindicações 1 ou 2, caracterizado por compreender uma etapa de recobrimento (c) com suspensão de quitosana- indicador preparada de acordo com reivindicações 5, em uma concentração preferencial de 3,33% em massa de quitosana com grau de acetilação de cerca de 18%. Process according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a chitosan-indicator suspension coating step (c) prepared according to claims 5, in a preferential concentration of 3.33 wt. of about 18% acetylation.
8. Processo, de acordo com reivindicação 7, caracterizado pela etapa de recobrimento com solução quitosana-indicador ser em uma razão suspensão e área de papel (volume/área) preferencialmente de 44:1. Process according to claim 7, characterized in that the chitosan-indicator solution coating step is in a suspension ratio and paper area (volume / area) preferably of 44: 1.
9. Processo, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado pela etapa de secagem ser em um intervalo de tempo preferencial de 60 a 90 segundos quando realizada em estufa selecionada dentre circulação forçada de ar ou não. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the drying step is in a preferred time range from 60 to 90 ° C. seconds when performed in a greenhouse selected from forced air circulation or not.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada por compreender as seguintes etapas: Process according to Claim 1, characterized in that it comprises the following steps:
(a) recobrimento de um papel cartão com uma solução de carbonato de cálcio em uma concentração preferencialmente de 4% em massa; (a) coating a paperboard with a calcium carbonate solution at a concentration preferably of 4% by mass;
(b) secagem do dito papel resultante da etapa (a) a uma temperatura preferencial de 150 °C em um intervalo de tempo preferencial de 60 a 90 segundos quando realizada em estufa selecionada dentre circulação forçada de ar ou não, preferencialmente 90 segundos; (b) drying said paper resulting from step (a) to a preferred temperature of 150 ° C over a preferred time range of 60 to 90 seconds when performed in a greenhouse selected from forced air circulation or not, preferably 90 seconds;
(c) recobrimento do dito papel cartão resultante da etapa (b) com uma suspensão de quitosana-indicador obtida de acordo com reivindicação 5, em uma concentração preferencial de 3,33% em massa de quitosana com grau de acetilação de cerca de 18% e, uma razão suspensão e área de papel (volume/área) preferencialmente de 44: 1 ; e (c) coating said carton paper resulting from step (b) with a chitosan-indicator suspension obtained according to claim 5, at a preferred concentration of 3.33 mass% of chitosan with an acetylation degree of about 18%. and a paper area / suspension (volume / area) ratio preferably of 44: 1; and
(d) secagem do papel resultante da etapa (c) a uma temperatura preferencialmente de 150 °C em um intervalo de tempo preferencial de 60 a 90 segundos quando realizada em estufa selecionada dentre circulação forçada de ar ou não, preferencialmente 60 segundos; (d) drying the paper resulting from step (c) to a temperature preferably 150 ° C over a preferred time range of 60 to 90 seconds when performed in a greenhouse selected from forced air circulation or not, preferably 60 seconds;
1 1 . Sensor biodegradável, caracterizado por compreender um papel, quitosana, carbonato de cálcio e um indicador íon de ferro selecionado dentre mioglobina ou sulfato ferroso para aplicação para como detector de ácido sulfídrico (H2S). 1 1. Biodegradable sensor, characterized in that it comprises a paper, chitosan, calcium carbonate and an iron ion indicator selected from myoglobin or ferrous sulfate for application as a hydrogen sulfide (H 2 S) detector.
12. Sensor biodegradável, caracterizado pelo fato de ser preparado a partir do processo conforme definido em uma das reivindicações de 1 a 10; Biodegradable sensor, characterized in that it is prepared from the process as defined in one of claims 1 to 10;
13. Sensor, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de ser para a detecção de ácido sulfídrico (H2S). Sensor according to Claim 12, characterized in that it is for the detection of hydrogen sulfide (H 2 S).
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