Lengua electronica
La lengua electrónica es un instrumento que mide y compara sabores. Según el informe técnico de la IUPAC, una “lengua electrónica” como instrumento analítico incluye una serie de sensores químicos no selectivos con especificidad parcial para diferentes componentes de la solución y un instrumento de reconocimiento de patrones adecuado, capaz de reconocer composiciones cuantitativas y cualitativas de soluciones simples y complejas.
Los receptores gustativos humanos detectan los compuestos químicos responsables del gusto. De manera similar, los sensores multielectrodo de los instrumentos electrónicos detectan los mismos compuestos orgánicos e inorgánicos disueltos. Al igual que los receptores humanos, cada sensor tiene un espectro de reacciones diferente al de los demás. La información proporcionada por cada sensor es complementaria y la combinación de los resultados de todos los sensores genera una huella única. La mayoría de los umbrales de detección de los sensores son similares o mejores que los de los receptores humanos.
En el mecanismo biológico, las señales gustativas son transducidas por los nervios del cerebro en señales eléctricas. El proceso de los sensores de lengua electrónicos es similar: generan señales eléctricas como variaciones voltamétricas y potenciométricas.
La percepción y el reconocimiento de la calidad del sabor se basan en la construcción o el reconocimiento de patrones de nervios sensoriales activados por el cerebro y la huella dactilar del sabor del producto. Este paso se logra mediante el software estadístico de la lengua electrónica, que interpreta los datos del sensor en patrones de sabor.
Operación
Las muestras líquidas se analizan directamente sin ninguna preparación, mientras que las sólidas requieren una disolución preliminar antes de la medición. El electrodo de referencia y los sensores se sumergen en un vaso de precipitados que contiene una solución de prueba. Se aplica un voltaje entre cada sensor y un electrodo de referencia y se obtiene una respuesta de corriente medible que es consistente con la ecuación de Cottrell. Esta respuesta de corriente es el resultado de reacciones oxidantes que tienen lugar en la solución debido a la diferencia de voltaje y se puede amplificar mediante tratamientos catalíticos de superficie. La respuesta se mide y registra mediante el software del e-tongue. Estos datos representan la entrada para el tratamiento matemático que proporcionará los resultados.
Aplicaciones
Las lenguas electrónicas tienen múltiples aplicaciones en diversos sectores industriales: industria farmacéutica, sector de alimentación y bebidas, etc. Se pueden utilizar para:
- analizar el envejecimiento de sabores en bebidas (por ejemplo jugo de frutas, bebidas alcohólicas o no alcohólicas, leche con sabor...)
- cuantificar amargura o “nivel picante” de bebidas o compuestos disueltos (por ejemplo, medición de amargura y predicción de tés)
- estimación de teaflavinas en té negro
- cuantificar el gusto enmascarando la eficiencia de las formulaciones (tablas, jarabes, polvos, cápsulas, lozenges...)
- analizar la estabilidad de los medicamentos en términos de gusto
- productos de referencia
- monitorear parámetros ambientales
- supervisar los procesos biológicos y bioquímicos
Sabor artificial
La lengua electrónica utiliza sensores de sabor para recibir información de las sustancias químicas presentes en la lengua y enviarla a un sistema de reconocimiento de patrones. El resultado es la detección de los sabores que componen el paladar humano. Los tipos de sabor que se generan se dividen en cinco categorías: ácido, salado, amargo, dulce y umami (sabor). El ácido, que incluye cloruro de hidrógeno, ácido acético y ácido cítrico, se crea mediante iones de hidrógeno. El salado se registra mediante cloruro de sodio, el dulzor mediante azúcares, el amargor, que incluye sustancias químicas como la quinina y la cafeína, se detecta mediante cloruro de magnesio, y el umami mediante glutamato monosódico de algas marinas o guanilato disódico en carne, pescado y hongos.
Véase también
- Nariz electrónica
- Transistor químico de efectos de campo
- Chemiresistor
- Gustation
- Sensores de óxido de metal
Referencias
- ^ Vlasov, Yu; Legin, A.; Rudnitskaya, A.; Natale, C. Di; D'Amico, A. (2005-01-01). "Marcas de sensores no específicas ("lengua electrónica") para el análisis químico de líquidos (Informe Técnico IUPAC)". Química pura y aplicada. 77 (11): 1965-1983. doi:10.1351/pac200577111965. ISSN 0033-4545. S2CID 109659409.
- ^ Khalilian, Alireza; Khan, Md. Rajibur Rahaman; Kang, Shin-Won (2017). "Sensor de fibra óptica altamente sensible y de gran alcance antidinámico". Sensores y actuadores B: Química. 249: 700–707. doi:10.1016/j.snb.2017.04.088.
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