Control de Calidad

Las narices electroacutenicas en el aacutembito de la industria agroalimentaria

EC Correa P Barreiroy M Ruiz-Altisent Laboratorio de Propiedades Fiacutesicas y

Teacutecnicas Avanzadas en Agroalimentacioacuten

El teacutermino sentido electroacutenico refiere la posibilidad de reproducir los sentidos

humanos mediante matrices de sensores y sistemas

de reconocimiento de patrones La nariz electroacutenica (NE)

ha sido uno de los dispositivos que maacutes expectativas ha

despertado aunque como se veraacute en este artiacuteculo su estado de desarrollo es auacuten incipiente

cuando se compara con la complejidad del sentido del

olfato humano Este artiacuteculo revisa las posibilidades de

aplicacioacuten de las NE en el aacutembito agroalimentario

desde un punto de vista realista y describe los aspectos

maacutes teacutecnicos relativos a los sensores que se emplean en

su fabricacioacuten indicando las ventajas e inconvenientes de

los distintos tipos actualmente comercializados

1 Los sentidos electroacutenicos

En la uacuteltima deacutecada se ha producido un raacutepido desarrollo comercial y tecnoloacutegico de las tecnologiacuteas de los sentidos elecshytroacutenicos o e-senses El primer sentido en ser instrumentalizado fue el oiacutedo de forma que han aparecido una serie de mecanisshymos que podriacuteamos llamar oreshyjas electroacutenicas que han sido deshysarrollados para aplicaciones inshydustriales como por ejemplo la deteccioacuten de termitas El sentido con maacutes desarrollo industrial es el del tacto en el cual se basan muchas aplicaciones para ordeshynadores como los joy-sticks las pantallas taacutectiles etc que geneshyran varios millones de doacutelares al antildeo de beneficios Los ojos elecshytroacutenicos estaacuten teniendo en la acshytualidad un amplio desarrollo pashyra aplicaciones biomeacutetricas como por ejemplo tecnologiacuteas de recoshynocimiento del iris del ojo para asegurar la seguridad de las transhysacciones bancarias

Las narices electroacutenicas (NE) y maacutes recientemente la lengua electroacutenica son ya una realidad industrial existiendo maacutes de 20 compantildeiacuteas que comercializan este tipo de productos Desde 1986 se han solicitado maacutes de 250 patentes para proteger las innovaciones en sensores y sisshy

temas especiacuteficos y la Unioacuten Eushyropea ha realizado grandes esshyfuerzos en I+D con la financiashycioacuten de proyectos [31

El desarrollo industrial de las NE ha sido de hecho el coshymienzo o spin-off de nuevas compantildeiacuteas (se adjunta un listashydo de empresas al final de este artiacuteculo) muchas de ellas asoshyciadas a laboratorios de investishygacioacuten y universidades Mushychas de estas empresas presenshytan algunas particularidades comunes por un lado son compantildeiacuteas con un elevado cashypital y coste de sus acciones a pesar de presentar un bajo nishyvel de negocio ya que las venshytas son relativamente pequentildeas ascendiendo a aproximadashymente 15 millones de doacutelares con un coste de la unidad enshytre 15000$ y 100000$ y por otro los costes en I+D estaacuten siendo financiados en gran parshyte con fondos puacuteblicos A pesar del esfuerzo realizado en I+D las tecnologiacuteas desarrolladas en el campo de las NE tienen en la actualidad su aplicacioacuten princishypal en el laboratorio y no realshymente en plantas o factoriacuteas para el control de la calidad o monitorizacioacuten de procesos Es por tanto una tecnologiacutea en cartera que merece la pena exshyplorar en sus aspectos maacutes teacutecshynicos para comprender mejor sus luces y sombras

noviembre 05 copy Alimentacioacuten Equipos y Tecnologiacutea wwwalciones

2 Posibilidades de aplicacioacuten de las NE en la industria agroalimentaria y comparacioacuten con otros procedimientos

Las narices electroacutenicas (NE) son equipos desarrollados con el objetivo de conseguir la caracteshyrizacioacuten instrumental del aroma de los alimentos asiacute a la NE se le atribuyen un amplio rango de aplicaciones potenciales en la inshydustria de la alimentacioacuten [6]

- Valoracioacuten de la calidad en productos no procesados y mashynufacturados

- Supervisioacuten de operaciones baacutesicas en industria agroalishymentaria cocinado fermentashycioacuten mezclado macerado tosshytado etc

- Control de producto almashycenado

- Evaluacioacuten del envejecishymiento y maduracioacuten de vinos quesos productos caacuternicos etc

- Monitorizacioacuten de la inteshyraccioacuten producto-envase

Tradicionalmente la medida del olor en estos procesos agro-alimentarios es llevada a cabo por expertos especiacuteficamente entrenados empleaacutendose cir-cunstancialmente paneles de cashytadores como instrumento para la descripcioacuten del aroma y la cuantificacioacuten de los diversos descriptores Desde un punto de vista analiacutetico la combinacioacuten de la cromatografiacutea de gases (CG) y la espectrometriacutea de masas (EM) permite caracterizar pershyfectamente un olor identificanshydo y cuantificando los distintos

Neurona olfatoria del epitelio olfativo

Receptor

4amp tgt Matriz de sensores

Bulbo olfatorio

Transductor

tgt Chip

Cerebro

Reconocimiento de patrones

Ordenador

Figura 1 Elementos baacutesicos de una NE versus sistema olfativo humano (Gayoso 2003)

volaacutetiles que lo componen inshyformacioacuten que es muy diferente a la del olfato humano La apashyricioacuten de las NE en los antildeos 90 suscitoacute un gran intereacutes ante la posibilidad de realizar una evashyluacioacuten objetiva y global del olor de las muestras aunque coshymo veremos en el siguiente apartado es difiacutecil alcanzar la complejidad del sentido del olshyfato humano

3 Origen conceptual de las narices electroacutenicas

Gardner y Bartlett (1993) deshyfinieron la NE como un instrushymento compuesto por un conshyjunto de sensores quiacutemicos elecshytroacutenicos con especificidad parshycial y un apropiado sistema de reconocimiento de patrones cashypaz de reconocer olores simples o complejos [6] La NE puede considerarse como una copia muy simplificada del oacutergano olshyfativo humano (Fig 1)

Ceacutelulas receptoras y cilia son reemplazadas por sensores de gases no especiacuteficos que re-

1 Tabla 1 Capacidad sensitiva de la nariz humana respecto de la NE [4]

Aspecto

M- de ceacutelulas receptoras olfativas sensores

Aacuterea de mucus olfativosensores

Ne de cilia por ceacutelula receptora olfativa

Concentracioacuten media para umbral de deteccioacuten del almizcle

Nariz Humana

40 millones

5 cm2

10-30

000004 mg de aire

NE

4 a 32

1 cm2

m Desconocida

accionan con diversos compuesshytos volaacutetiles no hay mucus en el que las moleacuteculas olorosas pueshydan disolverse pero eacutestas se adshysorben sobre el recubrimiento sensible de los sensores La transduccioacuten de la sentildeal desde los receptores olfativos es reemshyplazada en una NE por circuitos de acondicionamiento de la seshyntildeal convirtieacutendola normalmente en una sentildeal eleacutectrica de voltaje y por uacuteltimo la codificacioacuten de la sentildeal neuronal para poder reshyconocer un olor y su intensidad en los humanos es sustituida en la NE por alguacuten tipo de reconoshycimiento de patrones [4]

Al igual que en los humanos es una teacutecnica de anaacutelisis global ya que no se necesita identificar concienzudamente cada uno de los distintos constituyentes de un olor sino reconocerlo Sin embargo no hay que olvidar que los sistemas actualmente disponibles no trabajan exactashymente igual que una nariz hushymana ya que no detectan los mismos volaacutetiles que eacutesta Adeshymaacutes de presentar mucha menor sensibilidad la nariz humana presenta un umbral de deteccioacuten que tiacutepicamente se situacutea entre 1000 p p m y menos de 1 ppt (Tabla I) de ahiacute que algunos aushytores prefieran llamar a estos equipos sensores de gases y no NE para que no exista ese asoshyciacioacuten directa entre este equipo y la nariz humana [6]

4 Tipos de sensores a emplear en una NE

En una NE el componente principal es el sensor o detector quiacutemico que es el dispositivo que convierte la interaccioacuten entre el material sensible y el compuesto quiacutemico en una sentildeal eleacutectrica Se pueden utilizar dos tipos de recushybrimientos sensibles

- Inorgaacutenicos tales como oacutexishydos de metal (Sn0 2 Ti0 2 etc) La ventaja de utilizar materiales inorgaacutenicos es su estabilidad y pureza aunque resultan tamshybieacuten mucho maacutes difiacuteciles de moshydificar y por tanto de obtener reshy

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cubrimientos con variedad de propiedades en cuanto a selectishyvidad y sensibilidad

- Orgaacutenicos su gran ventaja es que pueden ser estructural-mente modificados usando disshytintos meacutetodos de siacutentesis con lo que sus propiedades de sensibishylidad pueden afinarse Esto exishyge comprender a nivel molecushylar los mecanismos de interacshycioacuten entre el material sensible y el compuesto a detectar para inshytroducir modificaciones racionashyles El inconveniente fundamenshytal es que en ocasiones la falta de estabilidad de los compuesshytos orgaacutenicos crea problemas en la respuesta de los sensores

De entre todos los sensores disponibles en el mercado los maacutes empleados hasta el moshymento en la fabricacioacuten de equishypos comerciales de NE son los semiconductores de oacutexidos de metal los poliacutemeros conductoshyres las microbalanzas de cristal de cuarzo y los de onda acuacutestishyca de superficie

4 1 Sensores de gases basados en las propiedades de conductividad de los materiales semiconductores

Sensores de oacutexido de metal (MOS)

Los sensores semiconductoshyres de oacutexidos de metal (MOS Metal Oxyde Semiconductora) se basan en el empleo de un mateshyrial semiconductor normalmente oacutexido de estantildeo (Sn02) que esshytaacute localizado entre dos electroshydos y es mantenido a una temshyperatura elevada tiacutepicamente de 350degC La corriente eleacutectrica pashysa entre los dos electrodos a trashyveacutes del oacutexido de metal de forshyma que las interacciones entre la especie gaseosa y la superficie del semiconductor producen cambios en la resistencia eleacutectrishyca medida al otro lado del senshysor La conductividad eleacutectrica del sensor estaacute afectada fundashymentalmente por dos tipos de interacciones con la atmoacutesfera gaseosa adsorcioacuten directa de las

Material semiconductor Elemento metaacutelico

H_JL_JL_JLJ-^

f s Electrodo

Reaccioacuten quiacutemica

Banda de conduccioacuten

GAP

Banda de valencia

i E

moleacuteculas volaacutetiles sobre la sushyperficie del sensor y reacciones de superficie con las especies adsorbidas

La consecuencia de ambos tishypos de interacciones es la misshyma un aumento del nuacutemero de electrones presentes en la banda de conduccioacuten con lo cual aushymenta la conductividad del seshymiconductor producieacutendose un descenso de la resistencia eleacutecshytrica Por tanto una menor reshysistencia eleacutectrica del sensor es indicativa de la presencia en el medio de un gas reductor

Sensores de poliacutemeros orgaacutenicos conductores (CP)

Los sensores poliacutemeros conshyductores (CP Conducting Poly-mers) se obtienen por electro-

Figura 2 Esquema explicativo del funcionamiento de un sensor de gas MOS (modificado de Mielle [6])

Figura 3 Esquema de un sensor CP

(modificado de (Mielle [6])

Poliacutemero Conductor

Electrodo Sustrato

Figura 4 Imagen real y diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas ampero-meacutetrico Modificado de Franck[2]

H iquest Capa conductora

bull bull

SJPIacute

Interfase dupolar AV

n+

p-Si

Capa semiconductora

Sustrato

polimerizacioacuten de una delgada capa de poliacutemero (asociado a diferentes grupos funcionales como polipirroles aacutecidos butashyno y decano sulfoacutenicos etc) al hacer pasar a su traveacutes una coshyrriente de un electrodo a otro En estos dispositivos al adsorshyberse moleacuteculas de la especie gaseosa sobre la superficie del poliacutemero se produce un cambio en sus propiedades de conductishyvidad cambio que es detectado como una variacioacuten del voltaje de la corriente que llega al elecshytrodo al otro lado del poliacutemero (Fig 3)

42 Sensores de gases de transistor efecto campo (FET)

El FET (Field Effect Transisshytor) es un transistor (dispositivo electroacutenico semiconductor que se utiliza como amplificador o conmutador electroacutenico) accioshynado por un efecto de campo es decir en ellos la conmutacioacuten que produce un fenoacutemeno de cambio brusco del potencial eleacutectrico tiene lugar cuando el volaacutetil actuacutea sobre el transistor Los FET maacutes habituales son los del tipo semiconductores de oacutexido de metal o MOSFET coshymo el sensor desarrollado para la deteccioacuten de H2 (Pd MOSFE) [2] (Fig 4)

43 Sensores de gases amperomeacutetricos

Son sensores electroquiacutemicos que de forma maacutes precisa recishyben el nombre de sensores de

gases amperomeacutetricos de elecshytrodo poroso Este tipo de senshysores responden a gases que puedan ser reducidos u oxidados electroliacuteticamente sobre un catashylizador metaacutelico como Pt y Au

Los gases tiacutepicamente medishydos son 0 2 CO N 0 2 y S2H asiacute como algunos compuestos orgaacuteshynicos como alcoholes aldehidos o cetonas Su rango tiacutepico de sensibilidad estaacute entre 3 y 30 ppm aunque algunos son capashyces de detectar cantidades tan pequentildeas como 2 ppb de algushynos gases como ozono NO y S2H Presentan una selectividad media que se puede modificar en funcioacuten del material que se escoja en la construccioacuten del electrodo del potencial de trashybajo del electrodo y de la susshytancia que se use como electroshylito (solucioacuten acuosa de H2S04 de NaOH etc)

El principio de funcionamienshyto se basa en la oxidacioacuten o reshyduccioacuten del gas sobre un catalishyzador en la superficie de un electrodo que estaacute en contacto con un electrolito seguacuten las sishyguientes reacciones (Fig 5)

- Reaccioacuten en el aacutenodo

Figura 6 Diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas

calorimeacutetrico Modificado de Strathmann and Weimar [8]

CO + H 2 0 -+ C 0 2 +2e~

- Reaccioacuten en el caacutetodo

12 0 2 + 2H + + 2e - raquo H 2 0

El sensor se disentildea de forma

Figura 5 Imagen

real y diagrama esquemaacutetico de un sensor

de gas

que la magnitud de la corriente amperomeacutetrico Modificado de Franck[2]

Poliacutemero recubrimiento activo

Estructura interdigital

generada por la reaccioacuten electroshyquiacutemica del analito sea directashymente proporcional a su concenshytracioacuten en la muestra gaseosa

A menudo la transferencia de masa a traveacutes de la membrana es el principal factor de control que limita la velocidad de salida de la corriente en este tipo de sensoshyres corriente que se mide a poshytencial constante Luego bajo la presencia de un gas la cesioacuten de electrones al circuito se traduce en un incremento de la intensishydad de la corriente detectada

44 Sensores de gases de capacitancia

Estos sensores se basan en el cambio en la constante dieleacutectrishyca (e) del poliacutemero que actuacutea como recubrimiento sensible cuando un analito se adsorbe sobre eacutel

Cuando el recubrimiento es de tipo fino o thick a e total deshypende de la relacioacuten entre la e

Muestra gaseosa CO

C O CO

Barrera de transporte (difusioacuten)

Aacutenodo (electrodo de trabajo)

Caacutenodo

Gas referencia

del analito y la e del poliacutemero Una vez que el analito se adsorshybe sobre el poliacutemero el cambio en la e provoca un incremento en la capacitancia del detector

45 Sensores de gases calorimeacutetricos

Estos sensores tambieacuten llamashydos termopilas son capaces de transformar calor en voltaje El principio de construccioacuten conshysiste en usar dos metales difeshyrentes de cuya unioacuten resulta un voltaje de forma que un gran nuacutemero de laacuteminas de los dos metales se ponen en contacto dando lugar a numerosas unioshynes Estas uniones estaacuten separashydas en dos grupos uniones senshysibles o calientes y uniones no sensibles o friacuteas El recubrimienshyto sensible se deposita soacutelo en las uniones calientes La adsorshycioacuten del analito sobre el recubrishymiento sensible da lugar a un calor de adsorcioacuten que origina un pulso de termo-voltaje entre las uniones internas y externas

46 Sensores de gases sensibles a masa

Microbalanzas de cristal de cuarzo (QCM)

Los sensores QCM (Quartz Cristal Microbalance) se basan en la altamente exacta frecuenshycia de oscilacioacuten que caracteriza a los osciladores de cristal de cuarzo En estos sensores si una masa es adsorbida sobre la sushyperficie del cristal de cuarzo la frecuencia de oscilacioacuten cambia en proporcioacuten a la cantidad de

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Analito

^ ^ Uniones de Recubrimiento referencia (friacuteas) ~M

sensible ^ 7 T =laquopound

Laacuteminas finas de metal

Uniones sensibles (calientes)

ecubrimiento sensible

Figura 7 Diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas calorimeacutetrico Modificado de Strathmann and Weimar [8]

^aammmmt

Eacutegt gtgt Electrodo (Au)

Recubrimiento sensible

Analito bull

t

masa de forma que midiendo el cambio en la frecuencia de oscishylacioacuten se puede determinar la cantidad de masa

Para transformar un cristal de cuarzo en un sensor quiacutemico es necesario recubrirlo con una cashypa de una materia capaz de capshyturar moleacuteculas volaacutetiles del amshybiente de forma que el material define las propiedades del senshysor De entre todos los materiashyles sensibles en los sensores QCM se prefieren los recubrishymientos constituidos por meta-loporfirinas La sensibilidad de este tipo de sensores estaacute relashycionada con la frecuencia de osshycilacioacuten del cuarzo (tiacutepicamente entre 10-30 MHz)

Sensores de onda acuacutestica de superficie (SAW)

Estos sensores tambieacuten son de tipo oscilatorio pero en el rango de las radio frecuencias (100-1000 MHz) En estos dispositivos un cristal piezoeleacutectrico (normalshymente cuarzo o niobato de litio) estaacute recubierto por dos pares de peines interdigitales usualmente

de aluminio que actuacutean como reshyflectores y emisores Uno de los pares es usado como detector y el otro para establecer la referenshycia [6] Sobre el par usado como detector se deposita el recubrishymiento sensible de forma que al adsorberse sobre eacutel las moleacuteculas de gas se modifica la conduccioacuten de las ondas de radiofrecuencia respecto a la referencia lo que se traduce en una variacioacuten de la frecuencia de oscilacioacuten magnishytud que se relaciona con la cantishydad de material adsorbido sobre la superficie del recubrimiento

Sensores SAW sintonizables electro n ica mente

Es un sensor de gases basado en la configuracioacuten de un senshysor SAW tiacutepico pero que carece

Figura 8 Imagen real y diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas QCM Modificado de Franck [2]

Figura 9 Diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas SAW Modificado de Franck [2]

Transmisor Receptor Sustrato piezoeleacutectrico

de recubrimiento o capa sensishyble de forma que la diferencia en la selectividad de unos senshysores a otros se consigue meshydiante la variacioacuten del voltaje eleacutectrico aplicado al sensor en la manera apropiada

Su construccioacuten baacutesica conshysiste en un sustrato piezoeleacutectrishyco de LiNb03 en cuya superficie se disponen dos pares de transshyductores interdigitales de alumishynio para la emisioacuten y deteccioacuten de las ondas acuacutesticas de super-fice Entre ambas estructuras inshyterdigitales se disponen una guiacutea de ondas acuacutesticas de sushyperficie tambieacuten de aluminio que presenta en ambos extreshymos unos embudos concentrashydores de ondas y dos electroshydos de aluminio para la aplicashycioacuten del voltaje que se colocan a ambos lados de la guiacutea La resshypuesta del sensor hacia un gas dado provoca un cambio en el desplazamiento mecaacutenico de las ondas acuacutesticas de superficie propagaacutendose en una direccioacuten cristalograacutefica dada sobre el susshytrato En este caso el desplazashymiento mecaacutenico de las ondas depende de las variaciones deshybidas a la influencia del voltaje eleacutectrico aplicado [5]

47 Sensores oacutepticos de gases

Son sensores que se basan en la deteccioacuten oacuteptica de la interacshycioacuten quiacutemica Esta categoriacutea de sensores comprende un amplio rango de tecnologiacuteas de forma que hay muchas aplicaciones de mecanismos oacutepticos de pequentildea escala dentro del aacuterea de los sensores de gases El principio de funcionamiento de algunas de estas teacutecnicas se describe a continuacioacuten

Espectroscopia de interferencia reflectomeacutetrica

Es una teacutecnica que se basa en la medicioacuten de la variacioacuten del iacutendice de refraccioacuten de un haz de luz al pasar a traveacutes de una capa o recubrimiento sensible sobre el que se han adsorbido

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Moleacutecula de la muesra gaseosa

Ligando inmovilizado de recubrimiento

sensible

Figura 10 Principio de funcionamiento de un sensor basado en espectroscopia de interferencia reflectomeacutetrica

K- 35nun

=lti

Interaccioacuten con el analito

^ i Guiacutea oacuteptica ^e referencia

I (A)

Guiacutea oacuteptica de medida

Recubrimiento sensible

Figura 11 Diagrama esquemaacutetico de un interferoacutemetro Modificado de Strathman and Weimar [8]

las moleacuteculas gaseosas de la muestra de intereacutes [8]

El principio de funcionamienshyto se basa en la deteccioacuten del tiempo de resolucioacuten de interfeshyrencia de la luz blanca incidenshyte El haz luminoso sufre refleshyxioacuten seguacuten aacutengulos diferentes al atravesar los distintos materiales Al atravesar la capa de poliacutemero se refractan seguacuten un iacutendice de refraccioacuten n La intensidad de la luz refractada es detectada en funcioacuten de su longitud de onda (matriz de diodos-espectroacutemeshytro) Al adsorberse las moleacuteculas gaseosas de la muestra sobre el poliacutemero sensible se produce un incremento en el grosor de la capa que debe atravesar el haz luminoso p roducieacutendose un cambio en el patroacuten de interfeshyrencia proporcional al cambio del espesor oacuteptico lo que pershymite detectar cambios muy peshyquentildeos que se produzcan en el poliacutemero

Interferoacutemetro oacuteptico integrado

El principio de funcionamienshyto se basa en el hecho de que la propagacioacuten de la luz en la guiacutea oacuteptica estaacute influida por el camshypo evanescente por lo que se puede determinar el iacutendice de refraccioacuten de la muestra gaseosa circundante [8]

Este sistema consta de dos guiacuteas oacutepticas una de referencia y otra de medida dispuestas en

un uacutenico chip (Fig 11) En el cashymino de la guiacutea oacuteptica de medishyda se intercala una capa de un material poliacutemero sensible sobre el que se adsorben las moleacutecushylas de la muestra gaseosa lo que provoca un cambio del reshycubrimiento que produce un cambio en la intensidad de la luz que llega al final del interfeshyroacutemetro

Fluorescencia y fosforescencia

El uso de la propiedad de fluorescencia consiste en foto-depositar sobre uno de los exshytremos de una fibra oacuteptica una mezcla de un material poliacutemero fluorescente

Sobre un mismo extremo de una guiacutea se pueden delimitar hasta 30 regiones sobre las que se aplican distintos tipos de mezshyclas o recubrimientos Un flash de luz es aplicado sobre el extreshymo no sensible de la guiacutea oacuteptica producieacutendose la excitacioacuten de los haces que la componen hasshyta llegar al otro extremo origishynaacutendose una intensidad de fluoshyrescencia a la longitud de onda seleccionada desde el elemento sensible (Fig 12) Diferentes combinaciones poliacutemerotinte fluorescente interaccionan de forma distinta con los gases de forma que bajo la exposicioacuten a una muestra dada las diferentes regiones tentildeidas de la guiacutea oacuteptishyca o las diferentes fibras aportan una uacutenica informacioacuten midiendo

el espectro de emisioacuten de fluoshyrescencia de cada una de las reshygiones que cambia al adsorberse moleacuteculas volaacutetiles sobre ellas

Junto con el efecto de la lumishyniscencia fluorescente puede utishylizarse otro efecto oacuteptico como la luminiscencia fosforescente que entre otras diferencias con la anshyterior se caracteriza porque la lushyminiscencia de las moleacuteculas continuacutea incluso despueacutes de que la radiacioacuten incidente pare Este tipo de sensores tienen varias ventajas sobre los sensores fluoshyrescentes incluyendo un estado de excitacioacuten maacutes largo y emishysioacuten en longitudes de onda maacutes compatibles con la tecnologiacutea de control ya existente [7]

Colorimetriacutea

La teacutecnica se basa en la deshyteccioacuten por colorimetriacutea de un amplio rango de olores usando una matriz de recubrimientos sensibles a los gases del tipo metaloporfirinas en forma de distintas pegatinas de tinte inshymovilizadas sobre el dorso de una placa de gel de siacutelice Estas matrices se construyen fundashymentalmente usando libreriacuteas de tetra-fenil-porfirinas combishynadas con distintos metales Cuando una de estas matrices depositada sobre un soporte inerte es expuesta a distintos analitos se observan cambios en el color de los distintos compleshyjos de porfirinas que a menudo son draacutesticos [91

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Control de Calidad

Substrayendo s implemente la imagen digital RGB de la matriz antes de ser expuesta a la mezshycla gaseosa de la imagen desshypueacutes de la exposicioacuten se puede obtener un patroacuten de cambio cuantitativo de color (Fig 13) patroacuten que recibe el nombre de oler-viendo del ingleacutes smell-see-ing que da nombre a un equipo comercial basado en esta tecnoshylogiacutea Estos patrones de cambio de color permiten una llamativa identificacioacuten visual de la muesshytra gaseosa Las imaacutegenes son toshymadas por una caacutemara digital acoplada a la matriz miniaturiza-da de metaloporfirinas

5 Ventajas e inconvenientes de los distintos principios de deteccioacuten

La dificultad de transferir las diversas aplicaciones de laboratoshyrio de las NE a la industria se ha traducido en la aparicioacuten de estushydios de revisioacuten exhaustivos relashytivos a la habilidad de los distinshytos principios de deteccioacuten Mie-lle [6] Di Natale [1] Sarig [7] Strathmann y Weimar [8] Med-ved y cois [5] De ellos se dedushyce que algunos sensores son esshypecialmente caracteriacutesticos por su sensibilidad (MOS FET_MOSFET amperomeacutetricos) y otros por combinar especificidad y sensibishylidad (SAW y oacutepticos) Los princishypales inconvenientes son la lentishytud de recuperacioacuten (MOS) el envejecimiento (QCM) la deriva (CP y SAW) la falta de reprodu-cibilidad de los sensores para los distintos lotes de fabricacioacuten (CP

FET_MOSFET QCM y SAW) falta de reproducibilidad de la resshypuesta respecto a condiciones ambientales (humedad relativa dioacutexido de carbono) y el coste (CP oacutepticos SAW y amperomeacutetri-cos) Por todo ello la combinashycioacuten de sensores de distinta natushyraleza parece una alternativa inteshyresante ya que de esta de maneshyra se potencian las caracteriacutesticas individuales de los distintos senshysores reducieacutendose a la vez sus inconvenientes La redundancia de los sensores de menor coste y las teacutecnicas de transferencia de calibracioacuten y de atenuacioacuten de las fuentes de variacioacuten externa como la ortogonalizacioacuten de pashyraacutemetros externos (EPO) son funshydamentales en el desarrollo de aplicaciones robustas

6 Actividad empresarial en el aacutembito de las NE y perspectivas de futuro

En la actualidad se observa una disminucioacuten en el nuacutemero de empresas dedicadas al desa-

Figura 12 Diagrama esquemaacutetico de un sensor

oacuteptico de fluorescencia (Tecnologiacutea sensores

Iluminareg)

Pared fibra

Entrada fotones

s v ^ lt Iacute J J J

Salida y^fotones

^_ Nuacutecleo fibra

y

Emisioacuten fluorescente

Despueacutes de la exposicioacuten

Mapa de diferencias

Se recuadran las manchas que maacutes cambian de color

Hexilamina (esencia de pescado pesado)

Figura 13 Perfil de cambio de color de una matriz de metaloporfirinas antes y despueacutes de la exposicioacuten a hexilamina y patroacuten o mapa de diferencias objeto de anaacutelisis final

rrollo de NE debido a la fusioacuten entre compantildeiacuteas (por ejemplo la nueva empresa Applied Sensor Technologies surge de la fusioacuten de la sueca Nordic Sensor Techshynologies y la alemana Motech) o la absorcioacuten de algunas empreshysas por otras maacutes importantes (por ejemplo Cyrano Sciences Inc (USA) ha sido comprada por Smiths Group (USA) Element Ltd por Skyrr Ltd (IS)) a la esshypec ia l i za ron hacia el desarrollo de sensores (Applied Sensor Technologies e2v technologies (UK)) o simplemente por desashyparicioacuten de las mismas todo ello por razones de mercado

La permeabil idad de la indusshytria agroalimentaria a esta tecnoshylogiacutea es todaviacutea reducida y no es de extrantildear dados los traspieacutes de las aplicaciones iniciales frushyto de un exceso de entusiasmo inicial asiacute como de un profundo desconocimiento de las aplicashyciones desde el punto de vista industrial La correcta eleccioacuten de la aplicacioacuten es un principio baacutesico que pasa por la identifishycacioacuten de procesos con alta vashyriabilidad cualitativa y cuantitatishyva en la composicioacuten gaseosa En este sentido consideramos de especial intereacutes la supervisioacuten dinaacutemica de procesos de fabrishycacioacuten de alimentos y de almashycenamiento y conservacioacuten de productos frescos Por otra parshyte la identificacioacuten de procesos quiacutemicos anoacutemalos es maacutes senshycilla que la cuantificacioacuten de componen tes cualitativos auacuten lejos de una aplicacioacuten real y maacutes viable cuanto mayor es la especificidad de los sensores Consideramos que es imprescinshydible la participacioacuten activa del usuario final en los uacuteltimos estashydios del proceso de innovacioacuten asiacute como el estudio exhaustivo de fuentes de variacioacuten de difiacutecil control La atenuacioacuten de fuenshytes de variacioacuten n o controladas median te procedimientos de anaacutelisis de datos disponibles en el aacutembito de la quimiometriacutea y la adquisicioacuten de amplias bases de datos en el aacutembito industrial seraacuten el pun to de apoyo para un futuro maacutes prometedor de estos dispositivos

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1 i -i mdashi -1 Cgt J V |^J iJ

7 Listado de empresas fabricantes de narices electroacutenicas

- Airsense Analysis GMBH http wwwa i r s ense com

- AlphaMOS (Francia) ht tp www alpha-mos com

- Chemsensing INC (USA) h t tp www chemsensingcom

- EADS-RST Rostock Raum-fahrt und Umweltschatz GmbH (Dinamarca) httpwwwrst-ros-tockde

- Environics Industry Oy (Finshylandia) httpwwwenvironicsfi

- Electronic Sensor Technology Inc (USA) h t tp wwwznose com indexhtm

- HKR-Sensorsysteme GmbH (Dinamarca) h t tp wwwhoss -bachcom

- Illumina (USA) ht tp www illuminacom

- INFICON (USA) http www inficoncom

- Lennartz Electronic GmbH (Dinamarca) h t t p w w w l e n -nartz-electronic d e

- B loodhound Sensors Ltd (Reino Unido) h t tp wwwblo-odhound co u k b lo o d h o u n d

- Microsensor Systems Inc (USA) h t t p w w w m i c r o s e n -sorsystems com

- OligoSense nv (Beacutelgica) h t t p s c h - w w w u i a a c b e structoligosense

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8 Bibliografiacutea

[1] Di Natale C Electronic Nose Summer School Sensors for Food Applications (1999)

[2] Franck M Solid State Chemical Sensors Summer School Sensors for Food Applicashytions (1999)

[31 Galdikas A Z Kancleris D Senuliene and A Setkus Detection of Bacteria in Meat with Dynamic Electronic Nose_ EURODEUR-AIRODEUR La Metrologie des Odeurs el les Nez Electroniques (2001)

[4] Lacey RE y Osborn GS Application of Electronic Noses in Measuring Biological Sysshytems ASAE Annual International Meeting 98-6116 (1998)

[51 Medved AV Gulyaev YV Kryshtal RG y Shemet VV Electronically Tunable Saw Gas Sensors 6th Interantional Sympositum of Fruit Nut and Vegetable Production Engine-ering 519 Institute of Agricultural Engineering Bornim e V(ATB)(2002)

[6] Mielle P Electronic Nose Towards the Objective Instrumental Characterization of Foshyod Aroma Trends in Food Science amp Technoshylogy 7 432-38 (1996)

[7] Sarig Y Potential Applications of Artificial Olfactory Sensing for Quality Evaluation of Fresh Produce Journal of Agricultural Engishyneering Research 77 no 3 239-58 (2000)

[8] Strathmann S y Weimar U Sensor Over-view II Semiconductor Based Transducers Se-cond School of the European Network of Ex-cellence on Artifical Olfactory Sensing (2000)

[9] Suslick KS y Rakow NA A Colorimetric Nose Smell-Seeing Artificial Chemical Senshysing Olfaction and the Electronic Nose J R Stetter and W R Pensrose 8-14 Pennington NJ Electrochem Soc (2001)

NUEVO TRATADO DE PANIFICACIOacuteN

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Nuevo tratado de panificacioacuten y bolleriacutea (Edicioacuten 2004) Espantildea 50 euro Resto Europa 68 euro Resto Mundo 88 $ Paacuteginas 622 ref 1212

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Autor Calaveras Jesuacutes

T E M A 1 HISTORIA 11 Evolucioacuten de los cereales 12 Evolucioacuten de la molineriacutea TEMA 2 EL TRIGO 21 Producciones superficies calidades de trigo rendimientos y semilla certificada 22 Clasificacioacuten de trigo TAMA 3 REGLAMENTACIOacuteN TEacuteCNICO-SANITARIA DE LA FABRICAshyCIOacuteN DEL PAN 31 Definiciones y denominaciones 32 Condiciones de los establecishymientos del material y del personal Manipulaciones permitidas y prohishybidas TEMA 4 MATERIAS PRIMAS DE PANIFICACIOacuteN 41 Harinas de panificacioacuten 42 Levaduras en panificacioacuten TEMA 5 PROCESOS DE PANIFICACIOacuteN 51 Amasado 52 Divisioacuten y pesaje TEMA 6 NUEVOS PROCESOS TECNOLOacuteGICOS 61 Pan precocido 62 Masa congelada TEMA 7 CONTROL DE CALIDAD 71 Control de calidad en la fabricacioacuten del pan 72 Control de calidad de harinas panificables TEMA 8 MANIPULACIOacuteN DE LOS ALIMENTOS PAN 81 Recomendaciones higieacutenicas 82 Significado de las bacterias indishycadoras de contaminacioacuten TEMA 9 VALOR NUTRITIVO DEL PAN 91 Consejos generales sobre nutricioacuten 92 algunas de sus ventajas TEMA 10 FICHAS DE RELLENOS PAN Y BOLLERIacuteA 101 Rellenos 102 Fichas de pan

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cubrimientos con variedad de propiedades en cuanto a selectishyvidad y sensibilidad

- Orgaacutenicos su gran ventaja es que pueden ser estructural-mente modificados usando disshytintos meacutetodos de siacutentesis con lo que sus propiedades de sensibishylidad pueden afinarse Esto exishyge comprender a nivel molecushylar los mecanismos de interacshycioacuten entre el material sensible y el compuesto a detectar para inshytroducir modificaciones racionashyles El inconveniente fundamenshytal es que en ocasiones la falta de estabilidad de los compuesshytos orgaacutenicos crea problemas en la respuesta de los sensores

De entre todos los sensores disponibles en el mercado los maacutes empleados hasta el moshymento en la fabricacioacuten de equishypos comerciales de NE son los semiconductores de oacutexidos de metal los poliacutemeros conductoshyres las microbalanzas de cristal de cuarzo y los de onda acuacutestishyca de superficie

4 1 Sensores de gases basados en las propiedades de conductividad de los materiales semiconductores

Sensores de oacutexido de metal (MOS)

Los sensores semiconductoshyres de oacutexidos de metal (MOS Metal Oxyde Semiconductora) se basan en el empleo de un mateshyrial semiconductor normalmente oacutexido de estantildeo (Sn02) que esshytaacute localizado entre dos electroshydos y es mantenido a una temshyperatura elevada tiacutepicamente de 350degC La corriente eleacutectrica pashysa entre los dos electrodos a trashyveacutes del oacutexido de metal de forshyma que las interacciones entre la especie gaseosa y la superficie del semiconductor producen cambios en la resistencia eleacutectrishyca medida al otro lado del senshysor La conductividad eleacutectrica del sensor estaacute afectada fundashymentalmente por dos tipos de interacciones con la atmoacutesfera gaseosa adsorcioacuten directa de las

Material semiconductor Elemento metaacutelico

H_JL_JL_JLJ-^

f s Electrodo

Reaccioacuten quiacutemica

Banda de conduccioacuten

GAP

Banda de valencia

i E

moleacuteculas volaacutetiles sobre la sushyperficie del sensor y reacciones de superficie con las especies adsorbidas

La consecuencia de ambos tishypos de interacciones es la misshyma un aumento del nuacutemero de electrones presentes en la banda de conduccioacuten con lo cual aushymenta la conductividad del seshymiconductor producieacutendose un descenso de la resistencia eleacutecshytrica Por tanto una menor reshysistencia eleacutectrica del sensor es indicativa de la presencia en el medio de un gas reductor

Sensores de poliacutemeros orgaacutenicos conductores (CP)

Los sensores poliacutemeros conshyductores (CP Conducting Poly-mers) se obtienen por electro-

Figura 2 Esquema explicativo del funcionamiento de un sensor de gas MOS (modificado de Mielle [6])

Figura 3 Esquema de un sensor CP

(modificado de (Mielle [6])

Poliacutemero Conductor

Electrodo Sustrato

Figura 4 Imagen real y diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas ampero-meacutetrico Modificado de Franck[2]

H iquest Capa conductora

bull bull

SJPIacute

Interfase dupolar AV

n+

p-Si

Capa semiconductora

Sustrato

polimerizacioacuten de una delgada capa de poliacutemero (asociado a diferentes grupos funcionales como polipirroles aacutecidos butashyno y decano sulfoacutenicos etc) al hacer pasar a su traveacutes una coshyrriente de un electrodo a otro En estos dispositivos al adsorshyberse moleacuteculas de la especie gaseosa sobre la superficie del poliacutemero se produce un cambio en sus propiedades de conductishyvidad cambio que es detectado como una variacioacuten del voltaje de la corriente que llega al elecshytrodo al otro lado del poliacutemero (Fig 3)

42 Sensores de gases de transistor efecto campo (FET)

El FET (Field Effect Transisshytor) es un transistor (dispositivo electroacutenico semiconductor que se utiliza como amplificador o conmutador electroacutenico) accioshynado por un efecto de campo es decir en ellos la conmutacioacuten que produce un fenoacutemeno de cambio brusco del potencial eleacutectrico tiene lugar cuando el volaacutetil actuacutea sobre el transistor Los FET maacutes habituales son los del tipo semiconductores de oacutexido de metal o MOSFET coshymo el sensor desarrollado para la deteccioacuten de H2 (Pd MOSFE) [2] (Fig 4)

43 Sensores de gases amperomeacutetricos

Son sensores electroquiacutemicos que de forma maacutes precisa recishyben el nombre de sensores de

gases amperomeacutetricos de elecshytrodo poroso Este tipo de senshysores responden a gases que puedan ser reducidos u oxidados electroliacuteticamente sobre un catashylizador metaacutelico como Pt y Au

Los gases tiacutepicamente medishydos son 0 2 CO N 0 2 y S2H asiacute como algunos compuestos orgaacuteshynicos como alcoholes aldehidos o cetonas Su rango tiacutepico de sensibilidad estaacute entre 3 y 30 ppm aunque algunos son capashyces de detectar cantidades tan pequentildeas como 2 ppb de algushynos gases como ozono NO y S2H Presentan una selectividad media que se puede modificar en funcioacuten del material que se escoja en la construccioacuten del electrodo del potencial de trashybajo del electrodo y de la susshytancia que se use como electroshylito (solucioacuten acuosa de H2S04 de NaOH etc)

El principio de funcionamienshyto se basa en la oxidacioacuten o reshyduccioacuten del gas sobre un catalishyzador en la superficie de un electrodo que estaacute en contacto con un electrolito seguacuten las sishyguientes reacciones (Fig 5)

- Reaccioacuten en el aacutenodo

Figura 6 Diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas

calorimeacutetrico Modificado de Strathmann and Weimar [8]

CO + H 2 0 -+ C 0 2 +2e~

- Reaccioacuten en el caacutetodo

12 0 2 + 2H + + 2e - raquo H 2 0

El sensor se disentildea de forma

Figura 5 Imagen

real y diagrama esquemaacutetico de un sensor

de gas

que la magnitud de la corriente amperomeacutetrico Modificado de Franck[2]

Poliacutemero recubrimiento activo

Estructura interdigital

generada por la reaccioacuten electroshyquiacutemica del analito sea directashymente proporcional a su concenshytracioacuten en la muestra gaseosa

A menudo la transferencia de masa a traveacutes de la membrana es el principal factor de control que limita la velocidad de salida de la corriente en este tipo de sensoshyres corriente que se mide a poshytencial constante Luego bajo la presencia de un gas la cesioacuten de electrones al circuito se traduce en un incremento de la intensishydad de la corriente detectada

44 Sensores de gases de capacitancia

Estos sensores se basan en el cambio en la constante dieleacutectrishyca (e) del poliacutemero que actuacutea como recubrimiento sensible cuando un analito se adsorbe sobre eacutel

Cuando el recubrimiento es de tipo fino o thick a e total deshypende de la relacioacuten entre la e

Muestra gaseosa CO

C O CO

Barrera de transporte (difusioacuten)

Aacutenodo (electrodo de trabajo)

Caacutenodo

Gas referencia

del analito y la e del poliacutemero Una vez que el analito se adsorshybe sobre el poliacutemero el cambio en la e provoca un incremento en la capacitancia del detector

45 Sensores de gases calorimeacutetricos

Estos sensores tambieacuten llamashydos termopilas son capaces de transformar calor en voltaje El principio de construccioacuten conshysiste en usar dos metales difeshyrentes de cuya unioacuten resulta un voltaje de forma que un gran nuacutemero de laacuteminas de los dos metales se ponen en contacto dando lugar a numerosas unioshynes Estas uniones estaacuten separashydas en dos grupos uniones senshysibles o calientes y uniones no sensibles o friacuteas El recubrimienshyto sensible se deposita soacutelo en las uniones calientes La adsorshycioacuten del analito sobre el recubrishymiento sensible da lugar a un calor de adsorcioacuten que origina un pulso de termo-voltaje entre las uniones internas y externas

46 Sensores de gases sensibles a masa

Microbalanzas de cristal de cuarzo (QCM)

Los sensores QCM (Quartz Cristal Microbalance) se basan en la altamente exacta frecuenshycia de oscilacioacuten que caracteriza a los osciladores de cristal de cuarzo En estos sensores si una masa es adsorbida sobre la sushyperficie del cristal de cuarzo la frecuencia de oscilacioacuten cambia en proporcioacuten a la cantidad de

noviembre 05

Analito

^ ^ Uniones de Recubrimiento referencia (friacuteas) ~M

sensible ^ 7 T =laquopound

Laacuteminas finas de metal

Uniones sensibles (calientes)

ecubrimiento sensible

Figura 7 Diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas calorimeacutetrico Modificado de Strathmann and Weimar [8]

^aammmmt

Eacutegt gtgt Electrodo (Au)

Recubrimiento sensible

Analito bull

t

masa de forma que midiendo el cambio en la frecuencia de oscishylacioacuten se puede determinar la cantidad de masa

Para transformar un cristal de cuarzo en un sensor quiacutemico es necesario recubrirlo con una cashypa de una materia capaz de capshyturar moleacuteculas volaacutetiles del amshybiente de forma que el material define las propiedades del senshysor De entre todos los materiashyles sensibles en los sensores QCM se prefieren los recubrishymientos constituidos por meta-loporfirinas La sensibilidad de este tipo de sensores estaacute relashycionada con la frecuencia de osshycilacioacuten del cuarzo (tiacutepicamente entre 10-30 MHz)

Sensores de onda acuacutestica de superficie (SAW)

Estos sensores tambieacuten son de tipo oscilatorio pero en el rango de las radio frecuencias (100-1000 MHz) En estos dispositivos un cristal piezoeleacutectrico (normalshymente cuarzo o niobato de litio) estaacute recubierto por dos pares de peines interdigitales usualmente

de aluminio que actuacutean como reshyflectores y emisores Uno de los pares es usado como detector y el otro para establecer la referenshycia [6] Sobre el par usado como detector se deposita el recubrishymiento sensible de forma que al adsorberse sobre eacutel las moleacuteculas de gas se modifica la conduccioacuten de las ondas de radiofrecuencia respecto a la referencia lo que se traduce en una variacioacuten de la frecuencia de oscilacioacuten magnishytud que se relaciona con la cantishydad de material adsorbido sobre la superficie del recubrimiento

Sensores SAW sintonizables electro n ica mente

Es un sensor de gases basado en la configuracioacuten de un senshysor SAW tiacutepico pero que carece

Figura 8 Imagen real y diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas QCM Modificado de Franck [2]

Figura 9 Diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas SAW Modificado de Franck [2]

Transmisor Receptor Sustrato piezoeleacutectrico

de recubrimiento o capa sensishyble de forma que la diferencia en la selectividad de unos senshysores a otros se consigue meshydiante la variacioacuten del voltaje eleacutectrico aplicado al sensor en la manera apropiada

Su construccioacuten baacutesica conshysiste en un sustrato piezoeleacutectrishyco de LiNb03 en cuya superficie se disponen dos pares de transshyductores interdigitales de alumishynio para la emisioacuten y deteccioacuten de las ondas acuacutesticas de super-fice Entre ambas estructuras inshyterdigitales se disponen una guiacutea de ondas acuacutesticas de sushyperficie tambieacuten de aluminio que presenta en ambos extreshymos unos embudos concentrashydores de ondas y dos electroshydos de aluminio para la aplicashycioacuten del voltaje que se colocan a ambos lados de la guiacutea La resshypuesta del sensor hacia un gas dado provoca un cambio en el desplazamiento mecaacutenico de las ondas acuacutesticas de superficie propagaacutendose en una direccioacuten cristalograacutefica dada sobre el susshytrato En este caso el desplazashymiento mecaacutenico de las ondas depende de las variaciones deshybidas a la influencia del voltaje eleacutectrico aplicado [5]

47 Sensores oacutepticos de gases

Son sensores que se basan en la deteccioacuten oacuteptica de la interacshycioacuten quiacutemica Esta categoriacutea de sensores comprende un amplio rango de tecnologiacuteas de forma que hay muchas aplicaciones de mecanismos oacutepticos de pequentildea escala dentro del aacuterea de los sensores de gases El principio de funcionamiento de algunas de estas teacutecnicas se describe a continuacioacuten

Espectroscopia de interferencia reflectomeacutetrica

Es una teacutecnica que se basa en la medicioacuten de la variacioacuten del iacutendice de refraccioacuten de un haz de luz al pasar a traveacutes de una capa o recubrimiento sensible sobre el que se han adsorbido

noviembre 05

Moleacutecula de la muesra gaseosa

Ligando inmovilizado de recubrimiento

sensible

Figura 10 Principio de funcionamiento de un sensor basado en espectroscopia de interferencia reflectomeacutetrica

K- 35nun

=lti

Interaccioacuten con el analito

^ i Guiacutea oacuteptica ^e referencia

I (A)

Guiacutea oacuteptica de medida

Recubrimiento sensible

Figura 11 Diagrama esquemaacutetico de un interferoacutemetro Modificado de Strathman and Weimar [8]

las moleacuteculas gaseosas de la muestra de intereacutes [8]

El principio de funcionamienshyto se basa en la deteccioacuten del tiempo de resolucioacuten de interfeshyrencia de la luz blanca incidenshyte El haz luminoso sufre refleshyxioacuten seguacuten aacutengulos diferentes al atravesar los distintos materiales Al atravesar la capa de poliacutemero se refractan seguacuten un iacutendice de refraccioacuten n La intensidad de la luz refractada es detectada en funcioacuten de su longitud de onda (matriz de diodos-espectroacutemeshytro) Al adsorberse las moleacuteculas gaseosas de la muestra sobre el poliacutemero sensible se produce un incremento en el grosor de la capa que debe atravesar el haz luminoso p roducieacutendose un cambio en el patroacuten de interfeshyrencia proporcional al cambio del espesor oacuteptico lo que pershymite detectar cambios muy peshyquentildeos que se produzcan en el poliacutemero

Interferoacutemetro oacuteptico integrado

El principio de funcionamienshyto se basa en el hecho de que la propagacioacuten de la luz en la guiacutea oacuteptica estaacute influida por el camshypo evanescente por lo que se puede determinar el iacutendice de refraccioacuten de la muestra gaseosa circundante [8]

Este sistema consta de dos guiacuteas oacutepticas una de referencia y otra de medida dispuestas en

un uacutenico chip (Fig 11) En el cashymino de la guiacutea oacuteptica de medishyda se intercala una capa de un material poliacutemero sensible sobre el que se adsorben las moleacutecushylas de la muestra gaseosa lo que provoca un cambio del reshycubrimiento que produce un cambio en la intensidad de la luz que llega al final del interfeshyroacutemetro

Fluorescencia y fosforescencia

El uso de la propiedad de fluorescencia consiste en foto-depositar sobre uno de los exshytremos de una fibra oacuteptica una mezcla de un material poliacutemero fluorescente

Sobre un mismo extremo de una guiacutea se pueden delimitar hasta 30 regiones sobre las que se aplican distintos tipos de mezshyclas o recubrimientos Un flash de luz es aplicado sobre el extreshymo no sensible de la guiacutea oacuteptica producieacutendose la excitacioacuten de los haces que la componen hasshyta llegar al otro extremo origishynaacutendose una intensidad de fluoshyrescencia a la longitud de onda seleccionada desde el elemento sensible (Fig 12) Diferentes combinaciones poliacutemerotinte fluorescente interaccionan de forma distinta con los gases de forma que bajo la exposicioacuten a una muestra dada las diferentes regiones tentildeidas de la guiacutea oacuteptishyca o las diferentes fibras aportan una uacutenica informacioacuten midiendo

el espectro de emisioacuten de fluoshyrescencia de cada una de las reshygiones que cambia al adsorberse moleacuteculas volaacutetiles sobre ellas

Junto con el efecto de la lumishyniscencia fluorescente puede utishylizarse otro efecto oacuteptico como la luminiscencia fosforescente que entre otras diferencias con la anshyterior se caracteriza porque la lushyminiscencia de las moleacuteculas continuacutea incluso despueacutes de que la radiacioacuten incidente pare Este tipo de sensores tienen varias ventajas sobre los sensores fluoshyrescentes incluyendo un estado de excitacioacuten maacutes largo y emishysioacuten en longitudes de onda maacutes compatibles con la tecnologiacutea de control ya existente [7]

Colorimetriacutea

La teacutecnica se basa en la deshyteccioacuten por colorimetriacutea de un amplio rango de olores usando una matriz de recubrimientos sensibles a los gases del tipo metaloporfirinas en forma de distintas pegatinas de tinte inshymovilizadas sobre el dorso de una placa de gel de siacutelice Estas matrices se construyen fundashymentalmente usando libreriacuteas de tetra-fenil-porfirinas combishynadas con distintos metales Cuando una de estas matrices depositada sobre un soporte inerte es expuesta a distintos analitos se observan cambios en el color de los distintos compleshyjos de porfirinas que a menudo son draacutesticos [91

noviembre 05

Control de Calidad

Substrayendo s implemente la imagen digital RGB de la matriz antes de ser expuesta a la mezshycla gaseosa de la imagen desshypueacutes de la exposicioacuten se puede obtener un patroacuten de cambio cuantitativo de color (Fig 13) patroacuten que recibe el nombre de oler-viendo del ingleacutes smell-see-ing que da nombre a un equipo comercial basado en esta tecnoshylogiacutea Estos patrones de cambio de color permiten una llamativa identificacioacuten visual de la muesshytra gaseosa Las imaacutegenes son toshymadas por una caacutemara digital acoplada a la matriz miniaturiza-da de metaloporfirinas

5 Ventajas e inconvenientes de los distintos principios de deteccioacuten

La dificultad de transferir las diversas aplicaciones de laboratoshyrio de las NE a la industria se ha traducido en la aparicioacuten de estushydios de revisioacuten exhaustivos relashytivos a la habilidad de los distinshytos principios de deteccioacuten Mie-lle [6] Di Natale [1] Sarig [7] Strathmann y Weimar [8] Med-ved y cois [5] De ellos se dedushyce que algunos sensores son esshypecialmente caracteriacutesticos por su sensibilidad (MOS FET_MOSFET amperomeacutetricos) y otros por combinar especificidad y sensibishylidad (SAW y oacutepticos) Los princishypales inconvenientes son la lentishytud de recuperacioacuten (MOS) el envejecimiento (QCM) la deriva (CP y SAW) la falta de reprodu-cibilidad de los sensores para los distintos lotes de fabricacioacuten (CP

FET_MOSFET QCM y SAW) falta de reproducibilidad de la resshypuesta respecto a condiciones ambientales (humedad relativa dioacutexido de carbono) y el coste (CP oacutepticos SAW y amperomeacutetri-cos) Por todo ello la combinashycioacuten de sensores de distinta natushyraleza parece una alternativa inteshyresante ya que de esta de maneshyra se potencian las caracteriacutesticas individuales de los distintos senshysores reducieacutendose a la vez sus inconvenientes La redundancia de los sensores de menor coste y las teacutecnicas de transferencia de calibracioacuten y de atenuacioacuten de las fuentes de variacioacuten externa como la ortogonalizacioacuten de pashyraacutemetros externos (EPO) son funshydamentales en el desarrollo de aplicaciones robustas

6 Actividad empresarial en el aacutembito de las NE y perspectivas de futuro

En la actualidad se observa una disminucioacuten en el nuacutemero de empresas dedicadas al desa-

Figura 12 Diagrama esquemaacutetico de un sensor

oacuteptico de fluorescencia (Tecnologiacutea sensores

Iluminareg)

Pared fibra

Entrada fotones

s v ^ lt Iacute J J J

Salida y^fotones

^_ Nuacutecleo fibra

y

Emisioacuten fluorescente

Despueacutes de la exposicioacuten

Mapa de diferencias

Se recuadran las manchas que maacutes cambian de color

Hexilamina (esencia de pescado pesado)

Figura 13 Perfil de cambio de color de una matriz de metaloporfirinas antes y despueacutes de la exposicioacuten a hexilamina y patroacuten o mapa de diferencias objeto de anaacutelisis final

rrollo de NE debido a la fusioacuten entre compantildeiacuteas (por ejemplo la nueva empresa Applied Sensor Technologies surge de la fusioacuten de la sueca Nordic Sensor Techshynologies y la alemana Motech) o la absorcioacuten de algunas empreshysas por otras maacutes importantes (por ejemplo Cyrano Sciences Inc (USA) ha sido comprada por Smiths Group (USA) Element Ltd por Skyrr Ltd (IS)) a la esshypec ia l i za ron hacia el desarrollo de sensores (Applied Sensor Technologies e2v technologies (UK)) o simplemente por desashyparicioacuten de las mismas todo ello por razones de mercado

La permeabil idad de la indusshytria agroalimentaria a esta tecnoshylogiacutea es todaviacutea reducida y no es de extrantildear dados los traspieacutes de las aplicaciones iniciales frushyto de un exceso de entusiasmo inicial asiacute como de un profundo desconocimiento de las aplicashyciones desde el punto de vista industrial La correcta eleccioacuten de la aplicacioacuten es un principio baacutesico que pasa por la identifishycacioacuten de procesos con alta vashyriabilidad cualitativa y cuantitatishyva en la composicioacuten gaseosa En este sentido consideramos de especial intereacutes la supervisioacuten dinaacutemica de procesos de fabrishycacioacuten de alimentos y de almashycenamiento y conservacioacuten de productos frescos Por otra parshyte la identificacioacuten de procesos quiacutemicos anoacutemalos es maacutes senshycilla que la cuantificacioacuten de componen tes cualitativos auacuten lejos de una aplicacioacuten real y maacutes viable cuanto mayor es la especificidad de los sensores Consideramos que es imprescinshydible la participacioacuten activa del usuario final en los uacuteltimos estashydios del proceso de innovacioacuten asiacute como el estudio exhaustivo de fuentes de variacioacuten de difiacutecil control La atenuacioacuten de fuenshytes de variacioacuten n o controladas median te procedimientos de anaacutelisis de datos disponibles en el aacutembito de la quimiometriacutea y la adquisicioacuten de amplias bases de datos en el aacutembito industrial seraacuten el pun to de apoyo para un futuro maacutes prometedor de estos dispositivos

noviembre 05

1 i -i mdashi -1 Cgt J V |^J iJ

7 Listado de empresas fabricantes de narices electroacutenicas

- Airsense Analysis GMBH http wwwa i r s ense com

- AlphaMOS (Francia) ht tp www alpha-mos com

- Chemsensing INC (USA) h t tp www chemsensingcom

- EADS-RST Rostock Raum-fahrt und Umweltschatz GmbH (Dinamarca) httpwwwrst-ros-tockde

- Environics Industry Oy (Finshylandia) httpwwwenvironicsfi

- Electronic Sensor Technology Inc (USA) h t tp wwwznose com indexhtm

- HKR-Sensorsysteme GmbH (Dinamarca) h t tp wwwhoss -bachcom

- Illumina (USA) ht tp www illuminacom

- INFICON (USA) http www inficoncom

- Lennartz Electronic GmbH (Dinamarca) h t t p w w w l e n -nartz-electronic d e

- B loodhound Sensors Ltd (Reino Unido) h t tp wwwblo-odhound co u k b lo o d h o u n d

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8 Bibliografiacutea

[1] Di Natale C Electronic Nose Summer School Sensors for Food Applications (1999)

[2] Franck M Solid State Chemical Sensors Summer School Sensors for Food Applicashytions (1999)

[31 Galdikas A Z Kancleris D Senuliene and A Setkus Detection of Bacteria in Meat with Dynamic Electronic Nose_ EURODEUR-AIRODEUR La Metrologie des Odeurs el les Nez Electroniques (2001)

[4] Lacey RE y Osborn GS Application of Electronic Noses in Measuring Biological Sysshytems ASAE Annual International Meeting 98-6116 (1998)

[51 Medved AV Gulyaev YV Kryshtal RG y Shemet VV Electronically Tunable Saw Gas Sensors 6th Interantional Sympositum of Fruit Nut and Vegetable Production Engine-ering 519 Institute of Agricultural Engineering Bornim e V(ATB)(2002)

[6] Mielle P Electronic Nose Towards the Objective Instrumental Characterization of Foshyod Aroma Trends in Food Science amp Technoshylogy 7 432-38 (1996)

[7] Sarig Y Potential Applications of Artificial Olfactory Sensing for Quality Evaluation of Fresh Produce Journal of Agricultural Engishyneering Research 77 no 3 239-58 (2000)

[8] Strathmann S y Weimar U Sensor Over-view II Semiconductor Based Transducers Se-cond School of the European Network of Ex-cellence on Artifical Olfactory Sensing (2000)

[9] Suslick KS y Rakow NA A Colorimetric Nose Smell-Seeing Artificial Chemical Senshysing Olfaction and the Electronic Nose J R Stetter and W R Pensrose 8-14 Pennington NJ Electrochem Soc (2001)

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Autor Calaveras Jesuacutes

T E M A 1 HISTORIA 11 Evolucioacuten de los cereales 12 Evolucioacuten de la molineriacutea TEMA 2 EL TRIGO 21 Producciones superficies calidades de trigo rendimientos y semilla certificada 22 Clasificacioacuten de trigo TAMA 3 REGLAMENTACIOacuteN TEacuteCNICO-SANITARIA DE LA FABRICAshyCIOacuteN DEL PAN 31 Definiciones y denominaciones 32 Condiciones de los establecishymientos del material y del personal Manipulaciones permitidas y prohishybidas TEMA 4 MATERIAS PRIMAS DE PANIFICACIOacuteN 41 Harinas de panificacioacuten 42 Levaduras en panificacioacuten TEMA 5 PROCESOS DE PANIFICACIOacuteN 51 Amasado 52 Divisioacuten y pesaje TEMA 6 NUEVOS PROCESOS TECNOLOacuteGICOS 61 Pan precocido 62 Masa congelada TEMA 7 CONTROL DE CALIDAD 71 Control de calidad en la fabricacioacuten del pan 72 Control de calidad de harinas panificables TEMA 8 MANIPULACIOacuteN DE LOS ALIMENTOS PAN 81 Recomendaciones higieacutenicas 82 Significado de las bacterias indishycadoras de contaminacioacuten TEMA 9 VALOR NUTRITIVO DEL PAN 91 Consejos generales sobre nutricioacuten 92 algunas de sus ventajas TEMA 10 FICHAS DE RELLENOS PAN Y BOLLERIacuteA 101 Rellenos 102 Fichas de pan

J ^ ^ ^ ^ ^ trade ^ ^ - J Espantildea 4 IVA incluk

Pedidos por te l eacute fono ( + 34) 914 402 923 - Por Fax ( + 34) 914 402 931 - Por Internet w w w a l c i o n e s Por Correo Alcioacuten 2005 Madrid SL - Medea 4 - 28037 Madrid (Espantildea)

gases amperomeacutetricos de elecshytrodo poroso Este tipo de senshysores responden a gases que puedan ser reducidos u oxidados electroliacuteticamente sobre un catashylizador metaacutelico como Pt y Au

Los gases tiacutepicamente medishydos son 0 2 CO N 0 2 y S2H asiacute como algunos compuestos orgaacuteshynicos como alcoholes aldehidos o cetonas Su rango tiacutepico de sensibilidad estaacute entre 3 y 30 ppm aunque algunos son capashyces de detectar cantidades tan pequentildeas como 2 ppb de algushynos gases como ozono NO y S2H Presentan una selectividad media que se puede modificar en funcioacuten del material que se escoja en la construccioacuten del electrodo del potencial de trashybajo del electrodo y de la susshytancia que se use como electroshylito (solucioacuten acuosa de H2S04 de NaOH etc)

El principio de funcionamienshyto se basa en la oxidacioacuten o reshyduccioacuten del gas sobre un catalishyzador en la superficie de un electrodo que estaacute en contacto con un electrolito seguacuten las sishyguientes reacciones (Fig 5)

- Reaccioacuten en el aacutenodo

Figura 6 Diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas

calorimeacutetrico Modificado de Strathmann and Weimar [8]

CO + H 2 0 -+ C 0 2 +2e~

- Reaccioacuten en el caacutetodo

12 0 2 + 2H + + 2e - raquo H 2 0

El sensor se disentildea de forma

Figura 5 Imagen

real y diagrama esquemaacutetico de un sensor

de gas

que la magnitud de la corriente amperomeacutetrico Modificado de Franck[2]

Poliacutemero recubrimiento activo

Estructura interdigital

generada por la reaccioacuten electroshyquiacutemica del analito sea directashymente proporcional a su concenshytracioacuten en la muestra gaseosa

A menudo la transferencia de masa a traveacutes de la membrana es el principal factor de control que limita la velocidad de salida de la corriente en este tipo de sensoshyres corriente que se mide a poshytencial constante Luego bajo la presencia de un gas la cesioacuten de electrones al circuito se traduce en un incremento de la intensishydad de la corriente detectada

44 Sensores de gases de capacitancia

Estos sensores se basan en el cambio en la constante dieleacutectrishyca (e) del poliacutemero que actuacutea como recubrimiento sensible cuando un analito se adsorbe sobre eacutel

Cuando el recubrimiento es de tipo fino o thick a e total deshypende de la relacioacuten entre la e

Muestra gaseosa CO

C O CO

Barrera de transporte (difusioacuten)

Aacutenodo (electrodo de trabajo)

Caacutenodo

Gas referencia

del analito y la e del poliacutemero Una vez que el analito se adsorshybe sobre el poliacutemero el cambio en la e provoca un incremento en la capacitancia del detector

45 Sensores de gases calorimeacutetricos

Estos sensores tambieacuten llamashydos termopilas son capaces de transformar calor en voltaje El principio de construccioacuten conshysiste en usar dos metales difeshyrentes de cuya unioacuten resulta un voltaje de forma que un gran nuacutemero de laacuteminas de los dos metales se ponen en contacto dando lugar a numerosas unioshynes Estas uniones estaacuten separashydas en dos grupos uniones senshysibles o calientes y uniones no sensibles o friacuteas El recubrimienshyto sensible se deposita soacutelo en las uniones calientes La adsorshycioacuten del analito sobre el recubrishymiento sensible da lugar a un calor de adsorcioacuten que origina un pulso de termo-voltaje entre las uniones internas y externas

46 Sensores de gases sensibles a masa

Microbalanzas de cristal de cuarzo (QCM)

Los sensores QCM (Quartz Cristal Microbalance) se basan en la altamente exacta frecuenshycia de oscilacioacuten que caracteriza a los osciladores de cristal de cuarzo En estos sensores si una masa es adsorbida sobre la sushyperficie del cristal de cuarzo la frecuencia de oscilacioacuten cambia en proporcioacuten a la cantidad de

noviembre 05

Analito

^ ^ Uniones de Recubrimiento referencia (friacuteas) ~M

sensible ^ 7 T =laquopound

Laacuteminas finas de metal

Uniones sensibles (calientes)

ecubrimiento sensible

Figura 7 Diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas calorimeacutetrico Modificado de Strathmann and Weimar [8]

^aammmmt

Eacutegt gtgt Electrodo (Au)

Recubrimiento sensible

Analito bull

t

masa de forma que midiendo el cambio en la frecuencia de oscishylacioacuten se puede determinar la cantidad de masa

Para transformar un cristal de cuarzo en un sensor quiacutemico es necesario recubrirlo con una cashypa de una materia capaz de capshyturar moleacuteculas volaacutetiles del amshybiente de forma que el material define las propiedades del senshysor De entre todos los materiashyles sensibles en los sensores QCM se prefieren los recubrishymientos constituidos por meta-loporfirinas La sensibilidad de este tipo de sensores estaacute relashycionada con la frecuencia de osshycilacioacuten del cuarzo (tiacutepicamente entre 10-30 MHz)

Sensores de onda acuacutestica de superficie (SAW)

Estos sensores tambieacuten son de tipo oscilatorio pero en el rango de las radio frecuencias (100-1000 MHz) En estos dispositivos un cristal piezoeleacutectrico (normalshymente cuarzo o niobato de litio) estaacute recubierto por dos pares de peines interdigitales usualmente

de aluminio que actuacutean como reshyflectores y emisores Uno de los pares es usado como detector y el otro para establecer la referenshycia [6] Sobre el par usado como detector se deposita el recubrishymiento sensible de forma que al adsorberse sobre eacutel las moleacuteculas de gas se modifica la conduccioacuten de las ondas de radiofrecuencia respecto a la referencia lo que se traduce en una variacioacuten de la frecuencia de oscilacioacuten magnishytud que se relaciona con la cantishydad de material adsorbido sobre la superficie del recubrimiento

Sensores SAW sintonizables electro n ica mente

Es un sensor de gases basado en la configuracioacuten de un senshysor SAW tiacutepico pero que carece

Figura 8 Imagen real y diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas QCM Modificado de Franck [2]

Figura 9 Diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas SAW Modificado de Franck [2]

Transmisor Receptor Sustrato piezoeleacutectrico

de recubrimiento o capa sensishyble de forma que la diferencia en la selectividad de unos senshysores a otros se consigue meshydiante la variacioacuten del voltaje eleacutectrico aplicado al sensor en la manera apropiada

Su construccioacuten baacutesica conshysiste en un sustrato piezoeleacutectrishyco de LiNb03 en cuya superficie se disponen dos pares de transshyductores interdigitales de alumishynio para la emisioacuten y deteccioacuten de las ondas acuacutesticas de super-fice Entre ambas estructuras inshyterdigitales se disponen una guiacutea de ondas acuacutesticas de sushyperficie tambieacuten de aluminio que presenta en ambos extreshymos unos embudos concentrashydores de ondas y dos electroshydos de aluminio para la aplicashycioacuten del voltaje que se colocan a ambos lados de la guiacutea La resshypuesta del sensor hacia un gas dado provoca un cambio en el desplazamiento mecaacutenico de las ondas acuacutesticas de superficie propagaacutendose en una direccioacuten cristalograacutefica dada sobre el susshytrato En este caso el desplazashymiento mecaacutenico de las ondas depende de las variaciones deshybidas a la influencia del voltaje eleacutectrico aplicado [5]

47 Sensores oacutepticos de gases

Son sensores que se basan en la deteccioacuten oacuteptica de la interacshycioacuten quiacutemica Esta categoriacutea de sensores comprende un amplio rango de tecnologiacuteas de forma que hay muchas aplicaciones de mecanismos oacutepticos de pequentildea escala dentro del aacuterea de los sensores de gases El principio de funcionamiento de algunas de estas teacutecnicas se describe a continuacioacuten

Espectroscopia de interferencia reflectomeacutetrica

Es una teacutecnica que se basa en la medicioacuten de la variacioacuten del iacutendice de refraccioacuten de un haz de luz al pasar a traveacutes de una capa o recubrimiento sensible sobre el que se han adsorbido

noviembre 05

Moleacutecula de la muesra gaseosa

Ligando inmovilizado de recubrimiento

sensible

Figura 10 Principio de funcionamiento de un sensor basado en espectroscopia de interferencia reflectomeacutetrica

K- 35nun

=lti

Interaccioacuten con el analito

^ i Guiacutea oacuteptica ^e referencia

I (A)

Guiacutea oacuteptica de medida

Recubrimiento sensible

Figura 11 Diagrama esquemaacutetico de un interferoacutemetro Modificado de Strathman and Weimar [8]

las moleacuteculas gaseosas de la muestra de intereacutes [8]

El principio de funcionamienshyto se basa en la deteccioacuten del tiempo de resolucioacuten de interfeshyrencia de la luz blanca incidenshyte El haz luminoso sufre refleshyxioacuten seguacuten aacutengulos diferentes al atravesar los distintos materiales Al atravesar la capa de poliacutemero se refractan seguacuten un iacutendice de refraccioacuten n La intensidad de la luz refractada es detectada en funcioacuten de su longitud de onda (matriz de diodos-espectroacutemeshytro) Al adsorberse las moleacuteculas gaseosas de la muestra sobre el poliacutemero sensible se produce un incremento en el grosor de la capa que debe atravesar el haz luminoso p roducieacutendose un cambio en el patroacuten de interfeshyrencia proporcional al cambio del espesor oacuteptico lo que pershymite detectar cambios muy peshyquentildeos que se produzcan en el poliacutemero

Interferoacutemetro oacuteptico integrado

El principio de funcionamienshyto se basa en el hecho de que la propagacioacuten de la luz en la guiacutea oacuteptica estaacute influida por el camshypo evanescente por lo que se puede determinar el iacutendice de refraccioacuten de la muestra gaseosa circundante [8]

Este sistema consta de dos guiacuteas oacutepticas una de referencia y otra de medida dispuestas en

un uacutenico chip (Fig 11) En el cashymino de la guiacutea oacuteptica de medishyda se intercala una capa de un material poliacutemero sensible sobre el que se adsorben las moleacutecushylas de la muestra gaseosa lo que provoca un cambio del reshycubrimiento que produce un cambio en la intensidad de la luz que llega al final del interfeshyroacutemetro

Fluorescencia y fosforescencia

El uso de la propiedad de fluorescencia consiste en foto-depositar sobre uno de los exshytremos de una fibra oacuteptica una mezcla de un material poliacutemero fluorescente

Sobre un mismo extremo de una guiacutea se pueden delimitar hasta 30 regiones sobre las que se aplican distintos tipos de mezshyclas o recubrimientos Un flash de luz es aplicado sobre el extreshymo no sensible de la guiacutea oacuteptica producieacutendose la excitacioacuten de los haces que la componen hasshyta llegar al otro extremo origishynaacutendose una intensidad de fluoshyrescencia a la longitud de onda seleccionada desde el elemento sensible (Fig 12) Diferentes combinaciones poliacutemerotinte fluorescente interaccionan de forma distinta con los gases de forma que bajo la exposicioacuten a una muestra dada las diferentes regiones tentildeidas de la guiacutea oacuteptishyca o las diferentes fibras aportan una uacutenica informacioacuten midiendo

el espectro de emisioacuten de fluoshyrescencia de cada una de las reshygiones que cambia al adsorberse moleacuteculas volaacutetiles sobre ellas

Junto con el efecto de la lumishyniscencia fluorescente puede utishylizarse otro efecto oacuteptico como la luminiscencia fosforescente que entre otras diferencias con la anshyterior se caracteriza porque la lushyminiscencia de las moleacuteculas continuacutea incluso despueacutes de que la radiacioacuten incidente pare Este tipo de sensores tienen varias ventajas sobre los sensores fluoshyrescentes incluyendo un estado de excitacioacuten maacutes largo y emishysioacuten en longitudes de onda maacutes compatibles con la tecnologiacutea de control ya existente [7]

Colorimetriacutea

La teacutecnica se basa en la deshyteccioacuten por colorimetriacutea de un amplio rango de olores usando una matriz de recubrimientos sensibles a los gases del tipo metaloporfirinas en forma de distintas pegatinas de tinte inshymovilizadas sobre el dorso de una placa de gel de siacutelice Estas matrices se construyen fundashymentalmente usando libreriacuteas de tetra-fenil-porfirinas combishynadas con distintos metales Cuando una de estas matrices depositada sobre un soporte inerte es expuesta a distintos analitos se observan cambios en el color de los distintos compleshyjos de porfirinas que a menudo son draacutesticos [91

noviembre 05

Control de Calidad

Substrayendo s implemente la imagen digital RGB de la matriz antes de ser expuesta a la mezshycla gaseosa de la imagen desshypueacutes de la exposicioacuten se puede obtener un patroacuten de cambio cuantitativo de color (Fig 13) patroacuten que recibe el nombre de oler-viendo del ingleacutes smell-see-ing que da nombre a un equipo comercial basado en esta tecnoshylogiacutea Estos patrones de cambio de color permiten una llamativa identificacioacuten visual de la muesshytra gaseosa Las imaacutegenes son toshymadas por una caacutemara digital acoplada a la matriz miniaturiza-da de metaloporfirinas

5 Ventajas e inconvenientes de los distintos principios de deteccioacuten

La dificultad de transferir las diversas aplicaciones de laboratoshyrio de las NE a la industria se ha traducido en la aparicioacuten de estushydios de revisioacuten exhaustivos relashytivos a la habilidad de los distinshytos principios de deteccioacuten Mie-lle [6] Di Natale [1] Sarig [7] Strathmann y Weimar [8] Med-ved y cois [5] De ellos se dedushyce que algunos sensores son esshypecialmente caracteriacutesticos por su sensibilidad (MOS FET_MOSFET amperomeacutetricos) y otros por combinar especificidad y sensibishylidad (SAW y oacutepticos) Los princishypales inconvenientes son la lentishytud de recuperacioacuten (MOS) el envejecimiento (QCM) la deriva (CP y SAW) la falta de reprodu-cibilidad de los sensores para los distintos lotes de fabricacioacuten (CP

FET_MOSFET QCM y SAW) falta de reproducibilidad de la resshypuesta respecto a condiciones ambientales (humedad relativa dioacutexido de carbono) y el coste (CP oacutepticos SAW y amperomeacutetri-cos) Por todo ello la combinashycioacuten de sensores de distinta natushyraleza parece una alternativa inteshyresante ya que de esta de maneshyra se potencian las caracteriacutesticas individuales de los distintos senshysores reducieacutendose a la vez sus inconvenientes La redundancia de los sensores de menor coste y las teacutecnicas de transferencia de calibracioacuten y de atenuacioacuten de las fuentes de variacioacuten externa como la ortogonalizacioacuten de pashyraacutemetros externos (EPO) son funshydamentales en el desarrollo de aplicaciones robustas

6 Actividad empresarial en el aacutembito de las NE y perspectivas de futuro

En la actualidad se observa una disminucioacuten en el nuacutemero de empresas dedicadas al desa-

Figura 12 Diagrama esquemaacutetico de un sensor

oacuteptico de fluorescencia (Tecnologiacutea sensores

Iluminareg)

Pared fibra

Entrada fotones

s v ^ lt Iacute J J J

Salida y^fotones

^_ Nuacutecleo fibra

y

Emisioacuten fluorescente

Despueacutes de la exposicioacuten

Mapa de diferencias

Se recuadran las manchas que maacutes cambian de color

Hexilamina (esencia de pescado pesado)

Figura 13 Perfil de cambio de color de una matriz de metaloporfirinas antes y despueacutes de la exposicioacuten a hexilamina y patroacuten o mapa de diferencias objeto de anaacutelisis final

rrollo de NE debido a la fusioacuten entre compantildeiacuteas (por ejemplo la nueva empresa Applied Sensor Technologies surge de la fusioacuten de la sueca Nordic Sensor Techshynologies y la alemana Motech) o la absorcioacuten de algunas empreshysas por otras maacutes importantes (por ejemplo Cyrano Sciences Inc (USA) ha sido comprada por Smiths Group (USA) Element Ltd por Skyrr Ltd (IS)) a la esshypec ia l i za ron hacia el desarrollo de sensores (Applied Sensor Technologies e2v technologies (UK)) o simplemente por desashyparicioacuten de las mismas todo ello por razones de mercado

La permeabil idad de la indusshytria agroalimentaria a esta tecnoshylogiacutea es todaviacutea reducida y no es de extrantildear dados los traspieacutes de las aplicaciones iniciales frushyto de un exceso de entusiasmo inicial asiacute como de un profundo desconocimiento de las aplicashyciones desde el punto de vista industrial La correcta eleccioacuten de la aplicacioacuten es un principio baacutesico que pasa por la identifishycacioacuten de procesos con alta vashyriabilidad cualitativa y cuantitatishyva en la composicioacuten gaseosa En este sentido consideramos de especial intereacutes la supervisioacuten dinaacutemica de procesos de fabrishycacioacuten de alimentos y de almashycenamiento y conservacioacuten de productos frescos Por otra parshyte la identificacioacuten de procesos quiacutemicos anoacutemalos es maacutes senshycilla que la cuantificacioacuten de componen tes cualitativos auacuten lejos de una aplicacioacuten real y maacutes viable cuanto mayor es la especificidad de los sensores Consideramos que es imprescinshydible la participacioacuten activa del usuario final en los uacuteltimos estashydios del proceso de innovacioacuten asiacute como el estudio exhaustivo de fuentes de variacioacuten de difiacutecil control La atenuacioacuten de fuenshytes de variacioacuten n o controladas median te procedimientos de anaacutelisis de datos disponibles en el aacutembito de la quimiometriacutea y la adquisicioacuten de amplias bases de datos en el aacutembito industrial seraacuten el pun to de apoyo para un futuro maacutes prometedor de estos dispositivos

noviembre 05

1 i -i mdashi -1 Cgt J V |^J iJ

7 Listado de empresas fabricantes de narices electroacutenicas

- Airsense Analysis GMBH http wwwa i r s ense com

- AlphaMOS (Francia) ht tp www alpha-mos com

- Chemsensing INC (USA) h t tp www chemsensingcom

- EADS-RST Rostock Raum-fahrt und Umweltschatz GmbH (Dinamarca) httpwwwrst-ros-tockde

- Environics Industry Oy (Finshylandia) httpwwwenvironicsfi

- Electronic Sensor Technology Inc (USA) h t tp wwwznose com indexhtm

- HKR-Sensorsysteme GmbH (Dinamarca) h t tp wwwhoss -bachcom

- Illumina (USA) ht tp www illuminacom

- INFICON (USA) http www inficoncom

- Lennartz Electronic GmbH (Dinamarca) h t t p w w w l e n -nartz-electronic d e

- B loodhound Sensors Ltd (Reino Unido) h t tp wwwblo-odhound co u k b lo o d h o u n d

- Microsensor Systems Inc (USA) h t t p w w w m i c r o s e n -sorsystems com

- OligoSense nv (Beacutelgica) h t t p s c h - w w w u i a a c b e structoligosense

- Osmetech pie (Reino Unido) http wwwosmetech plcuk

- SENSOBI Sensoren GmbH (Alemania) h t tp wwwsenso-bicomindexhtm

- SMart Nose h t tp www smartnose com

- Technobiochip (Italia) http -www technobiochip com

8 Bibliografiacutea

[1] Di Natale C Electronic Nose Summer School Sensors for Food Applications (1999)

[2] Franck M Solid State Chemical Sensors Summer School Sensors for Food Applicashytions (1999)

[31 Galdikas A Z Kancleris D Senuliene and A Setkus Detection of Bacteria in Meat with Dynamic Electronic Nose_ EURODEUR-AIRODEUR La Metrologie des Odeurs el les Nez Electroniques (2001)

[4] Lacey RE y Osborn GS Application of Electronic Noses in Measuring Biological Sysshytems ASAE Annual International Meeting 98-6116 (1998)

[51 Medved AV Gulyaev YV Kryshtal RG y Shemet VV Electronically Tunable Saw Gas Sensors 6th Interantional Sympositum of Fruit Nut and Vegetable Production Engine-ering 519 Institute of Agricultural Engineering Bornim e V(ATB)(2002)

[6] Mielle P Electronic Nose Towards the Objective Instrumental Characterization of Foshyod Aroma Trends in Food Science amp Technoshylogy 7 432-38 (1996)

[7] Sarig Y Potential Applications of Artificial Olfactory Sensing for Quality Evaluation of Fresh Produce Journal of Agricultural Engishyneering Research 77 no 3 239-58 (2000)

[8] Strathmann S y Weimar U Sensor Over-view II Semiconductor Based Transducers Se-cond School of the European Network of Ex-cellence on Artifical Olfactory Sensing (2000)

[9] Suslick KS y Rakow NA A Colorimetric Nose Smell-Seeing Artificial Chemical Senshysing Olfaction and the Electronic Nose J R Stetter and W R Pensrose 8-14 Pennington NJ Electrochem Soc (2001)

NUEVO TRATADO DE PANIFICACIOacuteN

Y BOLLERIacuteA

V i

Nuevo tratado de panificacioacuten y bolleriacutea (Edicioacuten 2004) Espantildea 50 euro Resto Europa 68 euro Resto Mundo 88 $ Paacuteginas 622 ref 1212

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Autor Calaveras Jesuacutes

T E M A 1 HISTORIA 11 Evolucioacuten de los cereales 12 Evolucioacuten de la molineriacutea TEMA 2 EL TRIGO 21 Producciones superficies calidades de trigo rendimientos y semilla certificada 22 Clasificacioacuten de trigo TAMA 3 REGLAMENTACIOacuteN TEacuteCNICO-SANITARIA DE LA FABRICAshyCIOacuteN DEL PAN 31 Definiciones y denominaciones 32 Condiciones de los establecishymientos del material y del personal Manipulaciones permitidas y prohishybidas TEMA 4 MATERIAS PRIMAS DE PANIFICACIOacuteN 41 Harinas de panificacioacuten 42 Levaduras en panificacioacuten TEMA 5 PROCESOS DE PANIFICACIOacuteN 51 Amasado 52 Divisioacuten y pesaje TEMA 6 NUEVOS PROCESOS TECNOLOacuteGICOS 61 Pan precocido 62 Masa congelada TEMA 7 CONTROL DE CALIDAD 71 Control de calidad en la fabricacioacuten del pan 72 Control de calidad de harinas panificables TEMA 8 MANIPULACIOacuteN DE LOS ALIMENTOS PAN 81 Recomendaciones higieacutenicas 82 Significado de las bacterias indishycadoras de contaminacioacuten TEMA 9 VALOR NUTRITIVO DEL PAN 91 Consejos generales sobre nutricioacuten 92 algunas de sus ventajas TEMA 10 FICHAS DE RELLENOS PAN Y BOLLERIacuteA 101 Rellenos 102 Fichas de pan

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Analito

^ ^ Uniones de Recubrimiento referencia (friacuteas) ~M

sensible ^ 7 T =laquopound

Laacuteminas finas de metal

Uniones sensibles (calientes)

ecubrimiento sensible

Figura 7 Diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas calorimeacutetrico Modificado de Strathmann and Weimar [8]

^aammmmt

Eacutegt gtgt Electrodo (Au)

Recubrimiento sensible

Analito bull

t

masa de forma que midiendo el cambio en la frecuencia de oscishylacioacuten se puede determinar la cantidad de masa

Para transformar un cristal de cuarzo en un sensor quiacutemico es necesario recubrirlo con una cashypa de una materia capaz de capshyturar moleacuteculas volaacutetiles del amshybiente de forma que el material define las propiedades del senshysor De entre todos los materiashyles sensibles en los sensores QCM se prefieren los recubrishymientos constituidos por meta-loporfirinas La sensibilidad de este tipo de sensores estaacute relashycionada con la frecuencia de osshycilacioacuten del cuarzo (tiacutepicamente entre 10-30 MHz)

Sensores de onda acuacutestica de superficie (SAW)

Estos sensores tambieacuten son de tipo oscilatorio pero en el rango de las radio frecuencias (100-1000 MHz) En estos dispositivos un cristal piezoeleacutectrico (normalshymente cuarzo o niobato de litio) estaacute recubierto por dos pares de peines interdigitales usualmente

de aluminio que actuacutean como reshyflectores y emisores Uno de los pares es usado como detector y el otro para establecer la referenshycia [6] Sobre el par usado como detector se deposita el recubrishymiento sensible de forma que al adsorberse sobre eacutel las moleacuteculas de gas se modifica la conduccioacuten de las ondas de radiofrecuencia respecto a la referencia lo que se traduce en una variacioacuten de la frecuencia de oscilacioacuten magnishytud que se relaciona con la cantishydad de material adsorbido sobre la superficie del recubrimiento

Sensores SAW sintonizables electro n ica mente

Es un sensor de gases basado en la configuracioacuten de un senshysor SAW tiacutepico pero que carece

Figura 8 Imagen real y diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas QCM Modificado de Franck [2]

Figura 9 Diagrama esquemaacutetico de un sensor de gas SAW Modificado de Franck [2]

Transmisor Receptor Sustrato piezoeleacutectrico

de recubrimiento o capa sensishyble de forma que la diferencia en la selectividad de unos senshysores a otros se consigue meshydiante la variacioacuten del voltaje eleacutectrico aplicado al sensor en la manera apropiada

Su construccioacuten baacutesica conshysiste en un sustrato piezoeleacutectrishyco de LiNb03 en cuya superficie se disponen dos pares de transshyductores interdigitales de alumishynio para la emisioacuten y deteccioacuten de las ondas acuacutesticas de super-fice Entre ambas estructuras inshyterdigitales se disponen una guiacutea de ondas acuacutesticas de sushyperficie tambieacuten de aluminio que presenta en ambos extreshymos unos embudos concentrashydores de ondas y dos electroshydos de aluminio para la aplicashycioacuten del voltaje que se colocan a ambos lados de la guiacutea La resshypuesta del sensor hacia un gas dado provoca un cambio en el desplazamiento mecaacutenico de las ondas acuacutesticas de superficie propagaacutendose en una direccioacuten cristalograacutefica dada sobre el susshytrato En este caso el desplazashymiento mecaacutenico de las ondas depende de las variaciones deshybidas a la influencia del voltaje eleacutectrico aplicado [5]

47 Sensores oacutepticos de gases

Son sensores que se basan en la deteccioacuten oacuteptica de la interacshycioacuten quiacutemica Esta categoriacutea de sensores comprende un amplio rango de tecnologiacuteas de forma que hay muchas aplicaciones de mecanismos oacutepticos de pequentildea escala dentro del aacuterea de los sensores de gases El principio de funcionamiento de algunas de estas teacutecnicas se describe a continuacioacuten

Espectroscopia de interferencia reflectomeacutetrica

Es una teacutecnica que se basa en la medicioacuten de la variacioacuten del iacutendice de refraccioacuten de un haz de luz al pasar a traveacutes de una capa o recubrimiento sensible sobre el que se han adsorbido

noviembre 05

Moleacutecula de la muesra gaseosa

Ligando inmovilizado de recubrimiento

sensible

Figura 10 Principio de funcionamiento de un sensor basado en espectroscopia de interferencia reflectomeacutetrica

K- 35nun

=lti

Interaccioacuten con el analito

^ i Guiacutea oacuteptica ^e referencia

I (A)

Guiacutea oacuteptica de medida

Recubrimiento sensible

Figura 11 Diagrama esquemaacutetico de un interferoacutemetro Modificado de Strathman and Weimar [8]

las moleacuteculas gaseosas de la muestra de intereacutes [8]

El principio de funcionamienshyto se basa en la deteccioacuten del tiempo de resolucioacuten de interfeshyrencia de la luz blanca incidenshyte El haz luminoso sufre refleshyxioacuten seguacuten aacutengulos diferentes al atravesar los distintos materiales Al atravesar la capa de poliacutemero se refractan seguacuten un iacutendice de refraccioacuten n La intensidad de la luz refractada es detectada en funcioacuten de su longitud de onda (matriz de diodos-espectroacutemeshytro) Al adsorberse las moleacuteculas gaseosas de la muestra sobre el poliacutemero sensible se produce un incremento en el grosor de la capa que debe atravesar el haz luminoso p roducieacutendose un cambio en el patroacuten de interfeshyrencia proporcional al cambio del espesor oacuteptico lo que pershymite detectar cambios muy peshyquentildeos que se produzcan en el poliacutemero

Interferoacutemetro oacuteptico integrado

El principio de funcionamienshyto se basa en el hecho de que la propagacioacuten de la luz en la guiacutea oacuteptica estaacute influida por el camshypo evanescente por lo que se puede determinar el iacutendice de refraccioacuten de la muestra gaseosa circundante [8]

Este sistema consta de dos guiacuteas oacutepticas una de referencia y otra de medida dispuestas en

un uacutenico chip (Fig 11) En el cashymino de la guiacutea oacuteptica de medishyda se intercala una capa de un material poliacutemero sensible sobre el que se adsorben las moleacutecushylas de la muestra gaseosa lo que provoca un cambio del reshycubrimiento que produce un cambio en la intensidad de la luz que llega al final del interfeshyroacutemetro

Fluorescencia y fosforescencia

El uso de la propiedad de fluorescencia consiste en foto-depositar sobre uno de los exshytremos de una fibra oacuteptica una mezcla de un material poliacutemero fluorescente

Sobre un mismo extremo de una guiacutea se pueden delimitar hasta 30 regiones sobre las que se aplican distintos tipos de mezshyclas o recubrimientos Un flash de luz es aplicado sobre el extreshymo no sensible de la guiacutea oacuteptica producieacutendose la excitacioacuten de los haces que la componen hasshyta llegar al otro extremo origishynaacutendose una intensidad de fluoshyrescencia a la longitud de onda seleccionada desde el elemento sensible (Fig 12) Diferentes combinaciones poliacutemerotinte fluorescente interaccionan de forma distinta con los gases de forma que bajo la exposicioacuten a una muestra dada las diferentes regiones tentildeidas de la guiacutea oacuteptishyca o las diferentes fibras aportan una uacutenica informacioacuten midiendo

el espectro de emisioacuten de fluoshyrescencia de cada una de las reshygiones que cambia al adsorberse moleacuteculas volaacutetiles sobre ellas

Junto con el efecto de la lumishyniscencia fluorescente puede utishylizarse otro efecto oacuteptico como la luminiscencia fosforescente que entre otras diferencias con la anshyterior se caracteriza porque la lushyminiscencia de las moleacuteculas continuacutea incluso despueacutes de que la radiacioacuten incidente pare Este tipo de sensores tienen varias ventajas sobre los sensores fluoshyrescentes incluyendo un estado de excitacioacuten maacutes largo y emishysioacuten en longitudes de onda maacutes compatibles con la tecnologiacutea de control ya existente [7]

Colorimetriacutea

La teacutecnica se basa en la deshyteccioacuten por colorimetriacutea de un amplio rango de olores usando una matriz de recubrimientos sensibles a los gases del tipo metaloporfirinas en forma de distintas pegatinas de tinte inshymovilizadas sobre el dorso de una placa de gel de siacutelice Estas matrices se construyen fundashymentalmente usando libreriacuteas de tetra-fenil-porfirinas combishynadas con distintos metales Cuando una de estas matrices depositada sobre un soporte inerte es expuesta a distintos analitos se observan cambios en el color de los distintos compleshyjos de porfirinas que a menudo son draacutesticos [91

noviembre 05

Control de Calidad

Substrayendo s implemente la imagen digital RGB de la matriz antes de ser expuesta a la mezshycla gaseosa de la imagen desshypueacutes de la exposicioacuten se puede obtener un patroacuten de cambio cuantitativo de color (Fig 13) patroacuten que recibe el nombre de oler-viendo del ingleacutes smell-see-ing que da nombre a un equipo comercial basado en esta tecnoshylogiacutea Estos patrones de cambio de color permiten una llamativa identificacioacuten visual de la muesshytra gaseosa Las imaacutegenes son toshymadas por una caacutemara digital acoplada a la matriz miniaturiza-da de metaloporfirinas

5 Ventajas e inconvenientes de los distintos principios de deteccioacuten

La dificultad de transferir las diversas aplicaciones de laboratoshyrio de las NE a la industria se ha traducido en la aparicioacuten de estushydios de revisioacuten exhaustivos relashytivos a la habilidad de los distinshytos principios de deteccioacuten Mie-lle [6] Di Natale [1] Sarig [7] Strathmann y Weimar [8] Med-ved y cois [5] De ellos se dedushyce que algunos sensores son esshypecialmente caracteriacutesticos por su sensibilidad (MOS FET_MOSFET amperomeacutetricos) y otros por combinar especificidad y sensibishylidad (SAW y oacutepticos) Los princishypales inconvenientes son la lentishytud de recuperacioacuten (MOS) el envejecimiento (QCM) la deriva (CP y SAW) la falta de reprodu-cibilidad de los sensores para los distintos lotes de fabricacioacuten (CP

FET_MOSFET QCM y SAW) falta de reproducibilidad de la resshypuesta respecto a condiciones ambientales (humedad relativa dioacutexido de carbono) y el coste (CP oacutepticos SAW y amperomeacutetri-cos) Por todo ello la combinashycioacuten de sensores de distinta natushyraleza parece una alternativa inteshyresante ya que de esta de maneshyra se potencian las caracteriacutesticas individuales de los distintos senshysores reducieacutendose a la vez sus inconvenientes La redundancia de los sensores de menor coste y las teacutecnicas de transferencia de calibracioacuten y de atenuacioacuten de las fuentes de variacioacuten externa como la ortogonalizacioacuten de pashyraacutemetros externos (EPO) son funshydamentales en el desarrollo de aplicaciones robustas

6 Actividad empresarial en el aacutembito de las NE y perspectivas de futuro

En la actualidad se observa una disminucioacuten en el nuacutemero de empresas dedicadas al desa-

Figura 12 Diagrama esquemaacutetico de un sensor

oacuteptico de fluorescencia (Tecnologiacutea sensores

Iluminareg)

Pared fibra

Entrada fotones

s v ^ lt Iacute J J J

Salida y^fotones

^_ Nuacutecleo fibra

y

Emisioacuten fluorescente

Despueacutes de la exposicioacuten

Mapa de diferencias

Se recuadran las manchas que maacutes cambian de color

Hexilamina (esencia de pescado pesado)

Figura 13 Perfil de cambio de color de una matriz de metaloporfirinas antes y despueacutes de la exposicioacuten a hexilamina y patroacuten o mapa de diferencias objeto de anaacutelisis final

rrollo de NE debido a la fusioacuten entre compantildeiacuteas (por ejemplo la nueva empresa Applied Sensor Technologies surge de la fusioacuten de la sueca Nordic Sensor Techshynologies y la alemana Motech) o la absorcioacuten de algunas empreshysas por otras maacutes importantes (por ejemplo Cyrano Sciences Inc (USA) ha sido comprada por Smiths Group (USA) Element Ltd por Skyrr Ltd (IS)) a la esshypec ia l i za ron hacia el desarrollo de sensores (Applied Sensor Technologies e2v technologies (UK)) o simplemente por desashyparicioacuten de las mismas todo ello por razones de mercado

La permeabil idad de la indusshytria agroalimentaria a esta tecnoshylogiacutea es todaviacutea reducida y no es de extrantildear dados los traspieacutes de las aplicaciones iniciales frushyto de un exceso de entusiasmo inicial asiacute como de un profundo desconocimiento de las aplicashyciones desde el punto de vista industrial La correcta eleccioacuten de la aplicacioacuten es un principio baacutesico que pasa por la identifishycacioacuten de procesos con alta vashyriabilidad cualitativa y cuantitatishyva en la composicioacuten gaseosa En este sentido consideramos de especial intereacutes la supervisioacuten dinaacutemica de procesos de fabrishycacioacuten de alimentos y de almashycenamiento y conservacioacuten de productos frescos Por otra parshyte la identificacioacuten de procesos quiacutemicos anoacutemalos es maacutes senshycilla que la cuantificacioacuten de componen tes cualitativos auacuten lejos de una aplicacioacuten real y maacutes viable cuanto mayor es la especificidad de los sensores Consideramos que es imprescinshydible la participacioacuten activa del usuario final en los uacuteltimos estashydios del proceso de innovacioacuten asiacute como el estudio exhaustivo de fuentes de variacioacuten de difiacutecil control La atenuacioacuten de fuenshytes de variacioacuten n o controladas median te procedimientos de anaacutelisis de datos disponibles en el aacutembito de la quimiometriacutea y la adquisicioacuten de amplias bases de datos en el aacutembito industrial seraacuten el pun to de apoyo para un futuro maacutes prometedor de estos dispositivos

noviembre 05

1 i -i mdashi -1 Cgt J V |^J iJ

7 Listado de empresas fabricantes de narices electroacutenicas

- Airsense Analysis GMBH http wwwa i r s ense com

- AlphaMOS (Francia) ht tp www alpha-mos com

- Chemsensing INC (USA) h t tp www chemsensingcom

- EADS-RST Rostock Raum-fahrt und Umweltschatz GmbH (Dinamarca) httpwwwrst-ros-tockde

- Environics Industry Oy (Finshylandia) httpwwwenvironicsfi

- Electronic Sensor Technology Inc (USA) h t tp wwwznose com indexhtm

- HKR-Sensorsysteme GmbH (Dinamarca) h t tp wwwhoss -bachcom

- Illumina (USA) ht tp www illuminacom

- INFICON (USA) http www inficoncom

- Lennartz Electronic GmbH (Dinamarca) h t t p w w w l e n -nartz-electronic d e

- B loodhound Sensors Ltd (Reino Unido) h t tp wwwblo-odhound co u k b lo o d h o u n d

- Microsensor Systems Inc (USA) h t t p w w w m i c r o s e n -sorsystems com

- OligoSense nv (Beacutelgica) h t t p s c h - w w w u i a a c b e structoligosense

- Osmetech pie (Reino Unido) http wwwosmetech plcuk

- SENSOBI Sensoren GmbH (Alemania) h t tp wwwsenso-bicomindexhtm

- SMart Nose h t tp www smartnose com

- Technobiochip (Italia) http -www technobiochip com

8 Bibliografiacutea

[1] Di Natale C Electronic Nose Summer School Sensors for Food Applications (1999)

[2] Franck M Solid State Chemical Sensors Summer School Sensors for Food Applicashytions (1999)

[31 Galdikas A Z Kancleris D Senuliene and A Setkus Detection of Bacteria in Meat with Dynamic Electronic Nose_ EURODEUR-AIRODEUR La Metrologie des Odeurs el les Nez Electroniques (2001)

[4] Lacey RE y Osborn GS Application of Electronic Noses in Measuring Biological Sysshytems ASAE Annual International Meeting 98-6116 (1998)

[51 Medved AV Gulyaev YV Kryshtal RG y Shemet VV Electronically Tunable Saw Gas Sensors 6th Interantional Sympositum of Fruit Nut and Vegetable Production Engine-ering 519 Institute of Agricultural Engineering Bornim e V(ATB)(2002)

[6] Mielle P Electronic Nose Towards the Objective Instrumental Characterization of Foshyod Aroma Trends in Food Science amp Technoshylogy 7 432-38 (1996)

[7] Sarig Y Potential Applications of Artificial Olfactory Sensing for Quality Evaluation of Fresh Produce Journal of Agricultural Engishyneering Research 77 no 3 239-58 (2000)

[8] Strathmann S y Weimar U Sensor Over-view II Semiconductor Based Transducers Se-cond School of the European Network of Ex-cellence on Artifical Olfactory Sensing (2000)

[9] Suslick KS y Rakow NA A Colorimetric Nose Smell-Seeing Artificial Chemical Senshysing Olfaction and the Electronic Nose J R Stetter and W R Pensrose 8-14 Pennington NJ Electrochem Soc (2001)

NUEVO TRATADO DE PANIFICACIOacuteN

Y BOLLERIacuteA

V i

Nuevo tratado de panificacioacuten y bolleriacutea (Edicioacuten 2004) Espantildea 50 euro Resto Europa 68 euro Resto Mundo 88 $ Paacuteginas 622 ref 1212

Orden de Pedido

Nombre

Empresa CIFNIF

Direccioacuten

Poblacioacuten C Postal

Provincia

Paiacutes Teleacutefono Fax

e-mail

Indique la referencia r-i nOI deseada u ntiL Cantidad

Cuyo importe abonareacute mediante

D Cheque adjunto D Reembolso

D Transferencia bancaria a la recepcioacuten de la factura

D Mastercard D American Express D VISA

Tarjeta N2 Validez hasta

Sus datos seraacuten registrados en un fichero de Alcioacuten 2005 Madrid SL Medea 4 - 28037 Madrid Es obligatorio cumplimentar los datos para la gestioacuten del contrato yo servicio Podraacute recibir publicidad de otros servicios de Alcioacuten 2005 Madrid SL yo de terceras empresas que pueden ser de su intereacutes profesional a traveacutes de correo fax yo correo electroacutenico De no recibir expresamente indicaciones contrarias en la direccioacuten arriba indicada Alcioacuten 2005 Madrid SL asume su aceptacioacuten para seshyguir ofrecieacutendole informacioacuten actualizada

Autor Calaveras Jesuacutes

T E M A 1 HISTORIA 11 Evolucioacuten de los cereales 12 Evolucioacuten de la molineriacutea TEMA 2 EL TRIGO 21 Producciones superficies calidades de trigo rendimientos y semilla certificada 22 Clasificacioacuten de trigo TAMA 3 REGLAMENTACIOacuteN TEacuteCNICO-SANITARIA DE LA FABRICAshyCIOacuteN DEL PAN 31 Definiciones y denominaciones 32 Condiciones de los establecishymientos del material y del personal Manipulaciones permitidas y prohishybidas TEMA 4 MATERIAS PRIMAS DE PANIFICACIOacuteN 41 Harinas de panificacioacuten 42 Levaduras en panificacioacuten TEMA 5 PROCESOS DE PANIFICACIOacuteN 51 Amasado 52 Divisioacuten y pesaje TEMA 6 NUEVOS PROCESOS TECNOLOacuteGICOS 61 Pan precocido 62 Masa congelada TEMA 7 CONTROL DE CALIDAD 71 Control de calidad en la fabricacioacuten del pan 72 Control de calidad de harinas panificables TEMA 8 MANIPULACIOacuteN DE LOS ALIMENTOS PAN 81 Recomendaciones higieacutenicas 82 Significado de las bacterias indishycadoras de contaminacioacuten TEMA 9 VALOR NUTRITIVO DEL PAN 91 Consejos generales sobre nutricioacuten 92 algunas de sus ventajas TEMA 10 FICHAS DE RELLENOS PAN Y BOLLERIacuteA 101 Rellenos 102 Fichas de pan

J ^ ^ ^ ^ ^ trade ^ ^ - J Espantildea 4 IVA incluk

Pedidos por te l eacute fono ( + 34) 914 402 923 - Por Fax ( + 34) 914 402 931 - Por Internet w w w a l c i o n e s Por Correo Alcioacuten 2005 Madrid SL - Medea 4 - 28037 Madrid (Espantildea)

Moleacutecula de la muesra gaseosa

Ligando inmovilizado de recubrimiento

sensible

Figura 10 Principio de funcionamiento de un sensor basado en espectroscopia de interferencia reflectomeacutetrica

K- 35nun

=lti

Interaccioacuten con el analito

^ i Guiacutea oacuteptica ^e referencia

I (A)

Guiacutea oacuteptica de medida

Recubrimiento sensible

Figura 11 Diagrama esquemaacutetico de un interferoacutemetro Modificado de Strathman and Weimar [8]

las moleacuteculas gaseosas de la muestra de intereacutes [8]

El principio de funcionamienshyto se basa en la deteccioacuten del tiempo de resolucioacuten de interfeshyrencia de la luz blanca incidenshyte El haz luminoso sufre refleshyxioacuten seguacuten aacutengulos diferentes al atravesar los distintos materiales Al atravesar la capa de poliacutemero se refractan seguacuten un iacutendice de refraccioacuten n La intensidad de la luz refractada es detectada en funcioacuten de su longitud de onda (matriz de diodos-espectroacutemeshytro) Al adsorberse las moleacuteculas gaseosas de la muestra sobre el poliacutemero sensible se produce un incremento en el grosor de la capa que debe atravesar el haz luminoso p roducieacutendose un cambio en el patroacuten de interfeshyrencia proporcional al cambio del espesor oacuteptico lo que pershymite detectar cambios muy peshyquentildeos que se produzcan en el poliacutemero

Interferoacutemetro oacuteptico integrado

El principio de funcionamienshyto se basa en el hecho de que la propagacioacuten de la luz en la guiacutea oacuteptica estaacute influida por el camshypo evanescente por lo que se puede determinar el iacutendice de refraccioacuten de la muestra gaseosa circundante [8]

Este sistema consta de dos guiacuteas oacutepticas una de referencia y otra de medida dispuestas en

un uacutenico chip (Fig 11) En el cashymino de la guiacutea oacuteptica de medishyda se intercala una capa de un material poliacutemero sensible sobre el que se adsorben las moleacutecushylas de la muestra gaseosa lo que provoca un cambio del reshycubrimiento que produce un cambio en la intensidad de la luz que llega al final del interfeshyroacutemetro

Fluorescencia y fosforescencia

El uso de la propiedad de fluorescencia consiste en foto-depositar sobre uno de los exshytremos de una fibra oacuteptica una mezcla de un material poliacutemero fluorescente

Sobre un mismo extremo de una guiacutea se pueden delimitar hasta 30 regiones sobre las que se aplican distintos tipos de mezshyclas o recubrimientos Un flash de luz es aplicado sobre el extreshymo no sensible de la guiacutea oacuteptica producieacutendose la excitacioacuten de los haces que la componen hasshyta llegar al otro extremo origishynaacutendose una intensidad de fluoshyrescencia a la longitud de onda seleccionada desde el elemento sensible (Fig 12) Diferentes combinaciones poliacutemerotinte fluorescente interaccionan de forma distinta con los gases de forma que bajo la exposicioacuten a una muestra dada las diferentes regiones tentildeidas de la guiacutea oacuteptishyca o las diferentes fibras aportan una uacutenica informacioacuten midiendo

el espectro de emisioacuten de fluoshyrescencia de cada una de las reshygiones que cambia al adsorberse moleacuteculas volaacutetiles sobre ellas

Junto con el efecto de la lumishyniscencia fluorescente puede utishylizarse otro efecto oacuteptico como la luminiscencia fosforescente que entre otras diferencias con la anshyterior se caracteriza porque la lushyminiscencia de las moleacuteculas continuacutea incluso despueacutes de que la radiacioacuten incidente pare Este tipo de sensores tienen varias ventajas sobre los sensores fluoshyrescentes incluyendo un estado de excitacioacuten maacutes largo y emishysioacuten en longitudes de onda maacutes compatibles con la tecnologiacutea de control ya existente [7]

Colorimetriacutea

La teacutecnica se basa en la deshyteccioacuten por colorimetriacutea de un amplio rango de olores usando una matriz de recubrimientos sensibles a los gases del tipo metaloporfirinas en forma de distintas pegatinas de tinte inshymovilizadas sobre el dorso de una placa de gel de siacutelice Estas matrices se construyen fundashymentalmente usando libreriacuteas de tetra-fenil-porfirinas combishynadas con distintos metales Cuando una de estas matrices depositada sobre un soporte inerte es expuesta a distintos analitos se observan cambios en el color de los distintos compleshyjos de porfirinas que a menudo son draacutesticos [91

noviembre 05

Control de Calidad

Substrayendo s implemente la imagen digital RGB de la matriz antes de ser expuesta a la mezshycla gaseosa de la imagen desshypueacutes de la exposicioacuten se puede obtener un patroacuten de cambio cuantitativo de color (Fig 13) patroacuten que recibe el nombre de oler-viendo del ingleacutes smell-see-ing que da nombre a un equipo comercial basado en esta tecnoshylogiacutea Estos patrones de cambio de color permiten una llamativa identificacioacuten visual de la muesshytra gaseosa Las imaacutegenes son toshymadas por una caacutemara digital acoplada a la matriz miniaturiza-da de metaloporfirinas

5 Ventajas e inconvenientes de los distintos principios de deteccioacuten

La dificultad de transferir las diversas aplicaciones de laboratoshyrio de las NE a la industria se ha traducido en la aparicioacuten de estushydios de revisioacuten exhaustivos relashytivos a la habilidad de los distinshytos principios de deteccioacuten Mie-lle [6] Di Natale [1] Sarig [7] Strathmann y Weimar [8] Med-ved y cois [5] De ellos se dedushyce que algunos sensores son esshypecialmente caracteriacutesticos por su sensibilidad (MOS FET_MOSFET amperomeacutetricos) y otros por combinar especificidad y sensibishylidad (SAW y oacutepticos) Los princishypales inconvenientes son la lentishytud de recuperacioacuten (MOS) el envejecimiento (QCM) la deriva (CP y SAW) la falta de reprodu-cibilidad de los sensores para los distintos lotes de fabricacioacuten (CP

FET_MOSFET QCM y SAW) falta de reproducibilidad de la resshypuesta respecto a condiciones ambientales (humedad relativa dioacutexido de carbono) y el coste (CP oacutepticos SAW y amperomeacutetri-cos) Por todo ello la combinashycioacuten de sensores de distinta natushyraleza parece una alternativa inteshyresante ya que de esta de maneshyra se potencian las caracteriacutesticas individuales de los distintos senshysores reducieacutendose a la vez sus inconvenientes La redundancia de los sensores de menor coste y las teacutecnicas de transferencia de calibracioacuten y de atenuacioacuten de las fuentes de variacioacuten externa como la ortogonalizacioacuten de pashyraacutemetros externos (EPO) son funshydamentales en el desarrollo de aplicaciones robustas

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En la actualidad se observa una disminucioacuten en el nuacutemero de empresas dedicadas al desa-

Figura 12 Diagrama esquemaacutetico de un sensor

oacuteptico de fluorescencia (Tecnologiacutea sensores

Iluminareg)

Pared fibra

Entrada fotones

s v ^ lt Iacute J J J

Salida y^fotones

^_ Nuacutecleo fibra

y

Emisioacuten fluorescente

Despueacutes de la exposicioacuten

Mapa de diferencias

Se recuadran las manchas que maacutes cambian de color

Hexilamina (esencia de pescado pesado)

Figura 13 Perfil de cambio de color de una matriz de metaloporfirinas antes y despueacutes de la exposicioacuten a hexilamina y patroacuten o mapa de diferencias objeto de anaacutelisis final

rrollo de NE debido a la fusioacuten entre compantildeiacuteas (por ejemplo la nueva empresa Applied Sensor Technologies surge de la fusioacuten de la sueca Nordic Sensor Techshynologies y la alemana Motech) o la absorcioacuten de algunas empreshysas por otras maacutes importantes (por ejemplo Cyrano Sciences Inc (USA) ha sido comprada por Smiths Group (USA) Element Ltd por Skyrr Ltd (IS)) a la esshypec ia l i za ron hacia el desarrollo de sensores (Applied Sensor Technologies e2v technologies (UK)) o simplemente por desashyparicioacuten de las mismas todo ello por razones de mercado

La permeabil idad de la indusshytria agroalimentaria a esta tecnoshylogiacutea es todaviacutea reducida y no es de extrantildear dados los traspieacutes de las aplicaciones iniciales frushyto de un exceso de entusiasmo inicial asiacute como de un profundo desconocimiento de las aplicashyciones desde el punto de vista industrial La correcta eleccioacuten de la aplicacioacuten es un principio baacutesico que pasa por la identifishycacioacuten de procesos con alta vashyriabilidad cualitativa y cuantitatishyva en la composicioacuten gaseosa En este sentido consideramos de especial intereacutes la supervisioacuten dinaacutemica de procesos de fabrishycacioacuten de alimentos y de almashycenamiento y conservacioacuten de productos frescos Por otra parshyte la identificacioacuten de procesos quiacutemicos anoacutemalos es maacutes senshycilla que la cuantificacioacuten de componen tes cualitativos auacuten lejos de una aplicacioacuten real y maacutes viable cuanto mayor es la especificidad de los sensores Consideramos que es imprescinshydible la participacioacuten activa del usuario final en los uacuteltimos estashydios del proceso de innovacioacuten asiacute como el estudio exhaustivo de fuentes de variacioacuten de difiacutecil control La atenuacioacuten de fuenshytes de variacioacuten n o controladas median te procedimientos de anaacutelisis de datos disponibles en el aacutembito de la quimiometriacutea y la adquisicioacuten de amplias bases de datos en el aacutembito industrial seraacuten el pun to de apoyo para un futuro maacutes prometedor de estos dispositivos

noviembre 05

1 i -i mdashi -1 Cgt J V |^J iJ

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8 Bibliografiacutea

[1] Di Natale C Electronic Nose Summer School Sensors for Food Applications (1999)

[2] Franck M Solid State Chemical Sensors Summer School Sensors for Food Applicashytions (1999)

[31 Galdikas A Z Kancleris D Senuliene and A Setkus Detection of Bacteria in Meat with Dynamic Electronic Nose_ EURODEUR-AIRODEUR La Metrologie des Odeurs el les Nez Electroniques (2001)

[4] Lacey RE y Osborn GS Application of Electronic Noses in Measuring Biological Sysshytems ASAE Annual International Meeting 98-6116 (1998)

[51 Medved AV Gulyaev YV Kryshtal RG y Shemet VV Electronically Tunable Saw Gas Sensors 6th Interantional Sympositum of Fruit Nut and Vegetable Production Engine-ering 519 Institute of Agricultural Engineering Bornim e V(ATB)(2002)

[6] Mielle P Electronic Nose Towards the Objective Instrumental Characterization of Foshyod Aroma Trends in Food Science amp Technoshylogy 7 432-38 (1996)

[7] Sarig Y Potential Applications of Artificial Olfactory Sensing for Quality Evaluation of Fresh Produce Journal of Agricultural Engishyneering Research 77 no 3 239-58 (2000)

[8] Strathmann S y Weimar U Sensor Over-view II Semiconductor Based Transducers Se-cond School of the European Network of Ex-cellence on Artifical Olfactory Sensing (2000)

[9] Suslick KS y Rakow NA A Colorimetric Nose Smell-Seeing Artificial Chemical Senshysing Olfaction and the Electronic Nose J R Stetter and W R Pensrose 8-14 Pennington NJ Electrochem Soc (2001)

NUEVO TRATADO DE PANIFICACIOacuteN

Y BOLLERIacuteA

V i

Nuevo tratado de panificacioacuten y bolleriacutea (Edicioacuten 2004) Espantildea 50 euro Resto Europa 68 euro Resto Mundo 88 $ Paacuteginas 622 ref 1212

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Tarjeta N2 Validez hasta

Sus datos seraacuten registrados en un fichero de Alcioacuten 2005 Madrid SL Medea 4 - 28037 Madrid Es obligatorio cumplimentar los datos para la gestioacuten del contrato yo servicio Podraacute recibir publicidad de otros servicios de Alcioacuten 2005 Madrid SL yo de terceras empresas que pueden ser de su intereacutes profesional a traveacutes de correo fax yo correo electroacutenico De no recibir expresamente indicaciones contrarias en la direccioacuten arriba indicada Alcioacuten 2005 Madrid SL asume su aceptacioacuten para seshyguir ofrecieacutendole informacioacuten actualizada

Autor Calaveras Jesuacutes

T E M A 1 HISTORIA 11 Evolucioacuten de los cereales 12 Evolucioacuten de la molineriacutea TEMA 2 EL TRIGO 21 Producciones superficies calidades de trigo rendimientos y semilla certificada 22 Clasificacioacuten de trigo TAMA 3 REGLAMENTACIOacuteN TEacuteCNICO-SANITARIA DE LA FABRICAshyCIOacuteN DEL PAN 31 Definiciones y denominaciones 32 Condiciones de los establecishymientos del material y del personal Manipulaciones permitidas y prohishybidas TEMA 4 MATERIAS PRIMAS DE PANIFICACIOacuteN 41 Harinas de panificacioacuten 42 Levaduras en panificacioacuten TEMA 5 PROCESOS DE PANIFICACIOacuteN 51 Amasado 52 Divisioacuten y pesaje TEMA 6 NUEVOS PROCESOS TECNOLOacuteGICOS 61 Pan precocido 62 Masa congelada TEMA 7 CONTROL DE CALIDAD 71 Control de calidad en la fabricacioacuten del pan 72 Control de calidad de harinas panificables TEMA 8 MANIPULACIOacuteN DE LOS ALIMENTOS PAN 81 Recomendaciones higieacutenicas 82 Significado de las bacterias indishycadoras de contaminacioacuten TEMA 9 VALOR NUTRITIVO DEL PAN 91 Consejos generales sobre nutricioacuten 92 algunas de sus ventajas TEMA 10 FICHAS DE RELLENOS PAN Y BOLLERIacuteA 101 Rellenos 102 Fichas de pan

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Pedidos por te l eacute fono ( + 34) 914 402 923 - Por Fax ( + 34) 914 402 931 - Por Internet w w w a l c i o n e s Por Correo Alcioacuten 2005 Madrid SL - Medea 4 - 28037 Madrid (Espantildea)

Control de Calidad

Substrayendo s implemente la imagen digital RGB de la matriz antes de ser expuesta a la mezshycla gaseosa de la imagen desshypueacutes de la exposicioacuten se puede obtener un patroacuten de cambio cuantitativo de color (Fig 13) patroacuten que recibe el nombre de oler-viendo del ingleacutes smell-see-ing que da nombre a un equipo comercial basado en esta tecnoshylogiacutea Estos patrones de cambio de color permiten una llamativa identificacioacuten visual de la muesshytra gaseosa Las imaacutegenes son toshymadas por una caacutemara digital acoplada a la matriz miniaturiza-da de metaloporfirinas

5 Ventajas e inconvenientes de los distintos principios de deteccioacuten

La dificultad de transferir las diversas aplicaciones de laboratoshyrio de las NE a la industria se ha traducido en la aparicioacuten de estushydios de revisioacuten exhaustivos relashytivos a la habilidad de los distinshytos principios de deteccioacuten Mie-lle [6] Di Natale [1] Sarig [7] Strathmann y Weimar [8] Med-ved y cois [5] De ellos se dedushyce que algunos sensores son esshypecialmente caracteriacutesticos por su sensibilidad (MOS FET_MOSFET amperomeacutetricos) y otros por combinar especificidad y sensibishylidad (SAW y oacutepticos) Los princishypales inconvenientes son la lentishytud de recuperacioacuten (MOS) el envejecimiento (QCM) la deriva (CP y SAW) la falta de reprodu-cibilidad de los sensores para los distintos lotes de fabricacioacuten (CP

FET_MOSFET QCM y SAW) falta de reproducibilidad de la resshypuesta respecto a condiciones ambientales (humedad relativa dioacutexido de carbono) y el coste (CP oacutepticos SAW y amperomeacutetri-cos) Por todo ello la combinashycioacuten de sensores de distinta natushyraleza parece una alternativa inteshyresante ya que de esta de maneshyra se potencian las caracteriacutesticas individuales de los distintos senshysores reducieacutendose a la vez sus inconvenientes La redundancia de los sensores de menor coste y las teacutecnicas de transferencia de calibracioacuten y de atenuacioacuten de las fuentes de variacioacuten externa como la ortogonalizacioacuten de pashyraacutemetros externos (EPO) son funshydamentales en el desarrollo de aplicaciones robustas

6 Actividad empresarial en el aacutembito de las NE y perspectivas de futuro

En la actualidad se observa una disminucioacuten en el nuacutemero de empresas dedicadas al desa-

Figura 12 Diagrama esquemaacutetico de un sensor

oacuteptico de fluorescencia (Tecnologiacutea sensores

Iluminareg)

Pared fibra

Entrada fotones

s v ^ lt Iacute J J J

Salida y^fotones

^_ Nuacutecleo fibra

y

Emisioacuten fluorescente

Despueacutes de la exposicioacuten

Mapa de diferencias

Se recuadran las manchas que maacutes cambian de color

Hexilamina (esencia de pescado pesado)

Figura 13 Perfil de cambio de color de una matriz de metaloporfirinas antes y despueacutes de la exposicioacuten a hexilamina y patroacuten o mapa de diferencias objeto de anaacutelisis final

rrollo de NE debido a la fusioacuten entre compantildeiacuteas (por ejemplo la nueva empresa Applied Sensor Technologies surge de la fusioacuten de la sueca Nordic Sensor Techshynologies y la alemana Motech) o la absorcioacuten de algunas empreshysas por otras maacutes importantes (por ejemplo Cyrano Sciences Inc (USA) ha sido comprada por Smiths Group (USA) Element Ltd por Skyrr Ltd (IS)) a la esshypec ia l i za ron hacia el desarrollo de sensores (Applied Sensor Technologies e2v technologies (UK)) o simplemente por desashyparicioacuten de las mismas todo ello por razones de mercado

La permeabil idad de la indusshytria agroalimentaria a esta tecnoshylogiacutea es todaviacutea reducida y no es de extrantildear dados los traspieacutes de las aplicaciones iniciales frushyto de un exceso de entusiasmo inicial asiacute como de un profundo desconocimiento de las aplicashyciones desde el punto de vista industrial La correcta eleccioacuten de la aplicacioacuten es un principio baacutesico que pasa por la identifishycacioacuten de procesos con alta vashyriabilidad cualitativa y cuantitatishyva en la composicioacuten gaseosa En este sentido consideramos de especial intereacutes la supervisioacuten dinaacutemica de procesos de fabrishycacioacuten de alimentos y de almashycenamiento y conservacioacuten de productos frescos Por otra parshyte la identificacioacuten de procesos quiacutemicos anoacutemalos es maacutes senshycilla que la cuantificacioacuten de componen tes cualitativos auacuten lejos de una aplicacioacuten real y maacutes viable cuanto mayor es la especificidad de los sensores Consideramos que es imprescinshydible la participacioacuten activa del usuario final en los uacuteltimos estashydios del proceso de innovacioacuten asiacute como el estudio exhaustivo de fuentes de variacioacuten de difiacutecil control La atenuacioacuten de fuenshytes de variacioacuten n o controladas median te procedimientos de anaacutelisis de datos disponibles en el aacutembito de la quimiometriacutea y la adquisicioacuten de amplias bases de datos en el aacutembito industrial seraacuten el pun to de apoyo para un futuro maacutes prometedor de estos dispositivos

noviembre 05

1 i -i mdashi -1 Cgt J V |^J iJ

7 Listado de empresas fabricantes de narices electroacutenicas

- Airsense Analysis GMBH http wwwa i r s ense com

- AlphaMOS (Francia) ht tp www alpha-mos com

- Chemsensing INC (USA) h t tp www chemsensingcom

- EADS-RST Rostock Raum-fahrt und Umweltschatz GmbH (Dinamarca) httpwwwrst-ros-tockde

- Environics Industry Oy (Finshylandia) httpwwwenvironicsfi

- Electronic Sensor Technology Inc (USA) h t tp wwwznose com indexhtm

- HKR-Sensorsysteme GmbH (Dinamarca) h t tp wwwhoss -bachcom

- Illumina (USA) ht tp www illuminacom

- INFICON (USA) http www inficoncom

- Lennartz Electronic GmbH (Dinamarca) h t t p w w w l e n -nartz-electronic d e

- B loodhound Sensors Ltd (Reino Unido) h t tp wwwblo-odhound co u k b lo o d h o u n d

- Microsensor Systems Inc (USA) h t t p w w w m i c r o s e n -sorsystems com

- OligoSense nv (Beacutelgica) h t t p s c h - w w w u i a a c b e structoligosense

- Osmetech pie (Reino Unido) http wwwosmetech plcuk

- SENSOBI Sensoren GmbH (Alemania) h t tp wwwsenso-bicomindexhtm

- SMart Nose h t tp www smartnose com

- Technobiochip (Italia) http -www technobiochip com

8 Bibliografiacutea

[1] Di Natale C Electronic Nose Summer School Sensors for Food Applications (1999)

[2] Franck M Solid State Chemical Sensors Summer School Sensors for Food Applicashytions (1999)

[31 Galdikas A Z Kancleris D Senuliene and A Setkus Detection of Bacteria in Meat with Dynamic Electronic Nose_ EURODEUR-AIRODEUR La Metrologie des Odeurs el les Nez Electroniques (2001)

[4] Lacey RE y Osborn GS Application of Electronic Noses in Measuring Biological Sysshytems ASAE Annual International Meeting 98-6116 (1998)

[51 Medved AV Gulyaev YV Kryshtal RG y Shemet VV Electronically Tunable Saw Gas Sensors 6th Interantional Sympositum of Fruit Nut and Vegetable Production Engine-ering 519 Institute of Agricultural Engineering Bornim e V(ATB)(2002)

[6] Mielle P Electronic Nose Towards the Objective Instrumental Characterization of Foshyod Aroma Trends in Food Science amp Technoshylogy 7 432-38 (1996)

[7] Sarig Y Potential Applications of Artificial Olfactory Sensing for Quality Evaluation of Fresh Produce Journal of Agricultural Engishyneering Research 77 no 3 239-58 (2000)

[8] Strathmann S y Weimar U Sensor Over-view II Semiconductor Based Transducers Se-cond School of the European Network of Ex-cellence on Artifical Olfactory Sensing (2000)

[9] Suslick KS y Rakow NA A Colorimetric Nose Smell-Seeing Artificial Chemical Senshysing Olfaction and the Electronic Nose J R Stetter and W R Pensrose 8-14 Pennington NJ Electrochem Soc (2001)

NUEVO TRATADO DE PANIFICACIOacuteN

Y BOLLERIacuteA

V i

Nuevo tratado de panificacioacuten y bolleriacutea (Edicioacuten 2004) Espantildea 50 euro Resto Europa 68 euro Resto Mundo 88 $ Paacuteginas 622 ref 1212

Orden de Pedido

Nombre

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Paiacutes Teleacutefono Fax

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Sus datos seraacuten registrados en un fichero de Alcioacuten 2005 Madrid SL Medea 4 - 28037 Madrid Es obligatorio cumplimentar los datos para la gestioacuten del contrato yo servicio Podraacute recibir publicidad de otros servicios de Alcioacuten 2005 Madrid SL yo de terceras empresas que pueden ser de su intereacutes profesional a traveacutes de correo fax yo correo electroacutenico De no recibir expresamente indicaciones contrarias en la direccioacuten arriba indicada Alcioacuten 2005 Madrid SL asume su aceptacioacuten para seshyguir ofrecieacutendole informacioacuten actualizada

Autor Calaveras Jesuacutes

T E M A 1 HISTORIA 11 Evolucioacuten de los cereales 12 Evolucioacuten de la molineriacutea TEMA 2 EL TRIGO 21 Producciones superficies calidades de trigo rendimientos y semilla certificada 22 Clasificacioacuten de trigo TAMA 3 REGLAMENTACIOacuteN TEacuteCNICO-SANITARIA DE LA FABRICAshyCIOacuteN DEL PAN 31 Definiciones y denominaciones 32 Condiciones de los establecishymientos del material y del personal Manipulaciones permitidas y prohishybidas TEMA 4 MATERIAS PRIMAS DE PANIFICACIOacuteN 41 Harinas de panificacioacuten 42 Levaduras en panificacioacuten TEMA 5 PROCESOS DE PANIFICACIOacuteN 51 Amasado 52 Divisioacuten y pesaje TEMA 6 NUEVOS PROCESOS TECNOLOacuteGICOS 61 Pan precocido 62 Masa congelada TEMA 7 CONTROL DE CALIDAD 71 Control de calidad en la fabricacioacuten del pan 72 Control de calidad de harinas panificables TEMA 8 MANIPULACIOacuteN DE LOS ALIMENTOS PAN 81 Recomendaciones higieacutenicas 82 Significado de las bacterias indishycadoras de contaminacioacuten TEMA 9 VALOR NUTRITIVO DEL PAN 91 Consejos generales sobre nutricioacuten 92 algunas de sus ventajas TEMA 10 FICHAS DE RELLENOS PAN Y BOLLERIacuteA 101 Rellenos 102 Fichas de pan

J ^ ^ ^ ^ ^ trade ^ ^ - J Espantildea 4 IVA incluk

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8 Bibliografiacutea

[1] Di Natale C Electronic Nose Summer School Sensors for Food Applications (1999)

[2] Franck M Solid State Chemical Sensors Summer School Sensors for Food Applicashytions (1999)

[31 Galdikas A Z Kancleris D Senuliene and A Setkus Detection of Bacteria in Meat with Dynamic Electronic Nose_ EURODEUR-AIRODEUR La Metrologie des Odeurs el les Nez Electroniques (2001)

[4] Lacey RE y Osborn GS Application of Electronic Noses in Measuring Biological Sysshytems ASAE Annual International Meeting 98-6116 (1998)

[51 Medved AV Gulyaev YV Kryshtal RG y Shemet VV Electronically Tunable Saw Gas Sensors 6th Interantional Sympositum of Fruit Nut and Vegetable Production Engine-ering 519 Institute of Agricultural Engineering Bornim e V(ATB)(2002)

[6] Mielle P Electronic Nose Towards the Objective Instrumental Characterization of Foshyod Aroma Trends in Food Science amp Technoshylogy 7 432-38 (1996)

[7] Sarig Y Potential Applications of Artificial Olfactory Sensing for Quality Evaluation of Fresh Produce Journal of Agricultural Engishyneering Research 77 no 3 239-58 (2000)

[8] Strathmann S y Weimar U Sensor Over-view II Semiconductor Based Transducers Se-cond School of the European Network of Ex-cellence on Artifical Olfactory Sensing (2000)

[9] Suslick KS y Rakow NA A Colorimetric Nose Smell-Seeing Artificial Chemical Senshysing Olfaction and the Electronic Nose J R Stetter and W R Pensrose 8-14 Pennington NJ Electrochem Soc (2001)

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Y BOLLERIacuteA

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Autor Calaveras Jesuacutes

T E M A 1 HISTORIA 11 Evolucioacuten de los cereales 12 Evolucioacuten de la molineriacutea TEMA 2 EL TRIGO 21 Producciones superficies calidades de trigo rendimientos y semilla certificada 22 Clasificacioacuten de trigo TAMA 3 REGLAMENTACIOacuteN TEacuteCNICO-SANITARIA DE LA FABRICAshyCIOacuteN DEL PAN 31 Definiciones y denominaciones 32 Condiciones de los establecishymientos del material y del personal Manipulaciones permitidas y prohishybidas TEMA 4 MATERIAS PRIMAS DE PANIFICACIOacuteN 41 Harinas de panificacioacuten 42 Levaduras en panificacioacuten TEMA 5 PROCESOS DE PANIFICACIOacuteN 51 Amasado 52 Divisioacuten y pesaje TEMA 6 NUEVOS PROCESOS TECNOLOacuteGICOS 61 Pan precocido 62 Masa congelada TEMA 7 CONTROL DE CALIDAD 71 Control de calidad en la fabricacioacuten del pan 72 Control de calidad de harinas panificables TEMA 8 MANIPULACIOacuteN DE LOS ALIMENTOS PAN 81 Recomendaciones higieacutenicas 82 Significado de las bacterias indishycadoras de contaminacioacuten TEMA 9 VALOR NUTRITIVO DEL PAN 91 Consejos generales sobre nutricioacuten 92 algunas de sus ventajas TEMA 10 FICHAS DE RELLENOS PAN Y BOLLERIacuteA 101 Rellenos 102 Fichas de pan

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