Inteligência Artificial aplicada em sistemas de embalagens inteligentes com indicadores visuais de variação de pH
Embalagens inteligentes são sistemas de embalagens que informam sobre a qualidade de um produto de maneira fácil e acessível, sem a necessidade da abertura da embalagem. O controle de qualidade e a segurança do alimento são fatores importantes para o mercado, garantindo a saúde do consumidor. O pH d...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da UNIFESP |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.unifesp.br:11600/66942 |
| Acceso en línea: | https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/66942 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Embalagem inteligente Indicadores pH Filmes poliméricos Redes neurais artificiais Intelligent packaging Indicators Polymeric films Artificial neural networks |
| Sumario: | Embalagens inteligentes são sistemas de embalagens que informam sobre a qualidade de um produto de maneira fácil e acessível, sem a necessidade da abertura da embalagem. O controle de qualidade e a segurança do alimento são fatores importantes para o mercado, garantindo a saúde do consumidor. O pH dos alimentos pode estar relacionado com aspectos de qualidade e segurança do alimento embalado, indicando deterioração, crescimento microbiano e adulteração. Neste estudo, a criação e treinamento de uma rede neural artificial (RNA) foram desenvolvidos visando facilitar o controle de qualidade de produtos alimentícios com alterações/adulterações a partir de reações que apresentam variação de pH, baseado na resposta de um indicador colorimétrico natural funcional de um sistema de embalagem inteligente sustentável e de fácil fabricação (filmes de quitosana). Filmes inteligentes de quitosana-antocianina (CH-ATH) foram formulados com diferentes concentrações de quitosana (Cch, 0,5, 1,0 e 2,0%, m/m) e de indicador colorimétrico natural, a antocianina (Cath, 0,5, 1,0 e 2,0%, m/m). Os filmes CH-ATH foram caracterizados quanto a solubilidade em água, propriedades mecânicas e análises térmicas (DSC e TGA). Para avaliar a indicação colorimétrica dos filmes CH-ATH, os mesmos foram imersos em uma ampla faixa de pH (1,20 a 12,58), e foram medidas as variações dos parâmetros de cor dos filmes (L*, a*, b*). Com os resultados experimentais, foi desenvolvido um modelo multivariável empírico baseado em inteligência artificial (redes neurais artificiais) para determinação de pH pela variação da cor do indicador e as concentrações de quitosana e antocianina. A rede neural facilita a avaliação da segurança e qualidade do produto alimentício embalado, sem a necessidade de um dispositivo ou análises químicas para medir a condição do pH. Os filmes com maiores Cath apresentaram menor resistência, coloração violeta mais forte e espessos e baixa solubilidade. Os filmes com maiores Cch apresentaram maior resistência, cor violeta mais visível e flexibilidade, porém mais solúveis em água. Todos os filmes CH-ATH apresentaram estabilidade térmica compatível com a indústria alimentícia. A RNA apresentou assertividade de 79% na classificação; expressando a necessidade de um maior número de dados para o treinamento. |
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