Desarrollo de Biosensor Inteligente Basado en FPGA para la Caracterización Química de Alimentos a Través de Técnicas de Análisis Espectral.

Abstract

Debido al aumento en la demanda y el cambio de hábitos alimenticios de la población, la producción masiva de alimentos enfrenta el reto analítico de asegurar su calidad fisicoquímica y microbiológica. Por lo cual resulta fundamental implementar nuevas técnicas para el análisis de alimentos, siendo la bioimpedancia eléctrica una herramienta que se adecua para este tipo de aplicaciones, se implementa un biosensor para medir impedancias en alimentos, el cual trabaja mediante la inyección de una corriente a la muestra, midiendo su respuesta en tensión, además se hace indispensable una fuente de corriente, y la fuente de Howland presenta características suficientes para estas aplicaciones. Este tipo de fuente también permite generar un enriquecimiento espectral al momento de realizar mediciones de bioimpedancia. Por lo anterior, técnicas de procesamiento digital de señales son esenciales para el análisis del contenido espectral de los resultados obtenidos, al identificar modificaciones que son útiles para la caracterización del biosensor. Debido a esto, se comprobó que mediante la implementación de un biosensor basado en la Fuente de Howland se puede identificar la humedad de la papa, esto a través del análisis espectral y técnicas de procesamiento digital de señales, obteniendo respuestas favorables excitando nuestro sistema con señales de bajas y altas frecuencias en intervalos de 0 a 500 Hz y 500 a 5000 Hz. Finalmente, mediante la prueba de repetibilidad con la regla de una-sigma y tres- sigma, se comprobó́ la repetibilidad en las mediciones para cada grupo de acuerdo con cierto porcentaje de humedad, en distintos días de prueba.