Materiales vítreos modificados para aplicaciones analíticas en alimentos de origen agropecuario - Zoratti, Marianela (2024)
En la actualidad, los mercados exigen la producción de productos agropecuarios con una calidad organoléptica e higiénico-sanitaria cada vez mayor. Algunas de las técnicas usualmente empleadas para el control de calidad de alimentos son costosas, consumen gran cantidad de reactivos y otras generalmente requieren procedimientos de extracción que generan grandes cantidades de residuos que deben ser tratados. Por ello, el desarrollo de nuevos métodos que utilicen sistemas y/o microsistemas analíticos simples, rápidos y de bajo costo es de sumo interés. Este trabajo de Tesis Doctoral está orientado a la síntesis y caracterización de nuevos materiales vítreos modificados para ser utilizados en el desarrollo de sistemas analíticos que permitan detectar y/o cuantificar diferentes sustancias de interés en matrices agropecuarias. En una primera instancia, se sintetizó un nuevo material a base de óxidos de molibdeno, vanadio, litio y boro para ser utilizado como electrodo de trabajo en técnicas electroanalíticas. La síntesis de estos electrodos resultó ser sencilla, rápida y de bajo costo. La superficie del electrodo así generada no requiere pretratamientos para su utilización. Se estudió su comportamiento electroquímico mediante Voltamperometría Cíclica, empleando la cupla redox de ferrocianuro de potasio. Se utilizó este nuevo electrodo de trabajo para la determinación de hierro en muestras de leche en polvo fortificadas, empleando Voltamperometría de Onda Cuadrada. Los resultados obtenidos con este método fueron validados mediante el empleo de la técnica ICP-AES mostrando una buena concordancia entre ambos. Como segundo trabajo de Tesis, se procedió a la determinación de azúcares reductores en muestras de miel, desarrollando un sensor químico espectrofotométrico. Para esto, se sintetizó un nuevo material a base de óxidos de molibdeno, sodio y boro. Se usó un diseño de experimento de tipo Box-Behnken, con el fin de optimizar los parámetros de síntesis del nuevo material. Los valores obtenidos fueron validados empleando el método de Fehling-Causse-Bonnans, obteniéndose resultados satisfactorios. Por otro lado, se diseñó y fabricó en el laboratorio un biosensor visual que permite realizar medidas de screening para la detección de glucosa en muestras de miel, trabajando a temperatra ambiente. Para esto, se empleó como sustrato un material vítreo particulado comercial a base de sílice. El biosensor se diseñó empleando un nuevo procedimiento para anclar glucosa oxidasa. Finalmente, se diseñó un biosensor tipo sándwich empleando un electrodo de carbono vítreo comercial, modificado con un hidrogel (quitosano y mucina) en presencia de la enzima tirosinasa. Este biosensor permitió la determinación de polifenoles oxidables totales por cronoamperometría en muestras de yerba mate, té negro y té verde comerciales. Este trabajo fue desarrollado en la Universidad Nacional de Córdoba durante seis meses, en el marco de una pasantía de investigación para jóvenes docentes otorgada por la Universidad Nacional del Sur. Los métodos propuestos son sencillos, rápidos, de bajo costo y con baja generación de residuos, siendo una buena alternativa respecto a las normativas vigentes para la determinación de analitos (hierro, glucosa y fenoles) en productos agropecuarios.