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gráficas, ilustraciones, tablas The analysis of liquid substances is a current research area with applications in food, agricultural and chemical sciences, among others. These tests are generally time-consuming and performed with expensive equipment. Additionally, another way to analyze liquids is using a panel of previously trained experts who can evaluate some type of flavor. Although this method has proved to be effective, it is subject to disturbances produced by humans that can affect the classification process. Electronic tongue sensor arrays have emerged as an alternative to traditional liquid analysis methods, since they have demonstrated their effectiveness as classifiers of liquid substances and made it possible to automate this process. This doctoral thesis presents the development of an electronic system for classifying substances based on an array of electronic tongue sensor arrays. The system consists of an array of sensors, an electronic data acquisition system, and a computerized system for pattern recognition and multivariate analysis of the experimental data obtained. Different stages in the development of the classification system for liquid substances are described, such as the selection of sensors and electronic data acquisition equipment, system configuration, assembly and experimental design. Two new methodologies are presented for the processing of the signals obtained by electronic tongue sensor arrays. These methodologies include the use of feature extraction algorithms such as Principal Component Analysis (PCA) and t-distributed stochastic neighbor embedding (t-SNE) which are used to reduce the high dimensionality of the data. These methodologies are based on the pattern recognition approach and use machine learning algorithms for classification as k nearest neighbors k-NN. The developed methodologies are validated using different datasets from different experiments, sensors and configurations, thus showing the effectiveness of the developed methodologies. (Tex taken from source) El análisis de sustancias liquidas es un área de investigación actual con aplicaciones en ciencias alimentarias, agrícolas, químicas, entre otras. Estos análisis generalmente llevan tiempo y se realizan con equipos costosos. Adicionalmente, la forma de analizar líquidos es con un panel de personas expertas previamente entrenadas que pueden evaluar algún tipo de sabor y aunque este método ha mostrado ser efectivo está sujeto a las perturbaciones producidas por el ser humano que pueden afectar el proceso de clasificación. Los arreglos de sensores tipo lengua electrónica han surgido como una alternativa a los métodos tradicionales de análisis de líquidos dado que han demostrado su efectividad como clasificadores de sustancias liquidas y han permitido automatizar este proceso. Esta tesis doctoral presenta el desarrollo de un sistema electrónico de clasificación de sustancias basado en un arreglo de sensores tipo lengua electrónica. El sistema se compone de un arreglo de sensores, un sistema electrónico de adquisición de datos y un sistema computarizado de reconocimiento de patrones y análisis multivariante de los datos experimentales obtenidos. Se describen diferentes etapas en el desarrollo del sistema de clasificación de sustancias liquidas como la selección de sensores y equipo electrónico de adquisición de datos, configuración del sistema, montaje y diseño experimental. Se presentan dos nuevas metodologías para el procesamiento de las señales obtenidas por arreglos de sensores tipo lengua electrónica. Estas incluyen el uso de algoritmos de extracción de características como Análisis de componentes principales (PCA) y tdistributed stochastic neighbor embedding (t-SNE) los cuales son utilizados para reducir la alta dimensionalidad de los datos. Estas metodologías están basadas en el enfoque de reconocimiento de patrones y utilizan algoritmos de aprendizaje automático para la clasificación como k vecinos más cercanos k-NN. Las metodologías desarrolladas son validadas usando diferentes conjuntos de datos provenientes de diferentes experimentos, sensores y configuraciones mostrando la efectividad de las metodologías desarrolladas. (texto tomado de la fuente) “Fondo de Ciencia Tecnología e Innovación FCTEI del Sistema General de Regalías SGR”, el Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación — Colciencias con su convocatoria 779— “Convocatoria para la Formación de Capital Humano de Alto Nivel para el Departamento de Boyacá 2017” y la Gobernación de Boyacá por patrocinar la investigación presentada aquí. Doctorado Doctor en Ingeniería-Ingeniería Mecánica y Mecatrónica Ingeniería de Automatización, Control y Mecatrónica

Nowadays Food Industry has become in one of the most important around the world, but not only due to the contribution to the development of the economy and the international markets or the work place generation, but also because is the industry which manages a first necessity product for the human being. The development of new technologies, publishing of new findings, implementation of new methods at the food industry, demands faster processes, more accurate methods and techniques, versatile and if possible with no need to be operated by qualified personnel, which can be employed in more important tasks.Is for this reason that even fields of science which are not related to the nature of our area of knowledge are employed, allowing to us a synergic work, in this sense, at the present Doctoral Thesis, It has been proposed as a general objective to study the application of voltammetric electronic language in the characterization of foods in a liquid state. It was developed in four chapters; a beginning where the influence of the potential amplitude on a pulse sequence was evaluated, applied to the measurement of the total antioxidant capacity of aliso extracts. A second where the capacity of the voltammetric electronic tongue to distinguish between four basic flavours was evaluated, besides coffee and fruit samples.A third study where the capacity of the electronic tongue was tested as a tool to pre characterize different coffee samples coming from Colombia, and compared with physic chemical and organoleptic analysis, and a last study where the electronic tongues were employed to analyze alteration on orange juices at early states, produced by sporulated bacteria. All the essays were done through an equipment designed and developed by the IDM of the Polytechnic University of Valencia and which includes a software, a potentiostat, and a 3 electrode configuration (a reference electrode, a counter electrode and a working electrode that could be of Ir, Rh, Pt, Au, Ag, Co, Cu o Ni depending of the configuration of the equipment), The pulse setting configuration employed was different in some cases according to the data which was looked for The results obtained have been satisfactory allowing us to apply the voltammetric electronic tongue equipment in the characterization of liquid foods. Thus, the antioxidant capacity of aliso samples was evaluated. Fruit samples such as camu camu and kiwi and coffee samples were characterized based on their main sensory attributes. It was also applied in the characterization of samples of coffee from Colombia and the equipment was able to detect the development of bacteria sporulated in pasteurized juices., En la actualidad la industria alimentaria se ha convertido en una de las más importantes del mundo, pero no solamente debido a la generación de empleos ni a la contribución del desarrollo de la economía y los mercados internacionales, sino porque es la industria gestora de un producto de primera necesidad para el ser humano. El Desarrollo de nuevas tecnologías, la publicación de nuevos hallazgos, implementación de nuevos métodos en la industria alimentaria exigen procesos más rápidos, métodos y técnicas de análisis más precisas, versátiles y que en lo posible no demanden de mano de obra especializada que puede ser empleada en tareas más importantes. Es por ello que se implican campos de la ciencia que pese a no estar directamente relacionada con la naturaleza de nuestra área del conocimiento, nos permite trabajar en sinergia, en este sentido, en la presente tesis Doctoral se ha planteado como objetivo general estudiar la aplicación de la Lengua electrónica voltamétrica en la caracterización de alimentos en estado líquido. Su desarrollo se realizó por medio de cuatro apartados; Uno inicial en el que se evaluó la posible influencia de la amplitud del potencial en una secuencia de pulsos aplicada a la evaluación de la capacidad antioxidante total en extractos de aliso. Un segundo en el que se evaluó la capacidad de la lengua electrónica para su utilización en análisis sensorial, más concretamente como equipo capaz de ser usado en un cribado inicial de muestras, previamente a la evaluación por un panel de catas. Para ello se realizaron estudios sobre muestras de los 4 sabores básicos, así como sobre muestras de café y fruta. Un tercero en el que se evaluó la capacidad de la lengua electrónica voltamétrica como herramienta para una primera caracterización de cafés procedentes de Colombia y un cuarto capítulo en el que se evaluó la capacidad de la lengua electrónica voltametría de pulsos, para el control durante los primeros estadios, de la calidad de zumo de naranja pasteurizado en los que puede existir un riesgo de desarrollo de bacterias esporuladas.Los ensayos se realizaron a través de un equipo diseñado y desarrollado por el IDM de la Universidad Politécnica de Valencia y que consta de un software, un potenciostato y la configuración a 3 electrodos (un electrodo de referencia un contra electrodo y un electrodo de trabajo que podría ser de Ir, Rh, Pt, Au. Ah. Co, Cu o Ni), las configuraciones de pulsos empleadas fueron diferentes en algunos casos dependiendo de lo que se quería obtenerLos resultados obtenidos han sido satisfactorios permitiéndonos aplicar el equipo de lengua electrónica voltamétrica en la caracterización de alimentos líquidos. Así se evaluó la capacidad antioxidante de muestras de aliso, se caracterizó, en base a sus principales atributos sensoriales, muestras de fruta como el camu camu y el kiwi y muestras de café. Además también se aplicó en la caracterización de muestras de café procedente de Colombia y se detectó el desarrollo de bacterias esporuladas en zumos pasteurizados., En l'actualitat la indústria alimentària s'ha convertit en una de les més importants del món, però no sols degut a la generació d'ocupacions ni a la contribució del desenrotllament de l'economia i els mercats internacionals, sinó perquè és la indústria gestora d'un producte de primera necessitat per al ser humà. El Desenrotllament de noves tecnologies, la publicació de noves troballes, implementació de nous mètodes en la indústria alimentària exigixen processos més ràpids, mètodes i tècniques d'anàlisi més precises, versàtils i que en la mesura que es puga no demanden de mà d'obra especialitzada que pot ser empleada en tasques més importants.És per això que s'impliquen camps de la ciència que a pesar de no estar directament relacionada amb la naturalesa de la nostra àrea del coneixement, ens permet treballar en sinergia, en este sentit, en la present tesi Doctoral s'ha plantejat com a objectiu general estudiar l'aplicació de la Llengua electrònica voltamétrica en la caracterització d'aliments en estat líquid. El seu desenrotllament es va realitzar per mitjà de quatre estudis. Un inicial en què es va avaluar la possible influència de l'amplitud del potencial en una seqüència de polsos aplicada a l'avaluació de la capacitat antioxidant total en extractes de vern. Un segon en què es va avaluar la capacitat de la llengua electrònica per a la seua utilització en anàlisi sensorial, més concretament com a equip capaç de ser usat en un garbellament inicial de mostres, prèviament a l'avaluació per un panell de tastos. Per a això es van realitzar estudis sobre mostres dels 4 sabors bàsics, així com sobre mostres de café i fruita. Un tercer en què es va avaluar la capacitat de la llengua electrònica voltamétrica com a ferramenta per a una primera caracterització de cafés procedents de Colòmbia i un quart capítol en què es va avaluar la capacitat de la llengua electrònica voltametría de polsos, per al control durant els primers estadis, de la qualitat de suc de taronja pasteuritzat en els que pot existir un risc de desenrotllament de bacteris esporuladas. Els assajos es van realitzar a través d'un equip dissenyat i desenrotllat per l'IDM de la Universitat Politècnica de València i que consta d'un programari, un potenciostato i la configuració a 3 elèctrodes (un elèctrode de referència un contra elèctrode i un elèctrode de treball que podria ser d'Anar, Rh, Pt, Au. Ah. Co, Cu o Ni).Els resultats obtinguts han sigut satisfactoris podent-se aplicar en la caracterització d'aliments líquids. Així es va avaluar la capacitat antioxidant de mostres de vern, es va caracteritzar, basant-se en els seus principals atributs sensorials, mostres de fruita com el camu camu i el kiwi i mostres de café. A més també es va aplicar en la caracterització de mostres de café procedent de Colòmbia i es va detectar el desenrotllament de bacteris esporuladas en sucs pasteuritzats., Fuentes Pérez, EM. (2017). Aplicación de la lengua electrónica voltamétrica a alimentos líquidos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. doi:10.4995/Thesis/10251/90446, TESIS

[ES] El objetivo del presente trabajo es evaluar la capacidad de la nariz y lengua electrónica para caracterizar y clasificar cafés, con la finalidad de que puedan utilizarse como instrumento de medida para una primera clasificación y así reducir el número de cafés evaluados por el panel de catadores. Para ello se han utilizado 6 muestras de cafés procedentes de Colombia las cuales fueron evaluadas mediante la nariz y lengua electrónica, así como por un panel de catadores expertos y mediante análisis fisicoquímicos. A partir del análisis multivalente PLS se han obtenido modelos de predicción los cuales han mostrado como la lengua electrónica podría ser utilizada como herramienta en una primera clasificación de cafés dado que todos los parámetros evaluados por los catadores han tenido un modelo capaz de predecirlos. En cambio la nariz electrónica solo ha sido capaz de predecir las variables sabor, sabor residual y puntuación de la cata, por lo que mejoras en ésta serían interesantes a fin de poder incrementar su capacidad de discriminación., [EN] The aim of this study is to evaluate the ability of the nose and electronic tongue to characterize and classify coffees, in order to be used as a measuring instrument for a first classification with the aim to reduce the number of coffees that a panel trained tasters have to test. Six samples of coffees from Colombia were evaluated by the nose and electronic tongue, as well as by expert tasters and physicochemical analysis. Multivalent PLS analyses were used to obtain prediction models. Results shown as the electronic tongue could be used as a tool in a first classification of coffees since all parameters evaluated by tasters were predicted by the models developed. Instead, the electronic nose only was able to predict the variables flavor, aftertaste and score tasting. So improvements in it would be interesting in order to increase its discrimination capacity., [CA] L’objectiu del present treball és avaluar la capacitat del nas i llengua electrònica per a caracteritzar i classificar cafés, amb la finalitat que puguen utilitzar-se com a instrument de mesura per a una primera classificació i així reduir el nombre de cafés que hagen de ser avaluats un panell de tastadors entrenat. Per a això s'han utilitzat 6 mostres de cafés procedents de Colòmbia les quals van ser avaluades per mitjà del nas i llengua electrònica, així com per un panell de tastadors experts i per mitjà d'anàlisis fisicoquímiques. A partir de l'anàlisi multivalente PLS s'han obtingut models de predicció els quals han mostrat com la llengua electrònica podria ser utilitzada com a ferramenta en una primera classificació de cafés doncs tots els paràmetres avaluats pels tastadors han tingut un model capaç de predirlos. En canvi el nas electrònic només ha sigut capaç de predir les variables sabor, sabor residual i puntuació del tast, però millores en esta serien interessants a fi de poder incrementar la seua capacitat de discriminació.

En el presente artículo se muestra una metodología para el desarrollo de una lengua electrónica portable, con tecnología PSoC y Android capaz de discriminar y clasificar la calidad en muestras de leche cruda. El desarrollo del dispositivo se basa en el funcionamiento del sistema gustativo humano, se conforma de una red de sensores basados, sensores electroquímicos, un sistema electrónico para el acondicionamiento de señales y una etapa de procesamiento estadístico multivariante con análisis de componentes principales y redes neuronales artificiales, acoplada a un dispositivo Android. Para el desarrollo de la etapa de acondicionamiento de señales, en la que se enfoca el presente artículo, se mostrará el desarrollo y funcionamiento de los diferentes bloques involucrados, donde el elemento central es un microprocesador PSoC 5, el cual contiene en su núcleo componentes digitales y análogos con lo que se puede crear todo el sistema de medidas electroquímicas en un simple chip y de esta forma conseguir en gran parte el ahorro de espacio al usar pocos componentes externos. Se mostrarán algunos experimentos realizados para probar el funcionamiento de cada componente del PSoC y se realizarán pruebas de comunicación vía bluetooth entre el prototipo creado y un smartphone. Para probar el funcionamiento del sistema se mostrarán los resultados obtenidos en diferentes experimentos con el prototipo, y estos serán comparados con algunos resultados obtenidos en un equipo comercial de medidas electroquímicas, se realizarán ensayos con la aplicación Android para mostrar un resultado preliminar del funcionamiento del sistema. The current paper shows the development of a circuit prototype based on PSoC technology, which is used as a signal processing stage in an electronic tongue device with the ability to discriminate and classify samples of raw milk. The electronic tongues consist of electrochemical sensors array based on conductive polymers, a signals processing stage responsible to signal data conversion, and a data processing stage based on multivariate statistical methods (principal component analysis and artificial neuronal networks). To develop the processing signals stage, it is show the development and operation of some blocks involved, where the central element is a PSoC 5 microcontroller. PSoC is an integrated circuit composed of analog and digital blocks into a configurable core, with the use of PSoC microchip, it is possible to develop a portable and small electrochemical device. Some experiments are shown to test the operation of each component of PSoC, and experiments will be made to test the bluetooth communication between the prototype and smartphone. To test the operation of the system, the results obtained will be shown with different experiments with the prototype. Those results will be compared with those of other results obtained in a commercial electrochemical device. To show a preliminary behavior of android application, some experiments will be shown using the smartphone and the prototype.

En la actualidad, el uso de lenguas electrónicas ha cobrado importancia en la industria de alimentos, debido al crecimiento de la tecnología y su aprovechamiento en este sector. En el presente trabajo se muestra la elaboración y optimización de una red de sensores a base de polipirrol, el cual fue dopado con diferentes especies químicas para la modificación de una red de sensores de carbono como primera etapa de una lengua electrónica para el análisis de leche. Se analizó la estabilidad y variabilidad en la respuesta presentada por cada sensor mediante la aplicación de una técnica electroquímica conocida como voltametría cíclica, que se aplicó a través de dichos sensores a las muestras analizadas. Para el estudio de los datos se empleó un método estadístico de reconocimiento de patrones conocido como análisis de componentes principales (PCA) y para la optimización de los sensores modificados se usó el análisis de superficie de respuestas. Los resultados obtenidos demuestran que debido a la optimización de los sensores se generó una respuesta estable y con menor ruido en las señales respecto a los mismos sensores sin modificar. Se demostró la capacidad de esta red para responder diferente ante muestras de leche de diversa naturaleza. Nowadays, the use of electronic tongues has gained important in the food industry, due to the growth of the technology and its use in this sector. The present work shows the elaboration and optimization of an electrochemical sensors array based on polypyrrole doped with different chemical species for the modification of sensors as the first stage of an electronic tongue for the analysis of milk. The stability and variability was analyzed in the response presented by every sensor by means of the application of a technical electrochemistry known as cyclic voltammetry that was applied across the above mentioned sensors to the analyzed samples. To study the data, patter recognition statistic method known as Principal Component Analysis (PCA) was used and for the optimization of the modified sensors was used response surface analysis. The results obtained shows that sensor optimization generate a response stable and with less noise on the same sensors without change. It was shown the capacity of this network to respond different according to milk samples.

[ES] En el presente trabajo se ha evaluado la capacidad de la lengua electrónica para el control de la calidad de zumo de naranja pasteurizado en los que puede existir un riesgo de desarrollo de bacterias esporuladas. Para ello, se llevaron a cabo análisis físico-químicos, microbiológicos, así como medidas con las lenguas electrónicas. Se dispuso un zumo de naranja previamente inoculado con Alicyclobacillus acidoterrestris y Alicyclobacillus hesperidum y se dejó evolucionar durante 25 días. El pH y los oBrix no mostraron variaciones significativas en el tiempo. La concentración de ácidos totales y de ácido ascórbico presentaron un descenso progresivo a lo largo del período de almacenamiento evidenciándose así el deterioro sufrido durante los días de estudio. Estos parámetros además del crecimiento microbiano se relacionaron con la respuesta voltamétrica del zumo. Para ello se llevaron a cabo dos tipos de análisis multivariante, el Análisis de Componentes Principales (PCA), más concretamente MSPC (Multivariate Statistical Process Control) y el análisis de Mínimos Cuadrados Parciales (PLS). Mediante el método MSPC se consiguió diferenciar todas las muestras respecto de la muestra a día 0 considerándolas diferentes estadísticamente. En el modelo obtenido con el PLS para el ácido ascórbico, los valores predichos se ajustaron a los valores reales lo que confirma el potencial de la lengua voltamétrica en la evaluación del deterioro del zumo de naranja pasteurizado., [EN] The aim of this work was to evaluate the use of the electronic tongue to control the quality of pasteurized orange juice in which there may be a risk of developing of sporulated bacterias. For this purpose, physical-chemical and microbiological analyses, as well as measurement with the electronic tongue were carried out. pH and oBrix did not show significant differences throughout the storage time. Concentratios of total acids and ascorbic acid exhibited a gradual decrease during the storage, showing the spoilage that samples underwent throughout the days of study. These parameters and microbial growth were related to the voltammetric response of orange juice. For this purpose, two types of multivariate analysis, the Principal Component Analysis (PCA), more specifically MSPC (Multivariate Statistical Process Control) and analysis of Partial Least Squares (PLS) were carried out. By MSPC method it was able to distinguish between all samples and the sample at day 0 considering different statistically. In the models obtained with PLS for ascorbic acid, predicted values successfully fitted to the experimental values, which would confirm the potential of the voltammetric tongue in the evaluation of spoilage of pasteurized orange juice.

Se desarrolló un sistema multipotenciostato para una lengua electrónica utilizando la instrumentación virtual para el control, adquisición y manipulación de los datos generados y obtenidos en un proceso electroquímico basado en la técnica de voltametría cíclica. Se desarrolló un software de aplicación con Labview 2009 ® y se utilizaron los módulos de adquisición de datos NI 9263 (módulo de entrada de corriente analógica de ocho canales), NI 9203 (módulo de entrada de voltaje analógico de cuatro canales) y el chasis CompactDAQ USB 9174 de National Instruments ®. Se implementó el circuito básico del multipotenciostato con amplificadores operacionales OP77 y se diseñó una fuente regulada de ±5 V para la alimentación de los operacionales. Los electrodos utilizados en las pruebas fueron desarrollados en el laboratorio de la Universidad Pontificia Bolivariana Seccional Montería. Adicionalmente, el sistema implementado se utilizó para la discriminación y clasificación de muestras de café de tipo comercial en la región. Este tipo de desarrollos tecnológicos basados en instrumentación virtual no han sido reportados en la literatura, lo que convierte a esta investigación en un aporte novedoso en el campo de las lenguas electrónicas. A multipotentiostat system for an electronic tongue by using virtual instrumentation for the control, adquisition and manipulation of the data generated and obtained in an electrochemical process based on the cyclic voltammetry technique was developed. A Labview 2009 ® application software was also developed. The NI9263 data acquisition modules were used (eight-channel analogue current entrance module), NI9203 (four-channel analogue current input module) and the CompactDAQ usb 9174 chasis of National Instruments ®. The basic circuit of the multipotentiostat with OP77 operational amplifiers was implemented. A ±5 V regulated source was designed to supply the operational amplifiers. The electrodes used to carry out the different tests were developed at Universidad Pontificia Bolivariana - Montería sectional. Furthermore, the implemented system was used to discriminate and classify samples of commercial coffee in the region. This type of technological development, based on virtual instrumentation, has not been reported in the literature, thus, this research contributes greatly in the field of electronic tongues.

7 p. Las exigencias en la industria de los alimentos crecen a diario, por esta razón los productores se ven obligados a fomentar la utilización de métodos para el análisis y control de calidad de sus productos cada vez más eficientes y precisos. Por lo anterior, se vienen desarrollando sistemas de sensores que son capaces de analizar las propiedades organolépticas de los alimentos (Narices y lenguas electrónicas). En este proyecto se busca desarrollar un prototipo portátil de lengua electrónica que permita discriminar y clasificar la calidad de algunas bebidas como vino, café, cerveza y leche. Requirements in the food industry are becoming more stringent daily; the growing demand by customers about food quality makes the inspection and approval of products more rigorous every day, therefore, sensors system have been developed that are able to analyze food organoleptic properties (electronic nose and electronic tongue). This project seeks to develop a portable electronic tongue that would be able to discriminate and classify different samples of food, especially liquids such as wine, coffee, beer and milk. Medellín

[ES] El objetivo de este trabajo fue establecer un modelo matemático de predicción, mediante la aplicación de la lengua electrónica (voltametría de pulsos), para la evaluación de la capacidad antioxidante de alimentos. Para ello, en primer lugar se evaluó la capacidad antioxidante de disoluciones de trolox (patrón de referencia) y de muestras de té verde y de uva, mediante el método ABTS. En segundo lugar se realizaron ensayos de voltametría cíclica para caracterizar la lengua electrónica en presencia de antioxidantes como el trolox, con la finalidad de conocer cuáles son los fenómenos electroquímicos que se producen entre los electrodos de trabajo y estos. Mediante esta caracterización se estableció el patrón de pulsos que se aplicó posteriormente en los ensayos de voltametría de pulsos sobre las disoluciones de trolox, de té y de uva. Para evaluar la capacidad de la lengua electrónica como método para generar modelos predictivos que cuantifiquen la capacidad antioxidante, se llevaron a cabo análisis estadísticos multivariantes de componentes principales (PCA) y de análisis por mínimos cuadrados parciales (PLS). Los resultados obtenidos permitieron la creación de un modelo matemático válido para la evaluación de la capacidad antioxidante en base a equivalentes trolox. De entre los electrodos utilizados, los metales nobles fueron los que generaron el modelo con un mejor ajuste (superior al 94%). Los metales no nobles, si bien mostraron un comportamiento directamente proporcional entre la respuesta electrónica generada y la concentración de zumo de uva testada, esta no fue relacionada con la capacidad antioxidante, por lo que futuros estudios irán encaminados a evaluar que compuestos son los que puedan generar esta correlación, así como a la cuantificación de la capacidad antioxidante en base a equivalentes ácido ascórbico, compuestos fenológicos, etc., [EN] The aim of this work was establishing a mathematical prediction model through the application of electronic tongue (pulse voltammetry) in order to assess the antioxidant capacity of food. For that purpose, firstly, the antioxidant capacity of trolox solutions (reference standard), as well as samples of tea and grape, were evaluated using the method ABTS. Secondly, cyclic voltammetry tests were conducted to characterize the electronic tongue in the presence of antioxidants as trolox, with the purpose of knowing the electrochemical phenomena generated between the work electrodes and these. Through this characterization, a pulse standard was established and subsequently applied to the pulse voltammetry tests on the trolox, tea and grape solutions. In order to assess the capacity of electronic tongue as a method to generate predictive models that can quantify the antioxidant capacity, statistical multivariate analysis of the main components (PCA) and partial least squares analysis (PLS) were carried out. The obtained results made the creation of a valid mathematic model for the assessment of the antioxidant capacity possible on the basis of trolox equivalents. From all the electrodes used, noble metals generated the model with the best adjustment (94%). Although non-noble metals showed a directly proportional behaviour between the generated electronic response and the grape juice concentration subjected to test, such a response was not related to their antioxidant capacity. Therefore, future studies will be aimed at evaluating which compounds can generate this correlation, as well as the quantification of the antioxidant capacity based on equivalents of ascorbic acid, phenological compounds, etc., [CA] L'objectiu d'aquest treball va ser establir un model matemàtic de predicció, mitjançant l'aplicació de la llengua electrònica (voltametria de polsos), per a l'avaluació de la capacitat antioxidant d'aliments. Per açò, en primer lloc, es va avaluar la capacitat antioxidant de dissolucions de trolox (patró de referència), de mostres de té i de raïm, mitjançant el mètode ABTS. En segon lloc, es realitzaren assajos de voltametria cíclica per a caracteritzar la llengua electrònica en presència d'antioxidants com el trolox, amb la finalitat de conèixer quins són els fenòmens electroquímics que es produeixen entre els elèctrodes de treball i estos. Mitjançant esta caracterització es va establir el patró de polsos que es va aplicar posteriorment als assajos de voltametria de polsos sobre les dissolucions de trolox, té i raïm. Per avaluar la capacitat de la llengua electrònica com mètode per a generar models predictius que quantifiquen la capacitat antioxidant es varen fer anàlisi estadístics multivariants de components principals (PCA) i d'anàlisi per mínims quadrats parcials (PLS). Els resultats obtinguts varen permetre la creació d'un model matemàtic vàlid per a l`avaluació de la capacitat antioxidant en base a equivalents trolox. Entre els elèctrodes utilitzats, els metalls nobles varen ser els que generaren el model amb un millor ajust (superior al 94%). Els metalls no nobles, si bé mostraren un comportament directament proporcional entre la resposta electrònica generada i la concentració de suc de raïm testada, esta no fou relacionada amb la capacitat antioxidant, pel que els futurs estudis aniran encaminats a avaluar què compostos són els que poden generar esta correlació, així com a la quantificació de la capacitat antioxidant en base a equivalents àcid ascòrbic, compostos fenològics, etc.

[ES] El objetivo de este trabajo fue evaluar la aplicación de la lengua electrónica en la determinación de la vida útil de bacalao fresco almacenado en refrigeración. Para ello, se llevaron a cabo análisis físico-químicos, microbiológicos, así como medidas con las lenguas electrónicas. El pH y la humedad no mostraron variaciones significativas en el tiempo. El nitrógeno básico volátil total (NBVT) presentó un incremento progresivo a lo largo del período de almacenamiento evidenciándose así el deterioro sufrido durante los días de estudio. Entre el cuarto y el quinto día de almacenamiento las muestras superaron el límite de 35 mg NBVT/100 g, por lo que el pescado no sería apto para su consumo a partir de ese momento. Los valores iniciales de IMP no fueron muy altos, lo que evidencia que al inicio del estudio el pescado ya presentaba una cierta degradación, por la transformación de IMP en Ino. El rápido incremento en el valor K1 al principio del estudio, indica que los cambios más importantes relacionados con el deterioro de las muestras tuvieron lugar durante los primeros días de almacenamiento. Todas las muestras superaron el límite de mesófilos de 106 ufc/g y de 103 ufc/g para enterobacterias a partir del cuarto día de estudio. Así, se podría concluir que la materia prima empleada en este estudio presentaba una vida útil inferior a 4 días. La lengua voltamétrica consiguió discriminar el día 0 y el día 1 de almacenamiento del resto de días. Estos resultados coinciden con los obtenidos en los análisis físico-químicos y microbiológicos, en los que se evidenció una clara pérdida de frescura desde el día 0 al día 4. En los modelos obtenidos con el PLS para el NBVT y para mesófilos, los valores predichos se ajustaron satisfactoriamente a los valores reales lo que volvería a confirmar el potencial de la lengua voltamétrica en la evaluación del deterioro del bacalao fresco., [EN] The aim of this work was to evaluate the use of the electronic tongue in the shelf life assessment of fresh cod in cold storage. For this purpose, physical-chemical and microbiological analyses, as well as measurement with the electronic tongue were carried out. Moisture and pH did not show significant differences throughout the storage time. Total volatile basic nitrogen (TVBN) exhibited a gradual increase during the storage, showing the spoilage that samples underwent throughout the days of study. Samples exceeded the limit of 35 mg TVBN/100 g between the fourth and fifth day of storage, therefore the fish would be not fit for consumption from that moment. The initial values of IMP were not very high, which demonstrates that at the beginning of the study the fish already showed certain degree of spoilage, because of the degradation of IMP to Ino. The rapid increase in the K1 value in the first days of study indicates that the most important changes related to the spoilage of the samples took place during the first days of storage. All samples exceeded the limit of 106 cfu/g of mesophilic and 103 cfu/g of Enterobacteriaceae from the fourth day of study. Thus, it could be concluded that the raw material used in this study had a shelf life less than 4 days. The voltammetric tongue could differentiate between day 0 and day 1 of storage from the other days. These results agree with those obtained in the physical-chemical and microbiological analyses, which showed a clear decrease of freshness from day 0 to day 4. In the models obtained with PLS for TVBN and mesophilic, predicted values successfully fitted to the experimental values, which would confirm the potential of the voltammetric tongue in the evaluation of spoilage of fresh cod., [CA] d'aquest treball va ser avaluar l'aplicació de la llengua electrònica en la determinació de la vida útil de bacallà fresc emmagatzemat en refrigeració. Per a això, es van dur a terme anàlisi fisicoquímics, microbiològics, així com mesurades amb les llengües electròniques. El pH i la humitat no van mostrar variacions significatives en el temps. El nitrogen bàsic volàtil total (NBVT) va presentar un increment progressiu al llarg del període d'emmagatzematge evidenciant-se així la deterioració soferta durant els dies d'estudi. Entre la quart i el cinquè dia d'emmagatzematge les mostres van superar el límit de 35 mg NBVT/100 g, per la qual cosa el peix no seria apte per al seu consum a partir d'aquest moment. Els valors inicials de IMP no van ser molt alts, la qual cosa evidència que a l'inici de l'estudi el peix ja presentava una certa degradació, per la transformació de IMP en Ino. El ràpid increment en el valor K1 al principi de l'estudi, indica que els canvis més importants relacionats amb la deterioració de les mostres van tenir lloc durant els primers dies d'emmagatzematge. Totes les mostres van superar el límit de mesòfils de 106 ufc/g i de 103 ufc/g per enterobactèries a partir del quart dia d'estudi. Així, es podria concloure que la matèria primera empleada en aquest estudi presentava una vida útil inferior a 4 dies. La llengua voltamètrica va aconseguir discriminar el dia 0 i el dia 1 d'emmagatzematge de la resta de dies. Aquests resultats coincideixen amb els obtinguts en les anàlisi fisicoquímics i microbiològics, en els quals es va evidenciar una clara pèrdua de frescor des del dia 0 al dia 4. En els models obtinguts amb el PLS pel NBVT i per a mesòfils, els valors predits es van ajustar satisfactòriament als valors reals el que tornaria a confirmar el potencial de la llengua voltamètrica en l'avaluació de la deterioració del bacallà fresc.

This work describes the correlation found along 10 days between potentiometric measurements obtained by using an electronic tongue and the variation in certain physicochemical, microbial and biochemical parameters measured on a whole piece of pork loin stored under refrigeration. The electronic tongue consists of a set of six electrodes made of Au, Ag, Cu, Pb, Zn and C, and a reference electrode. Through the use of various multivariate analysis techniques, such as: PCA and two types of artificial neural networks (i.e. multilayer perceptron (MLP) and fuzzy ARTMAP) it was found that it is possible to determine the time elapsed in relation to the degradation of the loin by using simple potentiometric measurements. Additionally, in the same pork sample used to measure redox potentials with the electronic tongue, the following parameters were also determined; pH, microbial count, concentrations of inosine 5'-monophosphate (IMP), inosine (Ino) and hypoxanthine (Hx). Through the use of PLS analysis, it was found a rather good correlation between pH and the potentiometric data. Also a remarkable correlation was observed between the measures carried out with the electronic tongue and the so-called K-index that simultaneously measures the variation in the adenosine triphosphate (ATP) degradation products. These results suggest that this simple, or a similar electronic tongue, could be useful for the undemanding qualitative or semi-quantitative evaluation of freshness in meat samples in a wide range of situations. © 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved., We would like to thanks the Spanish Government for support (Project CTQ2006-15456-C04-01/BQU and AGL2007-65379-C02-01 and 02/ALI). This work has been partially carried out under Associated Unit framework between IIAD (UPV) and IATA (CSIC).

Los polímeros conductores han sido ampliamente utilizados en diversas aplicaciones, entre ellas su uso como herramienta analítica en la fabricación de sensores. La polianilina es uno de los polímeros conductores más utilizados, ya que presenta ventajas como su fácil y económica síntesis, adecuada estabilidad y propiedades fisicoquímicas bien definidas. En base a estas propiedades se han logrado desarrollar sensores de polianilina capaces de detectar bajas concentraciones de distintas moléculas (NADH, H2O2, glucosa, entre otras). Por otro lado, estos sensores también presentan ciertas limitaciones como la dificultad de derivatizar la polianilina para diseñar sistemas integrados en los que todos los reactivos necesarios estén unidos covalentemente a la superficie del electrodo. Otra limitación muy importante de la polianilina es el hecho de que ésta necesita de un pH ácido para experimentar cambios en su estado de oxidación, con los consiguientes cambios en conductividad y en velocidad de los procesos de transferencia electrónica (electroactividad). Esto limita el uso de sensores en base a polianilina a trabajar a pH menores que 5. Este trabajo de investigación apunta a resolver los problemas inherentes a la química de la polianilina, y de esta manera desarrollar sensores que puedan superar las limitaciones de este material, pero que a su vez aproveche las ventajas del mismo. De acuerdo con esto se logró obtener una metodología de trabajo que permitió desarrollar recubrimientos basados en polianilina que presentan electroactividad a pH 7. Esta meta fue lograda combinando la polimerización de anilina con derivados de la misma, los cuales presentan distintos grupos funcionales en su estructura. La electroactividad a pH neutro y la existencia de diversos grupos funcionales en la película generada permitió extender la aplicación analítica de estos electrodos modificados, ya que además de cubrir un gran intervalo de pH, se puede realizar una fácil modificación, incorporando diversas moléculas para el reconocimiento de analitos específicos. Gracias a las ventajas que presentan estas nuevas superficies, se logró desarrollar sensores capaces de detectar una amplia gama de sustancias: ácido ascórbico y dopamina a pH de interés biológico, trazas de distintos iones metálicos en distinto tipo de matrices acuosas; y sustancias de interés clínico-sanitario como los productos provenientes de la lisis bacteriana: LPS, ADN, BSA y fosfolípidos. Conducting polymers have been widely used in several applications, among them its use as an analytical tool in sensor construction. Polyaniline is one of the most used conducting polymers, since it presents several advantages as: its easy and economical synthesis, adequate stability and well defined physicochemical properties. On this basis, it was possible to develop polyaniline sensors capable of detecting low concentrations of different molecules (NADH, H2O2, glucose, among others). On the other hand, these sensors present certain limitations, as the difficulty of polyaniline derivatization to design integrated systems in which all necessary reagents are covalently bound to the electrode surface. Another very important limitation is the fact that it needs an acid pH to change its oxidation state, with the subsequently conductivity and electron transfer process rates changes (electroactivity). This constrains the use of polyaniline-based sensors to work at pH values below 5. This research work aims to solve the inherent problems regarding polyaniline chemistry, and afterwards to develop sensors that overcome this material’s limitations, but keeping its advantages. According to this, it has been possible to obtain a methodology which allowed developing polyaniline-based films that present electroactivity at pH 7. This goal was achieved by combining the electropolymerization of aniline with some of its derivatives. These products present different functional groups on their structure. The electroactivity at neutral pH and the presence of different functional groups on the generated film allow extending the analytical application of these surfaces, since, besides of covering a wide pH range, an easy modification can be carried out, incorporating recognition molecules in order to detect specific analytes. Thanks to the advantages presented by these new surfaces, it has been possible to develop sensors capable of detecting a wide spectra of substances: ascorbic acid and dopamine at pH of biological relevance, traces of different metal ions in a varied type of aqueous matrix, and substances with clinical-sanitary interest such as products of bacterial lysis: LPS, ADN, BSA and phospholipids. Fil: Yánez Heras, Jorge Eduardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.