Abstract— This paper presents a proposal for a sensor to characterize the behavior of vegetable oils in heating cycles, and try to correlate this behavior with the dielectric constant of oil.
We analyzed the variation in the dielectric constant of soybean oil samples at four heating and cooling cycles in the range 20 to 120 ° C. After analyzes were performed for sunflower and corn oils checking behaving dielectric for these as well. The maximum temperature was limited to 120 ° C due to prevent melting of the sensor components. The results show that the dielectric constant increases with increasing temperature. For maximum heating temperature, the dielectric constant of the achieved samples, three times its original value. On cooling, the dielectric constant is decreased by a different heating curve. After each complete cycle of heating and cooling, it can be seen that the value of the dielectric constant undergoes a slight increase, indicating a change in the defined physical and chemical properties of the samples. The results suggest that the analysis of the dielectric constant oils can be an easy and rapid method to characterize the state of vegetable oil, and then subjected to temperature variations. However, for this it is necessary to correlate the results of the analysis described in physicochemical analysis to determine a threshold value for the dielectric constant from which the sample is degraded for food use.
Keywords— Dielectric Constant, Capacitive Sensor, soybeans oil, recycle.
I.NTRODUÇÃO
os óleos vegetais representam um dos principais produtos extraídos das plantas, sendo que aproximadamente 2/3 são utilizados em produtos alimentícios.
À medida que as pessoas necessitam de agilidade para se alimentar, acabam adquirindo hábitos alimentares rápidos que possam suprir esta necessidade em um curto espaço de tempo [1]. Assim, cada vez mais se torna necessário preocupar-se com a qualidade dos produtos que utilizam óleos vegetais em sua composição ou em seu processo de preparo, analisando a qualidade com que estes elementos são oferecidos nos alimentos adquiridos prontos.
O óleo vegetal constantemente utilizado em frituras, sofre diversas alterações físicas, químicas e nutricionais, geradas por altas temperaturas por longos períodos de tempo, onde são liberadas toxinas tais como acroleína e peróxidos, que podem ser nocivos à saúde do indivíduo que irá consumir o alimento [2] [3] [4] [5].
L. Paiter, Programa de Pós Graduação em Engenharia Elétrica, UTFPR, Ponta Grossa,PR, Brasil, [email protected]
J. R. Galvão, Programa de Pós Graduação em Engenharia Elétrica, UTFPR, Ponta Grossa, PR, Brasil, [email protected]
S. L. Stevan Jr, Programa de Pós Graduação em Engenharia Elétrica, UTFPR, Ponta Grossa, PR, Brasil, [email protected]
O óleo utilizado repetidamente em frituras por imersão sofre deterioração, acelerada pela alta temperatura do processo, tendo como resultado a modificação de suas características físicas e químicas [7]. A viscosidade e acidez do óleo aumentam, além disso, o produto desenvolve um odor desagradável, comumente chamado de ranço, passando à condição de exaurido, não servindo para novas frituras, em função de conferir sabor e odor desagradáveis aos alimentos, bem como adquirir características químicas comprovadamente nocivas à saúde [8]. Não havendo mais a utilização prática para os residuais domésticos e comerciais, em geral são lançados na rede de esgotos [9].
Sendo decorrente da hidrólise enzimática a acidez revela o estado de conservação do óleo vegetal, já a rancidez, decorrente desse processo vem sempre acompanhada pela formação de ácidos graxos livres. Por isso, a acidez está relacionada com a natureza, qualidade, grau de pureza, pro- cessamento e, principalmente, com as condições de conservação do óleo vegetal [10].
Os óleos e gorduras são predominantemente triésteres de ácidos graxos e glicerol, chamados triacilgliceróis. O tipo de ácido graxo oferecido na dieta pode influenciar no aumento de gordura no tecido adiposo, ganho de peso corporal e, consequentemente, no desenvolvimento de doenças crônicas não transmissíveis. Em geral, os ácidos graxos saturados tendem a elevar o colesterol sanguíneo em todas as frações de lipoproteínas. Por outro lado o consumo de alimentos fontes de ácidos graxos poli-insaturados, principalmente ômega-3 e ômega-6, está associado a uma redução do risco de desenvolvimento de várias doenças, como aterosclerose e doenças cardiovasculares [11].
Com o aquecimento do óleo do processo de fritura, uma complexa série de reações produzem numerosos compostos de degradação, sendo que mais de 400 compostos químicos diferentes tem sido identificado em óleos de frituras deteriorados [11].
Quando um óleo vegetal está exposto a um processo de aquecimento, ou seja, um processo de fritura, sua qualidade será alterada com a ação de três agentes: umidade dos alimentos; o oxigênio do ar e, a temperatura em que ocorre a operação, que provoca a alteração térmica, uma das formas de prejudicar a estabilidade do óleo vegetal devido à troca de umidade e oxidação sofrida por este durante o processo de fritura [12]. Se os alimentos forem submetidos à fritura em óleos reutilizados poderão desenvolver produtos não aceitáveis pelo excesso de gordura e pelo ranço formado a partir da quebra da ligação éster, gerando um lipídio hidrolizado, que provocam alterações no paladar e na textura do alimento. Os consumos elevados desses alimentos fritos resultam, em um percentual estimável de possíveis danos a saúde, tais como:
pré-disposição à arteriosclerose, ação mutagênica ou
E
Empirical Correlation Between Saturation and Dielectric Properties for Vegetable Oils Rating
L. Paiter, J. R. Galvão and S. L. Stevan Jr
carcinogênica, devido à elevada toxicidade dos produtos formados durante o processo de fritura, que são ingeridos e absorvidos pelo organismo humano [12] [13] [14].
Estudos realizados em animais de laboratórios comprovaram que animais alimentados com óleos ou gorduras exaustivamente processadas em fritura, podem apresentar alterações metabólicas que resultam na perda de peso, supressão do crescimento, diminuição do tamanho do fígado e dos rins, má absorção de gordura, diminuição da taxa de dessaturação dos ácidos graxos linoleico e α-linoléico, além do aumento da taxa de colesterol no fígado e fertilidade reduzida [15].
Atualmente o Brasil produz 9 bilhões de litros de óleos vegetais por ano onde destes 1/3 para óleos comestíveis.
Menos de 1% desse total utilizado é coletado novamente para reciclagem. Apenas um litro de óleo é capaz de esgotar o oxigênio de 20 mil litros de água, sendo que hoje o óleo é o maior poluidor de águas doces e salgadas das regiões mais adensadas do Brasil [16].
O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um sensor de forma preliminar que possa quantificar o nível de deterioração do óleo vegetal comestível devido seu aquecimento e reaquecimento até temperaturas de 120°C, para tal, um sensor capacitivo foi projetado para avaliação da dependência do comportamento dielétrico deste óleo em função da aplicação de calor. Este instrumento foi utilizado para observar as possíveis variações do dielétrico, neste caso do óleo vegetal, variando a temperatura deste, e assim simulando um processo de fritura (aquecimento e desaquecimento do óleo vegetal). O sensor realizado consiste em seis placas paralelas parafusadas lado a lado, isoladas entre si. Inserindo o sensor, dentro de um recipiente com óleo vegetal, foi possível analisar a variação da constante dielétrica em função da alteração no valor da capacitância do sensor desenvolvido.
II.SENSORCAPACITIVO
O sensor capacitivo é um dispositivo cujas características físicas (distância de separação entre estas placas, área de sobreposição comum das placas metálicas e o meio dielétrico entre elas) determinam o valor da sua capacitância, conforme sugere a Fig. 1. O valor da capacitância se altera quando: há alteração da distância de separação entre as placas; quando há o deslizamento de uma das placas, alterando a área comum entre suas superfícies; quando há alterações do elemento dielétrico (troca parcial ou total do elemento ou alterações nas suas propriedades) entre as placas.
Figura 1. Ilustração de um Sensor Capacitivo de Placas Paralelas, onde (A) indica uma possível variação da distância entre as placas; (B) indica uma possível variação da superfície comum; e (C) a alteração do elemento dielétrico.
A capacitância está relacionada à capacidade de armazenar energia elétrica entre as placas de um capacitor
quando essas são submetidas a uma diferença de potencial.
Mantendo constante a área de sobreposição entre as placas e a distância de separação entre elas, o monitoramento da capacitância permite determinar o elemento dielétrico entre suas placas. Também é possível determinar o comportamento de um dielétrico quando sujeito a alterações de temperatura, pressão, umidade, entre outras grandezas.
A capacitância C entre as placas paralelas de um capacitor é determinada pela equação (1), onde εr é uma constante dielétrica relativa que dependente do material dielétrico, ε0 é constante de permissividade dielétrica no vácuo (8,85.10-12 C2N-1m-2), A é a área comum das placas e d a distância de separação entre as placas [18].
d
r. .A
C=ε ε0 (1)
Diversos são os métodos para converter a variação da capacitância de um sensor em outra grandeza que possa relacioná-la e que facilite seu monitoramento. Os métodos mais frequentes são:
a) Medição da impedância capacitiva (dada por 1/[2πfC]) monitorando a tensão sobre um resistor ligado em série ao capacitor e a uma fonte de corrente alternada. Aumentando a capacitância, reduz-se a impedância do capacitor e aumenta-se a tensão no resistor. O aumento não é linear com a capacitância, mas pode ser aproximadamente linear para baixos valores de resistência ôhmica [18].
b) Medição através de uma ponte capacitiva alimentada por uma corrente alternada (também não-linear). A vantagem é que o sinal de saída não sofre alterações por mudanças de frequência. Adicionando um amplificador operacional, é possível aumentar linearmente o sinal de saída com a capacitância [19].
c) Conversão da capacitância do sensor em um sinal de onda quadrada com frequência proporcional. Normalmente pode-se utilizar um CI555 em sua configuração de oscilador monoastável. A frequência de saída é dependente da capacitância do sensor [19].
III.MATERIAISEMÉTODOSPARA CONSTRUÇÃODOSENSOR
A proposta do trabalho é analisar as características dielétricas de amostras de óleo vegetal mantidas como o meio dielétrico entre as placas de um sensor capacitivo. Serão monitoradas alterações nas propriedades dielétricas da amostra em função da variação na temperatura.
Para as análises, foi desenvolvido um sensor capacitivo formado por placas de fibra de vidro cobreada nas duas faces, comumente utilizadas na confecção de circuitos impressos eletrônicos (PCB) com 1,60 mm de espessura. Seis placas de 63,00 cm2 (7,00 x 9,00 cm) foram montadas em paralelo e separadas por isoladores de acrílico (1,80 mm). A distância de separação entre as placas foi mantida por quatro parafusos metálicos ajustados à temperatura ambiente. O diâmetro de cada um dos furos nas placas é de 6,00 mm e o diâmetro dos isoladores é de 1,00 cm.
A Fig. 2 apresenta um esboço do protótipo do sensor. Foram utilizadas seis placas em paralelo para aumentar os valores de
capacitância do sensor, possibilitando uma melhor adaptação às escalas do equipamento utilizado para medição.
Figura 2. (A) Visão lateral do esboço do protótipo do sensor capacitivo; (B) vista lateral de uma das placas (vista superior); e (C) visão enlargada do espaçador de placas (raio r2) e furo central (raio r1).
De acordo com a Fig. 2- (A), pode-se observar que as capacitâncias C1, C3, C5, C7, C9 e C11 são originadas nas placas do capacitor e são constantes durante as análises. Já as capacitâncias C2, C4, C6, C8 e C10 dependem do elemento dielétrico e possuem os espaçadores isolantes (quatro entre cada par de placas, de raio r2 com furo central r1 para fixação do conjunto de placa (Fig. 2-B) e (Fig. 2-C)). Como resultado imediato, o sensor pode ser interpretado como uma associação de dois capacitores em paralelo: um com dielétrico fixo sendo a PCB de Fibra de Vidro que possui o vidro como isolante e os isolantes entre as placas, apresentados como CF1 e CF2 (Capacitâncias Fixas) e outro com o óleo vegetal apresentando uma constante dielétrica que depende da temperatura, CV (Capacitância Variável). A Fig. 3 apresenta um diagrama simplificado do arranjo utilizado, onde CV representa a parte efetiva do sensor proposto para caracterizar o dielétrico mantido entre suas placas (neste caso, o tipo de óleo).
Figura 3. Sistema de Medição do Sensor Capacitivo.
Como CF1, CF2 e CV serão caracterizados em função da temperatura, serão representados por CF1(T), CF2(T) e CV(T).
A associação capacitiva CF1(T) é resultante das seis placas de fibra de vidro de área retangular A, de espessura d1 e de constante dielétrica dependente da temperatura ɛr1(T), e pode ser representada pela equação (2), onde são subtraídas as áreas (
π . r
1²
) oriundas dos furos de raio r1. Nestes quatro furos, parafusos isolados são utilizados para fixação do conjunto sensor.
− +
=
1 1 0
1 1
)) (
² . . 4 .( ).
( . 6 )
( d
T dA r T A
T
CF
ε
rε π
(2)Onde, dA(T) é a variação superficial das placas.
A equação (3) descreve a segunda parcela da capacitância fixa CF2 (T), a qual delimita a área das placas que são preenchidas pelos isoladores de raio r2 como elementos separadores, com espessura d2 adicionada da dilatação térmica linear dos parafusos fixadores dL(T) e constante dielétrica dependente com a temperatura ɛr2(T). Assim, CF2 é composto por 4 anéis de áreas
π .( r
2² − r
1²)
, que por sua vez estão presentes nos 5 entre placas.
+
= −
) (
²))
² .(
.( ).
( . 4 . 5 ) (
2 1 2 0 2
2 d dLT
r T r
T
CF
ε
rε π
(3)A última parcela representa a capacitância variável do sensor CV(T) é composta pelos cinco capacitores de índices pares apresentados na Fig. 2-A), de área A, subtraídos das áreas dos furos e dos isoladores. Assim, é possível escrever a equação (4) que descreve a capacitância CV(T) proporcional ao comportamento do elemento dielétrico dependente da temperatura ɛr3(T).
+ +
= −
) (
)) (
² . . 4 .( ).
( . 5 ) (
2 2 0
3 d dL T
T dA r T A
T
CV
ε
rε π
(4)Assim, a capacitância total do sensor pode ser representada pela equação (5), determinada pela associação paralela das parcelas das capacitâncias fixas e variáveis do sensor.
) ( ) ( ) ( )
(T CV T CF1T CF2T
C = + + (5)
Considerando os parâmetros reais: Área A (7,0 cm x 9,0 cm), os Raios r1=3 mm e r2=5 mm, constantes dielétricas da placa de fibra de vidro de espessura de 1,6 mm (ɛr1 = 2,5) e dos isoladores de espessura de 1,8 mm (ɛr2 =2,0), e supondo que este sensor contenha como dielétrico variável o óleo de soja a temperatura ambiente, com valor de contente dielétrica relativa de 3,50, obtém-se o valor da capacitância de 1,04 nF.
Ao realizar esta análise experimentalmente, imergindo o sensor no óleo de seja, obteve-se uma capacitância de 2,41 nF, o que, em um cálculo inverso, poderia relacionar este valor a um ɛr3 = 12,82, muito superior ao valor estimado. Esta diferença, possivelmente oriunda de imprecisões construtivas, pode ser compensado por um coeficiente de ajuste (Ca) concentrado na parcela relativa ao dielétrico óleo, uma vez que posteriormente este sensor servirá para medidas relativas.
Para o óleo vegetal o coeficiente de ajuste é Ca = 3,663 sem considerar a dilatação térmica do sensor. É importante mencionar que o coeficiente de ajuste apenas aproxima o valor da constante dielétrica do meio entre as placas do capacitor do valor teórico a uma dada temperatura. O uso do coeficiente de ajuste não elimina a possibilidade de erro sistemático nas medições.
Assim sendo, pode-se reescrever a equação (5) acrescentando o coeficiente de ajuste (Ca) e isolando a variável ɛr3 (material dielétrico entre as placas analisado) que se deseja encontrar, resultando na equação (6)
[ ]
T Ca dL d
T dA R A
T CF T CF T T C
r
) . 2 (
)) ( 1² . . 4 .( . 0 . 5
) ( )
( )
) (
3( 1 2
+ +
−
+
= − ε π ε
(6)
Assim, obtém-se uma relação entre a constante dielétrica do material dependente da temperatura em que se encontra o dielétrico (óleo vegetal) em que o sensor será mergulhado, em função da capacitância medida.
IV. METODOLOGIA DE ENSAIOS COM ÓLEO VEGETAL
Nos ensaios, o sensor foi imerso em um recipiente contendo um litro de óleo de soja. As leituras do sensor capacitivo foram efetuadas a partir de um multímetro digital Modelo ICEL MD-6130, que possui as características para a escala de medição até 20 nF, sendo a resolução em 10 pF, para uma exatidão de ± (2,5%+5d), com uma frequência de testes em 150 Hz. A temperatura do óleo durante os ensaios foi registrada a partir da leitura de um termômetro de Mercúrio (Hg), com medição entre -10°C a 310°C e divisão de 1°C. Os registros da capacitância em função da variação da temperatura foram realizados com intervalos de 5ºC [23].
Nos ensaios, as amostras foram aquecidas da temperatura ambiente até 120°C. Valor limitado pelo ponto de fusão dos isoladores de acrílico utilizados na construção do sensor. A tabela 01 apresenta os pontos de fusão para os materiais utilizados na construção do sensor.
TABELA I - MATERIAIS UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO DO SENSOR E SUAS RESPECTIVAS TEMPERATURAS DE FUSÃO.
Material Temperatura de
Fusão [°C]
Termo Retrátil (isolamento dos
parafusos) 125 [21]
Acrílico (isolamento entre as
placas) 120 [22]
Placa de fibra de vidro 130 [20]
Após a temperatura máxima de aquecimento, a amostra foi retirada do fogo e os valores de capacitância em função da temperatura foram registrados até o momento em que a temperatura da amostra retorne a temperatura ambiente.
Para uma mesma amostra de óleo foram realizados quatro ensaios de aquecimento com um intervalo de 24 horas entre cada ensaio, buscando manter as características ambientes. Em cada ensaio, os valores de capacitância e temperatura foram registrados durante o ciclo completo de aquecimento e resfriamento da amostra.
Através da equação (6) foram determinadas as variações na constante dielétrica resultante do aquecimento das amostras a partir das leituras do valor da capacitância e levando-se em consideração as possíveis alterações sofridas pelo sensor durante o processo de aquecimento.
Além da análise do óleo de soja durante os quatro ciclos de aquecimento e resfriamento, foi realizado um ciclo de aquecimento para amostras de óleos virgens de girassol e milho, a fim de verificar também o comportamento para diferentes composições do material analisado.
V. RESULTADOS
Os gráficos das Figs. 4, 5, 6 e 7 mostram os valores da constante dielétrica em função da temperatura de aquecimento das amostras de óleo se soja (leitura de capacitância entre 2,41 nF a 6,18 nF) para cada um dos quatro ciclos de aquecimento e resfriamento.
Figura 4. Constante dielétrica relativa em função da temperatura para o primeiro ciclo de aquecimento e resfriamento da amostra de óleo de soja.
Já no primeiro aquecimento do óleo, pode-se verificar que a constante dielétrica relativa do óleo sofre aumento em função do aumento de temperatura, de aproximadamente 2,50 em 20ºC para aproximadamente 9,80 em 120ºC, como apresentado na Fig. 4. Nota-se ainda que durante o resfriamento das amostras o valor da constante dielétrica diminui, mas de maneira diferente à curva de aquecimento.
As Figs. 5, 6 e 7 apresentam a mesma metodologia utilizada durante o primeiro aquecimento do óleo, todas com intervalos de 24 horas, e mesmo período do dia, afim de obter sempre a mesma temperatura ambiente e para todas as quatro etapas utlizando a mesma amostra de óleo.
Figura 5. Constante dielétrica relativa em função da temperatura para o segundo ciclo de aquecimento e resfriamento da amostra de óleo.
Figura 6. Constante dielétrica relativa em função da temperatura para o terceiro ciclo de aquecimento e resfriamento da amostra de óleo.
As curvas de aquecimento apresentadas durante os quatro ciclos de aquecimento para a amostra de óleo de soja foram ajustadas por uma função polinomial de segundo grau [ Er(T) = a.T2+ b.T +c ]. A tabela 02 apresenta os polinômios com os coeficientes ajustados para os pontos de cada ciclo de aquecimento. Ao analisar esta tabela, verifica-se que a constante c aumenta após cada ciclo de aquecimento, indicando o aumento na constante dielétrica das amostras. Os coeficientes a e b também sofrem um discreto aumento. A constante a indica que a concavidade das curvas aumenta em função da temperatura e o aumento na constante b indica um deslocamento das curvas para a direita do gráfico apresentado na Fig. 8.
TABELA II – RESULTADOS DO AJUSTE POLINOMIAL PARA AS CURVAS DE AQUECIMENTO MOSTRADAS NA FIG. 8.
Etapa Função
1º Er(T) = 7,08133.10-4.T² - 0,04721. T + 4,52484 2º Er(T) = 7,64164.10-4.T² - 0,05096. T + 4,77836 3º Er(T) = 7,22029.10-4.T² - 0,04500.T + 5,03305 4º Er(T) = 6,63515.10-4.T² - 0,03470. T + 5,09636
Figura 7. Constante dielétrica relativa em função da temperatura para o quarto ciclo de aquecimento e resfriamento da amostra de óleo.
Figura 8. Curvas de aquecimento durante os ciclos mostrados nas Figs. 4, 5, 6 e 7 e as respectivas curvas ajustadas.
A Fig. 8 apresenta as curvas da constante dielétrica em função da temperatura durante os quatro ciclos apresentados do processo de aquecimento do óleo de soja. Nesse gráfico, verifica-se que ao final de cada aquecimento, a constante dielétrica da amostra sofre um ligeiro incremento definitivo à temperatura ambiente. Esse resultado permite concluir que após o aquecimento da amostra a 120ºC ocorrem alterações fisico-químicas definitivas nas amostras, possivelmente ligadas ao processo de saturação do óleo.
Dessa forma, analisando que haveria alterações ao óleo de soja de acordo com o aquecimento que o mesmo era levado, foram realizadas analises a novas amostras de óleo de girassol e milho. O resultado pode ser observado na Fig. 9, onde estes dois novos óleos analisados também apresentaram características similares de comportamento quando expostos ao aquecimento, mas com valores dielétricos diferentes, dessa forma sendo possível até uma análise futura de misturas possíveis existentes em óleos vegetais além da quantidade de aquecimentos que o mesmo foi exposto.
Figura 9. Constante dielétrica relativa em função da temperatura para o ciclo de aquecimento de amostra de óleos virgens de soja, girassol e milho.
Ainda na Fig. 9, verifica-se que os comportamentos da constante dielétrica de óleos de soja, girassol e milho respondem de forma semelhante à exposição de temperatura, entretanto, é preciso verificar que o óleo de soja começa a apresentar um aumento expressivo da constante dielétrica a partir 90-100ºC, enquanto os outros dois óleos (girassol e milho) apresentam variações expressivas já a partir dos 60ºC, e com variações bem mais expressivas da constante dielétrica, entretanto todos com razões de crescimento (T120ºC/T30ºC) muito próximas a 3.
A partir dos resultados apresentados, pode-se concluir que houve uma alteração definitiva no valor da constante dielétrica da amostra de óleo de soja após cada ciclo de aquecimento.
Para a análise de um ciclo de aquecimento do óleo de girassol e milho o dielétrico também apresentou valores crescentes com relação ao que a temperatura aumentava. Os resultados indicam uma tendência a degradação das amostras como sugerido na literatura [24], possivelmente devido ao aumento na polimerização e na viscosidade das amostras devido ao processo de aquecimento.
VI. CONCLUSÃO
Foram realizadas análises da variação da constante dielétrica de amostras de óleo de soja durante quatro ciclos de aquecimento e resfriamento da temperatura ambiente até a temperatura de 120ºC. Os resultados mostram que a constante dielétrica aumenta com o aumento da temperatura. Também foram analisadas o comportameto dielétrico para óleos de girassol e milho que na mesma tendência comportaram-se de forma crescente com o acumento da temperatura. Na temperatura máxima de aquecimento proposto nestes ensaios, de 120ºC, a constante dielétrica das amostras chegou a triplicar o seu valor inicial. No resfriamento, a constante dielétrica sofre um decréscimo por uma curva diferente do aquecimento. Após cada ciclo completo de aquecimento e resfriamento, verifica-se que o valor da constante dielétrica sofre um ligeiro aumento, indicando uma alteração definitiva nas propriedades físico-químicas das amostras. Os resultados obtidos sugerem um método para qualificar de modo simples o estado de óleos vegetais submetidos seguidamente à variações de temperatura. Na área de alimentos, este teste pode ser suficiente para análisar a qualidade do óleo de soja utilizado na fritura de alimentos de forma rápida, simples e barata.
Entretanto, para tal, é necessário correlacionar o comportamento observado com uma combinação da análise apresentada com análises físico-químicas as quais permitirão a determinação de um valor limite para a constante dielétrica a partir do qual a amostra esteja degradada para utilização alimentar.
Para projetos futuros, encontra-se em desenvolvimento um novo protótipo com materias mais resistentes a temperaturas elevadas afim de alcançar medições da capacitância em temperaturas superiores chegando ao ponto de fumaça do óleo de soja (240°C), bem como desenvolver um sistema de aquisição de dados para automatizar o processo experimental, controlando não apenas a temperatura, mas também as outras variáveis físicas. Ainda serão realizadas análises quimicas para se obter uma definição do índice de degradação do óleo observando apenas a constante dielétrica.
REFERENCIAS
[1] S. A. G. Ortigoza, “Alimentos e saúde: novas relações espaço-tempo e suas implicações nos hábitos de consumo de alimentos”. RA´E GA O Espaço Geográfico em Análise, Curitiba, No.15, p. 83-93, 2008.
[2] M. A. Mendonça, L. A. Borgo, W. M. C. Araújo, M. R. C. G. Novaes.
“Alterações físico-químicas em óleos de soja submetidos ao processo de fritura em unidades de produção de refeição no Distrito Federal”.
Com Ciência Saúde, Brasília, No.19, p. 115-122, dez./abr. 2008.
[3] A. B. R. Rique, E. A. Soares, C. M. Meirelles. “Nutrição e exercício na prevenção e controle das doenças cardiovasculares.”, Rev Bras Med Esporte. 2002, Vol.8, No.6, pp. 244-254. ISSN 1517-8692. doi:
10.1590/S1517-86922002000600006.
[4] F. Witschinski, C. P. Ghislenim, E. Valduga, “Alterações do Óleo de Soja em Fritura Descontínua de Produtos Empanados Congelados em uma Unidade de Alimentação e Nutrição”, Alimentos e Nutrição Araraquara, Vol 23. No. 03, 2012.
[5] M. W. de S. Fernandes, H. A. S. Falcão, S. G. Almeida, “Índice de Peróxido e de Acidez em Óleos de Fritura de uma Rede de Fast Food do Distrito Federal”. Anuário da Produção de Iniciação Científica Discente, Vol 13, No. 16, 2010.
[6] G. Billek, et al. “Heated fats in the diet. The role of fats in human nutrition”, Chichester, Ellis Horwood, pp. 163-171, 1985.
[7] A. C. Marques, T. B. Valente, C. S. Rosa, “Formação de toxinas durante o processamento de alimentos e as possíveis conseqüências para o organismo humano”. Revista de Nutrição. Vol.22, No.2, pp. 283- 293, 2009
[8] P. C. M. Freire, J. Mancini-Filho, T. A. P. de C. Ferreira, “Principais alterações físico-químicas em óleos e gorduras submetidos ao processo de fritura por imersão: regulamentação e efeitos na saúde”, Revista de Nutrição. Vol 26, No. 03, 2013.
[9] M. F. P. Reis, R. M. Ellwanger, E. Fleck, “Destinação de óleos de fritura”. In: 24º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental. Anais. ABES: 2007, Belo Horizonte.
[10] G. C. Machado, J. B. P. Chaves, R. Antoniassi, “Composição em ácidos graxos e caracterização física e química de óleo hidrogenado de coco babaçu”, Departamento de Tecnologia e Alimentos, 2006.
[11] N. Jorge, M. da S. Corsini, B. B. P. Soares, M. A. M. R. de O. Lunardi, E. Vicente, “Perfil de Ácidos Graxos e Avaliação da Alteração em Óleos de Fritura”. Química Nova, Vol. 31, No. 5, pp. 956-961, 2008.
[12] N. Jorge, B. B. P. Soares, V. M. Lunardi, C. R. Malacrida, “Alterações físico-químicas dos óleos de girassol, milho e soja em frituras”.
Química Nova, Vol. 28, No. 6, pp.947-951, 2005.
[13] P. V. DEL RÉ, “Comportamento de óleos vegetais em frituras descontínuas de produtos pré-fritos congelados”, Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual Paulista, Brasil, 2003.
[14] M. R. V. Lopes, “Estudo comparativo entre métodos analíticos tradicionais e testes rápidos utilizados na avaliação da qualidade dos óleos e gorduras de fritura”, Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual Paulista, Brasil, 2002.
[15] K. Eder, “The effects of a dietary oxidized oil on lipid metabolism in rats”, Lipids, Vol. 34, No. 7, pp. 717-725, 1999.
[16] F. S. F. Salles, F. Carrera, “Impacto Ambiental Causado por Óleo Vegetal”. Universidade Cândido Mendes, Rio de Janeiro, 2010.
[18] W. H. Hayt “Eletromagnetismo”. Ed. Livros Técnicos e Científicos, 3a.
edição, 1983.
[19] C. Yujiro, F.F. Graber, E. C. A. Rosa, “Sensores Capacitivos”, Escola de Engenharia de Lorena, 2009.
[20] TVE, “Fibra de Vidro – TVE”, Datasheet. Vick, 2013.
[21] Invitécnicaa, “Catálogo Geral”. Invitécnica Material Eletrotécnico.
2013.
[22] IDAC, “Manual de Orientação Técnica: Acrílico”. Indac, 2014.
[23] ICEL, “Manual de Instruções Técnicas do Multímetro Digital Modelo MD-6130”. ICEL Manaus. Acesso em 08/10/2014. <http://www.icel- manaus.com.br/imagens/produtos/MD-6130%20Manual.pdf>.
[24] A. G. Santos, H. B. Loregian, J. SOARES, N. A. Brasil, D. L. Nunes,
“Alterações Ocorridas no Óleo de Cozinha Durante o processo de Fritura”. ENERBIO-UFMG, 2009.
Leandro Paiter, possui graduação em Engenharia de Telecomunicações pela Universidade do Contestado (UnC) em 2012. Mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Campus Ponta Grossa, em 2015. Atualmente é professor nos cursos de Engenharia Elétrica e Sistemas de Informação na União de Ensino do Sudoeste do Paraná (UNISEP).
José Ricardo Galvão, possui graduação em Física pela Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), em 1997.
Mestrado em Física pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), em 2001. Outorado em Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), em 2007. Atualmente, é professor adjunto na Universidade Federal Tecnológica do Paraná (UTFPR), Campus Ponta Grossa, onde participa do Programa de Pós- Graduação em Engenharia Elétrica.
Sergio Luiz Stevan Junior, possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Paraná (UTFPR), em 1999. Mestrado em Ciências (área de concentração em Telemática) pelo CEFET-PR, em 2002. Doutorado em Engenharia Eletrônica pela Universidade de Aveiro – Portugal, em 2011. Atualmente, é professor adjunto na Universidade Federal Tecnológica do Paraná (UTFPR), Campus Ponta Grossa, onde participa do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.