Papel 3D

Nov 19, 2023

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 13657 (2022) Citar este artigo

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118 Altmétrico

Detalhes das métricas

A adulteração do leite é um problema comum nos países em desenvolvimento e pode levar a doenças fatais em humanos. Apesar de vários estudos para identificar diferentes adulterantes em amostras de leite, os efeitos de múltiplos adulterantes permanecem inexplorados. Neste trabalho, um dispositivo microfluídico tridimensional (3D) baseado em papel é projetado e fabricado para detectar simultaneamente múltiplos adulterantes químicos no leite. Este dispositivo compreende uma tampa superior, uma tampa inferior e uma camada intermediária composta de transporte e uma zona de detecção. Ao fazer cortes no suporte da camada intermediária, o percurso do fluxo do dispositivo é caracterizado por uma velocidade ideal e uniforme. Pela primeira vez, sete adulterantes (uréia, detergentes, sabão, amido, peróxido de hidrogênio, hidrogenocarbonato de sódio e sal) são detectados na amostra de leite simultaneamente com avaliação de especificidade e análise detalhada de interferência de cor. Apenas 1–2 mL de volume de amostra são necessários para detectar 7 adulterantes de uma só vez. Usamos apenas 10 \(\upmu\)L do volume do reagente para a reação colorimétrica e encontramos os resultados em poucos segundos. A observação revela que o limite de detecção (LOD) dos adulterantes está na faixa entre \(0,05\%\) (vol./vol.) a \(0,2\%\) (vol./vol.) usando o método colorimétrico técnica de detecção. A quantidade desconhecida de adulterantes adicionados é medida utilizando as curvas de calibração obtidas a partir dos resultados dos experimentos. A repetibilidade e reprodutibilidade do processo, a sensibilidade e a faixa linear de detecção das curvas de calibração e o estudo estatístico dos dados de intensidade de cor são aqui minuciosamente analisados. Em qualquer ambiente com recursos limitados, espera-se que este dispositivo microfluídico 3D simples, portátil e fácil de usar seja usado para testar alimentos líquidos antes do consumo.

A adulteração de alimentos é um problema sério em todo o mundo e tem recebido muita atenção das autoridades de segurança alimentar por ser perigosa para a saúde das pessoas. O leite é um dos alimentos mais adulterados nos países em desenvolvimento, que respondem por cerca de metade da produção total de leite em todo o mundo, incluindo Índia, Paquistão, China e Brasil. A disponibilidade de leite per capita aumenta ano após ano, mas existe uma lacuna significativa entre a taxa de crescimento actual e a taxa de crescimento necessária para a produção de leite. O consumo de leite é elevado porque é um alimento nutritivo de baixo custo, enriquecido com proteínas, gorduras, hidratos de carbono, vitaminas, minerais, etc. A adição de adulterantes torna o negócio dos lacticínios rentável, colmatando a lacuna entre a oferta e a procura. A contaminação parece ser um dos meios acessíveis para satisfazer as necessidades dos consumidores de leite através da produção de mais leite sintético1.

O leite está contaminado com uréia2,3,4, melamina5,6, detergentes7, ácido bórico8, formalina9, sulfato de amônio, sabões, sal, neutralizantes10, maltodextrina11, amido, açúcares12, clenbuterol13, tetraciclina14, peróxido de hidrogênio15, caramelo, água16,17, e muitas outras substâncias nocivas18. Esses produtos químicos são baratos e amplamente disponíveis. A falta de leis de aplicação rigorosas e a falta de técnicas de detecção rápidas e fáceis são os principais obstáculos para manter esta questão sob controlo. A qualidade do leite, normalmente, é determinada pelo percentual de gordura, valor SNF (Solid Not Fat), teor de proteína e outros fatores19. Para melhorar esses parâmetros, geralmente são adicionados adulterantes ao leite1. Água é adicionada ao leite para aumentar o volume. Em contraste, a ureia e a melamina aumentam o teor de azoto não proteico no leite. Detergentes e sabões aumentam a brancura do leite e emulsionam o óleo adicionado. Peróxido de hidrogênio, sal e formalina são usados ​​para a preservação do leite. Açúcar e amido são usados ​​para aumentar a densidade do leite diluído, enquanto hidrogenocarbonato de sódio e carbonato de sódio são usados ​​para neutralizar a acidez do leite. As directrizes da Organização Mundial de Saúde (OMS) e de outras autoridades de segurança alimentar especificam o limite seguro de consumo destes produtos químicos20. O limite de segurança da uréia no leite é de 70 mg/100 mL21. Para peróxido de hidrogênio e amido, o limite máximo de resíduos (LMR) é \(0,05\%\) v/v e \(0,15\%\) v/v respectivamente22. Para detergente e sabão, o limite de segurança é inferior a 0,002 mg/kg23. De acordo com a Autoridade de Normas e Segurança Alimentar da Índia (FSSAI), o leite não deve conter qualquer quantidade adicionada de sal e carbonatos24. O consumo destes contaminantes acima do limite seguro pode resultar em doenças prejudiciais, como insuficiência renal, morte infantil, complicações gastrointestinais, diarreia, insuficiência renal e até cancro em humanos21.