En els darrers anys, les llengües electròniques han suposat una excel.lent alternativa als mètodes tradicionals d’anàlisi per al control dels processos i els productes en l’àmbit agroalimentari. Es tracta de sistemes que, per mitjà de tècniques electroquímiques com la potenciometria o la voltametria combinades amb eines d’anàlisi multivariant, permeten classificar les mostres i quantificar els seus paràmetres fisicoquímics. El seu principal avantatge respecte dels mètodes tradicionals és que permeten la realització de mesures ràpides i econòmiques, evitant el preprocessat de la mostra i la necessitat de comptar amb el personal qualificat per a dur a terme l’anàlisi. El seu funcionament es basa en la utilització de sensors de sensibilitat creuada, el que permet mesurar mostres en les quals existisquen interferències entre els diversos compostos que les integren.

En aquesta tesi s’ha desenvolupat un sistema de llengua electrònica que es basa en les tècniques de voltametria i espectroscòpia  d’impedàncies. El sistema dissenyat consta d’una aplicació d’ordinador i d’un Equip Electrònic de Mesura que pot desenvolupar assajos de voltametria cíclica i voltametria de polsos sobre un total de 10 elèctrodes de treball. També es poden realitzar mesures d’espectroscòpia d’impedàncies en un rang de freqüències d’1 Hz a 200 kHz. L’Equip Electrònic de Mesura disposa d’un potenciostat, el que possibilita la implementació d’assajos en configuració de tres elèctrodes tant de voltametria com d’espectroscòpia d’impedàncies. El software desenvolupat permet no tan sols la realització dels assajos sinó també l’emmagatzemament de les dades corresponents a les mesures obtingudes, el seu preprocessat i la generació dels fitxers necessaris per a desenvolupar el posterior anàlisi multivariant.

El sistema ha sigut caracteritzat elèctricament obtenint-se uns nivells de precisió i exactitud excel.lents per a la tècnica de voltametria i nivells acceptables per a la espectroscòpia d’impedàncies. A més a més se desenvoluparen assajos de validació de l’equip per a voltametria cíclica i per a voltametria de polsos. Els resultats d’aquestes proves demostraren que el sistema dissenyat és capaç de reproduir les mesures d’un sistema comercial (Autolab) i de classificar mostres de sucs de fruites de diversa naturalesa. 

Finalment, com a aplicacions de la llengua voltamètrica es van realitzar dos experiències relacionades amb l’àmbit agroalimentari. En primer lloc es van mesurar dissolucions d’antioxidants (àcids ascòrbic, cítric i màlic) amb set elèctrodes de metalls nobles i no nobles aplicant-se la voltametria cíclica i de polsos. Per a l’estudi de les dades i la generació dels models predictius es van utilitzar l’anàlisi de components principals (PCA) i la regressió per mínims quadrats parcials (PLS). Els resultats obtinguts demostraren que era possible quantificar amb precisió la concentració dels tres àcids tant en dissolucions simples com en mescles binàries. També es va observar com els models generats amb la configuració de llengua electrònica (combinació dels set elèctrodes) eren tan bons com els obtinguts amb qualsevol dels elèctrodes per separat.

En la segona experiència es va comprovar la validesa del sistema dissenyat per a la detecció del glifosat, un herbicida d’extensa aplicació en l’agricultura. Es va aplicar la voltametría de polsos a una llengua electrònica formada per vuit elèctrodes de diversos metalls per a mesurar dissolucions amb diferents concentracions de glifosat, i es van construir els models predictius corresponents per mitjà de PLS. En aquest cas, els elèctrodes de coure i cobalt mostraven millor comportament que la combinació dels vuit elèctrodes. Amb l’objectiu de millorar la resolució de les mesures a baixes concentracions, es van dur a terme nous assajos amb estos dos metalls en configuració d’elèctrode rotatori (RDE). Els resultats obtinguts mostraren com l’aplicació de la voltametria de polsos a l’elèctrode RDE de coure permet obtindre models predictius fiables i robustos per a la quantificació del glifosat a concentracions de fins 10-5 M.

S’ha demostrat la capacitat del sistema de llengua electrònica voltamètrica per a generar models de predicció que permeten la quantificació de diversos compostos en dissolucions i mescles. Donats els bons resultats obtinguts s’han posat en marxa noves experiències  l’objectiu de les quals és la quantificació de paràmetres fisicoquímics en aliments i altres matrius complexes com ara aigües residuals.