Desarrollo de biosensores electroquímicos voltamétricos basados en películas nanoestructuradas para el análisis de productos lácteos

Abstract

En este trabajo se han desarrollado dos lenguas bioelectrónicas voltamperométricas para el análisis de muestras de leche de diferente contenido nutricional y graso. Dichas lenguas electrónicas están formadas por redes de biosensores basadas en la combinación de enzimas con nanohilos (AgNWs) o nanopartículas (AgNPs) de plata. Estas enzimas son específicas para la detección de azúcares presentes en la leche (β-galactosidasa, glucosa oxidasa y galactosa oxidasa). El análisis quimiométrico realizado mediante PCA, ha demostrado que la lengua bioelectrónica basada en AgNWs puede discriminar 9 clases de leche con diferente contenido de grasa (desnatada, semidesnatada y entera), así como con diferentes composiciones nutricionales (clásica, enriquecida con calcio y sin lactosa), con mejores resultados que los AgNPs. Asimismo, la PLS demuestra que las señales de la red de AgNWs muestra mejores parámetros de correlación con los parámetros fisicoquímicos comúnmente utilizados para evaluar la calidad de la leche.

In this work, two voltammetric bioelectronic tongues (bioET) have been developed in order to analyse milk samples with different nutritional and fat content. These electronic tongues are made up of biosensor arrays based on the combination of enzymes with silver nanowires (AgNWs) or nanoparticles (AgNPs). These enzymes are specific for the detection of sugars present in milk (β-galactosidase, glucose oxidase and galactose oxidase). The chemometric analysis performed by Principal Component Analysis (PCA), has shown that the bioelectronic tongue based on AgNWs can discriminate 9 classes of milk with different fat content (skimmed, semi-skimmed and whole), as well as different nutritional compositions (classic, calcium-enriched and lactose-free), with better results than with AgNPs. Likewise, PLS (Partial Least Square) demonstrates that AgNWs array signals show better correlation parameters with physicochemical parameters commonly used to assess milk quality.