A modelagem matemática da detecção de furfural e ácido lático em pães fermentados

The mathematical modeling for furfural and lactic acid determination in fermented breads

Introdução: A concentração de furfural e ácido lático é importante para as propriedades nutricêuticas e parafarmacéuticas dos pães. Neste trabalho, realiza-se uma análise teórica da detecção eletroanalítica de ambos os compostos em pães. Metodologia: O processo da detecção eletroanalítica de furfural e ácido lático em pães fermentados no ânodo, modificado pelo oxihidróxido de cobalto, tem sido desenvolvido e analisado do ponto de vista teórico. O modelo matemático correspondente foi desenvolvido e analisado mediante a teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações. Resultados e discussão: Foi comprovada a eficiência do elétrodo de oxihidróxido de cobalto na detecção eletroanalítica de ambos os analitos em meio ligeiramente ácido. O oxihidróxido de cobalto pode ser estabilizado pelo polímero condutor básico, para compensar o pH do pão. Quanto ao comportamento oscilatório, este é menos provável que nos casos semelhantes, haja vista a fraca ionização do ácido lático e do ácido furoico – produto da oxidação do furfural. Conclusões: Ação catalítica do composto de cobalto facilita a obtenção e manutenção do estado estacionário estável neste sistema e, por conseguinte, providencia a fácil leitura de sinal analítico.

Introduction: The furfural and lactic acid concentration is important for the nutriceutical and parapharmaceutical properties of bread. In this work, a theoretical analysis of the electroanalytical detection of both compounds in bread has been given. Methodology: The process of electroanalytical detection of furfural and lactic acid in fermented breads at the anode, modified by cobalt oxyhydroxide, has been developed and analyzed from a theoretical point of view. The corresponding mathematical model was developed and analyzed using linear stability theory and bifurcation analysis. Results and discussion: The efficiency of the cobalt oxyhydroxide electrode in the electroanalytical detection of both analytes in a slightly acidic medium was proven. Cobalt oxyhydroxide can be stabilized by the basic conductive polymer to compensate for the pH of the bread. As for the oscillatory behavior, this is less likely than in similar cases, given the weak ionization of lactic acid and furoic acid – the product of furfural oxidation. Conclusions: Catalytic action of the cobalt compound facilitates obtaining and maintaining stable steady state in this system and, therefore, provides easy reading of analytical signal.

Introducción: La concentración de furfural y ácido láctico es esencial para las propiedades nutricéuticas y parafarmacéuticas del pan. En este trabajo se realiza un análisis teórico de la detección electroanalítica de ambos compuestos en panes. Metodología: Se ha desarrollado y analizado desde un punto de vista teórico el proceso de detección electroanalítica de furfural y ácido láctico en pan fermentado en el ánodo, modificado por oxihidróxido de cobalto. El modelo matemático correspondiente fue desarrollado y analizado utilizando la teoría de estabilidad lineal y análisis de bifurcaciones. Resultados y discusión: Se confirmó la eficiencia del electrodo de oxihidróxido de cobalto en la detección electroanalítica de ambos analitos en un medio ligeramente ácido. El oxihidróxido de cobalto puede estabilizarse mediante el polímero conductor básico para compensar el pH del pan. Ya el comportamiento oscilatorio es menos probable que en casos similares, dada la débil ionización del ácido láctico y del ácido furoico, producto de la oxidación del furfural. Conclusiones: La acción catalítica del compuesto de cobalto facilita la obtención y el mantenimiento de un estado estable en este sistema y, por tanto, proporciona una fácil lectura de la señal analítica.