Discriminação de erva-mate para chimarrão quanto à origem geográfica e presença de açúcar utilizando FTIR e quimiometria
Ilex paraguariensis or yerba mate is a commercially important plant in the food sector, especially chimarrão, a typical drink from South Brazilian states – Paraná (PR), Santa Catarina (SC) and Rio Grande do Sul (RS) – the largest national producers. Like wines and other products, yerba mate changes...
| Autor principal: | Lima, Patricia Casarin de |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2020
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6753 |
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riut-1-67532020-11-10T12:29:57Z Discriminação de erva-mate para chimarrão quanto à origem geográfica e presença de açúcar utilizando FTIR e quimiometria Discrimination of yerba mate for chimarrão about geographical origin and presence of sugar applying FTIR and chemometrics Lima, Patricia Casarin de Bona, Evandro Bona, Evandro Tanamati, Augusto Gonçalves, Odinei Hess Erva-mate Alimentos - Adulteração e inspeção Análise espectral Quimiometria Mate plant Food adulteration and inspection Spectrum analysis Chemometrics CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Ilex paraguariensis or yerba mate is a commercially important plant in the food sector, especially chimarrão, a typical drink from South Brazilian states – Paraná (PR), Santa Catarina (SC) and Rio Grande do Sul (RS) – the largest national producers. Like wines and other products, yerba mate changes chemically and sensorially according to the region of cultivation, which encourages the practice of adulteration, such as adding sugar to mask unwanted sensory aspects or misleading provenance to add false value. The objective of this work was to use FTIR spectroscopy, alternatively to standard methods, combined with chemometrics in the classification of yerba mate as origin and presence of sugar, for possible application in the control of adulteration. The KBr pellet technique was adopted to support the samples. Duplication assays were performed on the Shimadzu IRAffinity-1 spectrometer for the 69 samples from the three southern states. In the Matlab R2008b, the spectra were pretreated, including variable selection, working with the information of real importance. From the duplication, the average spectra were extracted, for which the PLS-DA classification method was used. A good discriminating model was obtained about the origin of the yerba mate using 15 latent variables. The sensitivity was higher than 62% and selectivity greater than 89% for the three classes. After cross-validation, the AUC was 0.9133. For the presence of sugar, the model with 10 latent variables was chosen, whose accuracy was 65%, sensitivity 62% and 75% for the classes without sugar and with sugar, respectively, and AUC 0.6923. Therefore, even considering the high amount of latent variables required, the use of PLS-DA in FTIR spectra was satisfactory, considering the complexity of the studied matrix and the limitations of a linear method. Ilex paraguariensis ou erva-mate é uma planta comercialmente importante no setor alimentício, destacando-se o chimarrão, bebida típica dos estados do Sul brasileiro – Paraná (PR), Santa Catarina (SC) e Rio Grande do Sul (RS) – os maiores produtores nacionais. Assim como vinhos e outros produtos, a erva-mate muda química e sensorialmente dada a região de cultivo, o que estimula a prática de adulterações, como adição de açúcar para mascarar aspectos sensoriais indesejados ou atribuição errônea de procedência para agregar falso valor. Esse trabalho teve por objetivo utilizar a espectroscopia FTIR, alternativamente às metodologias padrão, aliada à quimiometria na classificação de erva-mate quanto origem e presença de açúcar, para possível aplicação no controle de adulteração. Adotou-se a técnica de pastilhamento com KBr como suporte das amostras, realizando-se leituras em duplicata no espectrômetro Shimadzu IRAffinity-1 para as 69 amostras provenientes dos três estados da região Sul. No software Matlab R2008b, os espectros passaram por pré-tratamentos, incluindo seleção de variáveis, para se trabalhar com as informações de real importância. Das repetições, extraíram-se os espectros médios, para os quais se empregou o método de classificação PLS-DA. Conseguiu-se um bom modelo discriminante quanto à origem da ervamate empregando-se 15 variáveis latentes, o qual apresentou sensibilidade superior a 62% e seletividade superior a 89% para as três classes. Após validação cruzada, observou-se na previsão AUC igual a 0,9133. Já para a presença de açúcar, elegeu-se o modelo com 10 variáveis latentes, cuja exatidão foi 65%, sensibilidade 62% e 75% para as classes sem e com açúcar, respectivamente, e AUC 0,6923. Portanto, mesmo diante da quantidade elevada de variáveis latentes necessárias, o uso do PLS-DA em espectros FTIR foi satisfatório, visto a complexidade da matriz estudada e as próprias limitações de um método linear. 2020-11-10T12:29:57Z 2020-11-10T12:29:57Z 2019-11-26 bachelorThesis LIMA, Patricia Casarin de. Discriminação de erva-mate para chimarrão quanto à origem geográfica e presença de açúcar utilizando FTIR e quimiometria. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6753 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campo Mourao Brasil Departamento Acadêmico de Alimentos Engenharia de Alimentos UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Português |
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Erva-mate Alimentos - Adulteração e inspeção Análise espectral Quimiometria Mate plant Food adulteration and inspection Spectrum analysis Chemometrics CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS |
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Erva-mate Alimentos - Adulteração e inspeção Análise espectral Quimiometria Mate plant Food adulteration and inspection Spectrum analysis Chemometrics CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Lima, Patricia Casarin de Discriminação de erva-mate para chimarrão quanto à origem geográfica e presença de açúcar utilizando FTIR e quimiometria |
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Ilex paraguariensis or yerba mate is a commercially important plant in the food sector, especially chimarrão, a typical drink from South Brazilian states – Paraná (PR), Santa Catarina (SC) and Rio Grande do Sul (RS) – the largest national producers. Like wines and other products, yerba mate changes chemically and sensorially according to the region of cultivation, which encourages the practice of adulteration, such as adding sugar to mask unwanted sensory aspects or misleading provenance to add false value. The objective of this work was to use FTIR spectroscopy, alternatively to standard methods, combined with chemometrics in the classification of yerba mate as origin and presence of sugar, for possible application in the control of adulteration. The KBr pellet technique was adopted to support the samples. Duplication assays were performed on the Shimadzu IRAffinity-1 spectrometer for the 69 samples from the three southern states. In the Matlab R2008b, the spectra were pretreated, including variable selection, working with the information of real importance. From the duplication, the average spectra were extracted, for which the PLS-DA classification method was used. A good discriminating model was obtained about the origin of the yerba mate using 15 latent variables. The sensitivity was higher than 62% and selectivity greater than 89% for the three classes. After cross-validation, the AUC was 0.9133. For the presence of sugar, the model with 10 latent variables was chosen, whose accuracy was 65%, sensitivity 62% and 75% for the classes without sugar and with sugar, respectively, and AUC 0.6923. Therefore, even considering the high amount of latent variables required, the use of PLS-DA in FTIR spectra was satisfactory, considering the complexity of the studied matrix and the limitations of a linear method. |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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2020 |
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LIMA, Patricia Casarin de. Discriminação de erva-mate para chimarrão quanto à origem geográfica e presença de açúcar utilizando FTIR e quimiometria. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2019. |
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