Determinação do teor de proteína em concentrado proteico de soro de leite por FT-MIR-ATR combinada com calibração multivariada
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFJF |
Texto Completo: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/9338 |
Resumo: | A busca de melhores condições físicas e de um envelhecimento saudável é uma constante atualmente. A dieta pode ser enriquecida com suplementos alimentares, destacando-se os produtos à base de whey protein. Este é considerado o suplemento mais conhecido no mundo, o que acarretou o surgimento de diversas marcas e a expansão das vendas, favorecendo um descontrole na sua fiscalização. O controle de qualidade e caracterização de matéria prima e produtos finais vêm aumentando, e para isso, cada vez mais é necessária a aplicação de ferramentas analíticas alternativas para fornecer dados confiáveis equivalentes a métodos de referência. O objetivo deste estudo foi avaliar a aplicação da Espectroscopia no Infravermelho Médio com Transformada de Fourier (FTIR), acoplado a Reflectância Total Atenuada (ATR), juntamente com tratamentos quimiométricos (PCA e PLS) para caracterização de amostras de Whey Protein Concentrado (WPC) dopadas com soro de leite em pó (SLP) e a previsão quantitativa simultânea do teor de proteína. Adulterações em WPC entre 0% a 100% de substituição por SLP foram analisados em triplicata por FT-MIR-ATR e revelou numerosas bandas correspondentes aos componentes do leite. Com aumento de níveis de substituição de SLP, foi observado decréscimo das bandas amida I e amida II apresentando forte correlação com o teor de proteína e indicação de fraude em WPC. A PCA confirmou cargas intensas nas regiões amida I e II, explicando 71% de a variância total. Em 40% de substituição, foi encontrada diferenciação no formato do espectro em torno da banda de carboidrato OH (1080 cm-1), com confirmação por meio da análise da segundo derivada dos espectros. O teor de proteína de cada mistura foi determinado pelo método tradicional de análise (Kjeldahl) e a correlação entre concentrações e espectros foi feito por meio de calibração por modelagem PLS, e resultou em baixos erros de previsão e coeficiente de determinação do ajuste global acima de 0,98. Portanto, a associação da espectroscopia FTIR-ATR com PCA e PLS pode ser usada com precisão para prever simultaneamente a quantidade em gramas de substituições de SLP em WPC e o teor de proteína resultante em cada mistura. |
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O controle de qualidade e caracterização de matéria prima e produtos finais vêm aumentando, e para isso, cada vez mais é necessária a aplicação de ferramentas analíticas alternativas para fornecer dados confiáveis equivalentes a métodos de referência. O objetivo deste estudo foi avaliar a aplicação da Espectroscopia no Infravermelho Médio com Transformada de Fourier (FTIR), acoplado a Reflectância Total Atenuada (ATR), juntamente com tratamentos quimiométricos (PCA e PLS) para caracterização de amostras de Whey Protein Concentrado (WPC) dopadas com soro de leite em pó (SLP) e a previsão quantitativa simultânea do teor de proteína. Adulterações em WPC entre 0% a 100% de substituição por SLP foram analisados em triplicata por FT-MIR-ATR e revelou numerosas bandas correspondentes aos componentes do leite. Com aumento de níveis de substituição de SLP, foi observado decréscimo das bandas amida I e amida II apresentando forte correlação com o teor de proteína e indicação de fraude em WPC. A PCA confirmou cargas intensas nas regiões amida I e II, explicando 71% de a variância total. Em 40% de substituição, foi encontrada diferenciação no formato do espectro em torno da banda de carboidrato OH (1080 cm-1), com confirmação por meio da análise da segundo derivada dos espectros. O teor de proteína de cada mistura foi determinado pelo método tradicional de análise (Kjeldahl) e a correlação entre concentrações e espectros foi feito por meio de calibração por modelagem PLS, e resultou em baixos erros de previsão e coeficiente de determinação do ajuste global acima de 0,98. Portanto, a associação da espectroscopia FTIR-ATR com PCA e PLS pode ser usada com precisão para prever simultaneamente a quantidade em gramas de substituições de SLP em WPC e o teor de proteína resultante em cada mistura.The search for better physical conditions and a healthy aging is a trend nowadays and, in many cases, the diet can be enriched with food supplements, especially with products containing whey protein. Whey is the most known supplement in the world, with several brands available in a constant growing market, which favors the lack of control and supervision. The food industry has put effort into the quality control, authentication and characterization of raw materials and final products throughout the years. Thus, it is necessary to develop tools to provide equivalent reliable data reference methods. The objective of this study was to evaluate the Infrared Spectroscopy with Fourier Transform (FTIR), attenuated Total Reflectance (ATR) along with (PCA and PLS) for a rapid and non-destructive characterization of whey Protein Concentrate (WPC) samples adulterated with (SLP), as well as the simultaneous quantitative protein and the amount in grams of WPC or SLP added to the sample. Substitutions in WPC between 0 to 100% by SLP were analyzed in triplicate by FT-MIR-ATR and revealed numerous bands corresponding to the components of the milk. With increased levels of replacement of SLP, there was a decrease of the Amide I and Amide II bands, revealing a strong correlation with the protein content and indication of fraud in WPC. PCA confirmed intense loads in the amide I and II regions, explaining 71% of the total variance. In 40% of substitution of SLP to the WPC, differentiation was found in the spectrum format around the OH carbohydrate (1080 cm-1), with confirmation by analysis of the second derivative spectra. The protein content of each mixture was determined by Kjeldahl methodology and the correlation between concentrations and spectra was done through calibration by PLS modeling, and resulted in low prediction errors and coefficient of determination of the overall adjustment above 0.98. Therefore, the association of FTIR-ATR spectroscopy with PCA and PLS can be used precisely to predict the amount in grams of SLP substitutions in WPC and the resulting protein content in each mixture.porUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia do Leite e DerivadosUFJFBrasilFaculdade de FarmáciaCNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIAWhey ProteinKjeldahlEspectroscopiaWhey ProteinKjeldahlSpectroscopyDeterminação do teor de proteína em concentrado proteico de soro de leite por FT-MIR-ATR combinada com calibração multivariadainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFORIGINALjosecarlosdealmeidajunior.pdfjosecarlosdealmeidajunior.pdfapplication/pdf1763757https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/9338/2/josecarlosdealmeidajunior.pdfb72fe4693b4b87fed6811d8a6ffdd89fMD52TEXTjosecarlosdealmeidajunior.pdf.txtjosecarlosdealmeidajunior.pdf.txtExtracted texttext/plain117718https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/9338/3/josecarlosdealmeidajunior.pdf.txt4f6063c4fdfa9438a10fb3e140eb49fbMD53THUMBNAILjosecarlosdealmeidajunior.pdf.jpgjosecarlosdealmeidajunior.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1176https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/9338/4/josecarlosdealmeidajunior.pdf.jpg0dfec58f573aeaf4be0525f6e5d26888MD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82197https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/9338/1/license.txt000e18a5aee6ca21bb5811ddf55fc37bMD51ufjf/93382022-07-02 03:06:36.103oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2022-07-02T06:06:36Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false |
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