Identificação e quantificação de adulterantes em whey protein concentrado empregando espectroscopia no infravermelho próximo e resolução multivariada de curvas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ravazzi, Caroline Gomes, 1990-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636359
Resumo: Orientador: Ronei Jesus Poppi
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spelling Identificação e quantificação de adulterantes em whey protein concentrado empregando espectroscopia no infravermelho próximo e resolução multivariada de curvasIdentification and quantification of adulterants in whey protein concentrate using near infrared spectroscopy and multivariate curve resolutionProteínas do soro do leiteAlimentos - Adulteração e inspeçãoEspectroscopia de infravermelho próximoResolução multivariada de curvasWhey proteinFood adulteration and inspectionNear infrared spectroscopyMultivariate curve resolutionOrientador: Ronei Jesus PoppiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: Dentre os suplementos alimentares mais populares e consumidos no mundo está o whey protein, que corresponde a uma mistura complexa de proteínas globulares extraídas do soro do leite. Nesta dissertação, as técnicas de espectroscopia pontual (NIRS, Near Infrared Spectroscopy) e espectroscopia de imagem (NIR-CI, Near Infrared Chemical Imaging) na região do infravermelho próximo foram avaliadas como estratégias para identificação e quantificação de adulterantes em amostras de whey protein concentrado (WPC). Modelos empíricos multivariados para quantificação foram construídos utilizando o método de resolução multivariada de curvas (MCR-ALS). Inicialmente, as adulterações foram realizadas a partir da adição individual de amido, trigo, soja, milho, arroz e ureia em faixas de concentração de 1 a 30% (m/m). Espectros de reflectância dessas amostras foram obtidos empregando dois instrumentos pontuais distintos: um espectrômetro de bancada (Spectrum 100N FT¿ NIR Perkin Elmer) e um instrumento miniaturizado e portátil (DLP NIRscan Nano Texas Instruments). Posteriormente, a adulteração por adição de cafeína foi estudada na faixa de concentração de 0,1 a 10% (m/m), empregando um sistema de imagem (Spotlight 400N FT-NIR Imaging System, Perkin-Elmer). Os resultados dos modelos MCR-ALS para quantificação apresentaram erros absolutos inferiores a 6% e todos os espectros recuperados apresentaram alta correlação com os espectros de referência dos adulterantes avaliados. Testes de aleatorização foram empregados para comparar estatisticamente a performance dos modelos MCR-NIRS-Bancada e MCR-NIRS-Portátil. Apesar de o instrumento portátil possuir resolução reduzida e faixa espectral mais estreita, seus dados geraram modelos com capacidade preditiva equivalente aos modelos do instrumento de bancada para a maioria dos adulterantes. A espectroscopia de imagem (NIR-CI) se mostrou como um método analítico eficiente para a análise de amostras em faixas de concentração mais baixas (1-10% m/m), uma vez que não foi possível quantificar a adulteração com cafeína dessas amostras utilizando a técnica pontual (NIRS). Além disso, usando NIR-CI foi possível alcançar menores limites de detecção quando comparado a NIRS, sendo que os mapas de distribuição obtidos identificam a presença de cafeína em níveis de 0,5%Abstract: Whey protein is one of the most popular dietary supplements worldwide. It corresponds to a complex mixture of globular proteins extracted from raw milk during cheese manufacturing. In this dissertation, Near Infrared Spectroscopy (NIRS) and Near Infrared Chemical Imaging (NIR-CI) techniques were evaluated as strategies to identify and to quantify adulterants in whey protein concentrate (WPC) samples. Empirical models for quantification were constructed using Multivariate Curve Resolution (MCR-ALS) method. Initially, adulterations were carried out through the individual addition of starch, wheat, soybean, corn, rice and urea to WPC in the concentration range of 1 to 30% (w / w). Reflectance spectra of adulterated samples were obtained using two instruments: a benchtop spectrometer (Spectrum 100N FT-NIR Perkin Elmer) and a miniaturized portable instrument (DLP NIRscan Nano Texas Instruments). Later, WPC samples were adulterated trough the addition of caffeine in the concentration range of 0.1 to 10% (m / m) and analyzed using an imaging system (Spotlight 400N FT-NIR Imaging System, Perkin-Elmer). MCR-ALS models for quantification presented absolute errors lower than 6% for all adulterants evaluated and recovered spectra showed high correlation with reference spectra. Randomization tests were applied to compare the performance between MCR-NIRS-Benchtop and MCR-NIRS-Portable models. Despite of the reduced resolution and narrower spectral range, the data from portable instrument generated models with predictive capacity equivalent to the benchtop instrument models. In addition, NIR-CI proved to be more efficient than NIRS for analyzing samples at lower concentration ranges (1-10% m / m). making it possible to identify the presence of caffeine at concentration levels of 0.5%MestradoQuímica AnalíticaMestra em QuímicaFuncamp[s.n.]Poppi, Ronei Jesus, 1961-2020Pallone, Juliana Azevedo LimaBreitkreitz, Márcia CristinaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASRavazzi, Caroline Gomes, 1990-20192019-01-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (75 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636359RAVAZZI, Caroline Gomes. Identificação e quantificação de adulterantes em whey protein concentrado empregando espectroscopia no infravermelho próximo e resolução multivariada de curvas. 2019. 1 recurso online (75 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636359. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1089382Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-07-22T12:13:59Zoai::1089382Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-07-22T12:13:59Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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