Detecção de adulteração em farinhas de teff usando espectroscopias NIR e EDXRF em conjunto com quimiometria

• Autor(a) principal: Lima, Patricia Casarin de
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31440
• topic: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS; Farinhas como alimento; Análise espectral; Alimentos - Adulteração e inspeção; Flour as food; Spectrum analysis; Food adulteration and inspection; Tecnologia de Alimentos

O cereal Eragrostis tef (Zucc.), conhecido por teff, ganhou atenção mundial por ser livre de glúten e rico em minerais, principalmente ferro. Devido a isso, a farinha de teff é atrativa às fraudes destacando-se a adição de farinhas de cereais mais baratos. Nesse contexto, o estudo de técnicas rápidas e baratas como a espectroscopia NIR (infravermelho próximo) e EDXRF (fluorescência de raios X por dispersão de energia) é importante para a identificação desse tipo de adulteração. Nesse trabalho, foi avaliada a capacidade dos métodos NIR e EDXRF na identificação de farinhas de teff adulteradas com farinhas de arroz, trigo integral, aveia e centeio. Foram utilizadas duas safras de teff (A e B) adulteradas seguindo um planejamento experimental {5,4} simplex-lattice, variando a proporção de teff de 65% a 100% e adulterantes de 0 a 35%. Os espectros NIR foram pré-tratados com correção do espalhamento multiplicativo (MSC), 2ª derivada ou combinação (MSC+2ªd) e analisados por componentes principais (PCA). Os espectros EDXRF de 15 kV e 50 kV foram alisados e pré-tratados com MSC, 1a derivada ou combinação. Então, os dados das condições de 15 kV e 50 kV foram fundidos em único conjunto pela análise de dimensões comuns (ComDim), a qual também possibilita a análise exploratória multiblocos. Construíram-se modelos de regressão por mínimos quadrados parciais (PLSR) para relacionar os espectros NIR ao teor de teff nas amostras, e modelos por regressão linear múltipla (MLR) para relacionar os scores ComDim-EDXRF. Foram utilizadas as metodologias Kennard-Stone e SPXY para separar os conjuntos de calibração e teste. A definição da quantidade de variáveis latentes (LV) e dimensões comuns (CD) foi realizada usando validação cruzada 10-fold e 8-fold, respectivamente. A PCA dos espectros NIR com MSC+2ªd mostrou clara separação entre as farinhas adulterantes e as safras de teff, devido aos teores de cinzas e carboidratos. Com base nas figuras de mérito e número de LV, o melhor modelo PLSR foi obtido com os espectros MSC+2ªd e amostragem SPXY, que usou 4 LV e apresentou R²previsão = 92%, RMSEP < RMSEC (0,0209 e 0,0299) que sugere ausência de sobreajuste dos dados, e RPDprevisão > 3 indicando capacidade preditiva quantitativa excelente do modelo. Para os espectros EDXRF, o melhor modelo MLR utilizou 6 CD e os dados MSCSPXY, apresentando R2previsão equivalente ao modelo NIR, menor RMSEP (0,0181), ausência de sobreajuste e aplicação quantitativa. Destaca-se a elevada robustez dos modelos NIR e EDXRF dada a previsão do percentual de adulteração na farinha de teff mesmo com as diferenças entre teff A e B indicadas pelas análises exploratórias. Portanto, as espectroscopias NIR e EDXRF em conjunto com quimiometria se mostraram métodos eficientes para o controle de adulteração de farinhas de teff.