Aplicação de métodos quimiométricos na análise de dados químicos de produtos agrícolas
Data
2022-09-06
Autores
Tormena, Cláudia Domiciano
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Resumo
Com o passar dos anos a indústria alimentícia passou a necessitar de um amplo controle para maximizar a produção garantindo qualidade, segurança alimentar e padronização dos lotes. Dessa forma, as tecnologias estão se adaptando para atender as necessidades do setor agro-alimentar. Neste trabalho o impacto do dimorfismo sexual e alterações metabólicas na qualidade das folhas de erva-mate (Ilex paraguariensis) foram investigados por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) combinada com as ferramentas quimiométricas de análise de componentes principais (PCA, do inglês principal component analysis) e análise de variância – análise de componentes simultânea (do inglês, ANOVA-simultaneous component analysis, ASCA), quando as plantas experimentaram diferentes disponibilidades de luz durante duas fenofases da planta. De fato, o dimorfismo sexual teve uma influência significativa nas impressões digitais espectrais FT-IR da erva-mate apresentando metabólitos como a cafeína para plantas masculinas e feofitina a para fêmeas como possíveis biomarcadores. Além disso, foi apontada alteração metabólica nos dois sexos, independente de fatores externos, comprovando que o dimorfismo sexual nas folhas da erva-mate é essencial para aumentar a compreensão do papel metabólico no funcionamento da planta e na qualidade do produto obtido. Este trabalho também apresenta a autenticação de feijão como forma de garantir produtos de maior qualidade para o comércio. Para isso, a análise discriminante por mínimos quadrados parciais (do inglês, partial least squares discriminant analysis – PLS-DA) foi aplicada a imagens digitais a fim de desenvolver uma metodologia não destrutiva que permite a discriminação de três cultivares de Phaseolus vulgaris L. (Agro ANfc9, IPR-Andorinha e IPR-Sabiá) com diferentes características tecnológicas. A PCA resultou na separação dessas cultivares, mas com certa sobreposição, enquanto a análise supervisionada mostrou que três modelos PLS1-DA, um modelo para cada duas cultivares, foi moderadamente melhor do que o tratamento simultâneo de todas as três cultivares (PLS2-DA). As melhores classificações foram encontradas para as cultivares Agro ANfc9 e IPR-Sabiá do que para IPR-Andorinha. O modelo Agro ANfc9 – IPR-Sabiá classificou corretamente 100% das duas classes de feijão nos conjuntos de treinamento e teste mostrando que essa estratégia analítica é rápida, econômica, ecologicamente correta e pode ser aplicada no controle de qualidade do feijão, ajudando na autenticidade do cultivo para o comércio. Ademais, aspectos da interface entre disponibilidade de luz sobre o estrato vegetal e sensibilidade a biorreguladores em Coffea arabica foi investigada usando métodos analíticos clássicos como espectroscopia aliada a quimiometria. Os espectros foram analisados usando uma modificação do método de análise de variância-dimensões comuns, AComDim-ICA (do inglês, analysis of variance-common dimensions analysis- independent components analysis). Isso pode facilitar a identificação de variações nos dados resultantes dos efeitos dos fatores de delineamento experimental, biorreguladores e estratificação, bem como suas interações. Por ser um fruto climatérico, o café é sensível à aplicação de etileno exógeno (Ethephon), que interfere no processo de amadurecimento e pode apresentar quantidades elevadas de cafeína no estrato superior da copa (exposto à luz solar intensa). E, a aplicação externa de giberelina resultou no aumento da produção de substâncias da classe fenólica nos grãos de café cru. Com isso pode-se identificar a qualidade dos grãos crus produzidos, a partir do aumento da maturidade das bagas
Descrição
Palavras-chave
Quimiometria, Erva-mate - Dimorfismo sexual, Cultivares de feijões, Coffea arabica, PCA, ASCA, PLS-DA, AComDim-ICA, Química analítica, Produtos agrícolas - Análise química