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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34943
Tipo: Dissertação
Título: Metodologias analíticas baseadas em imagens digitais e espectroscopia NIR para verificação de adulteração em páprica doce
Autor(es): Aranha, Ruth Bezerra
Primeiro Orientador: Pontes, Márcio José Coelho de
Primeiro Coorientador: Soares, Sófacles Figueredo Carreiro
Resumo: As especiarias são produtos feitos a partir de partes de uma mesma espécie de vegetal, sendo utilizadas para dar sabor, cor, aroma e características a alimentos e bebidas. A páprica é uma especiaria mundialmente conhecida, produzida a partir do pimentão vermelho. Sua comercialização ocorre em pequenas quantidades, mas tem um valor relativamente elevado, levando a práticas de adulteração por comerciantes e produtores com o objetivo de obter ganhos econômicos. Para identificar essas adulterações, é necessário desenvolver metodologias de detecção. Neste sentido, este trabalho propõe o desenvolvimento de metodologias analíticas, baseadas em espectrometria NIR e imagens digitais, para a detecção de adulteração em páprica doce com amido e com urucum. Para esta finalidade, foram criados e comparados os modelos SPA-LDA, GA-LDA e PLS-DA, utilizando espectros NIR com diferentes métodos de pré processamento e os histogramas das imagens digitais geradas a partir dos diversos canais de cores. Na classificação utilizando NIR, para as amostras adulteradas com amido, todos os modelos apresentaram resultados satisfatórios, com taxa de classificação correta de 100%, exceto para o modelo GA-LDA utilizando os dados pré-processados com segunda derivada de Savitzky–Golay com Janela de 11 pontos, que alcançou uma taxa de classificação correta de 94%. Os modelos PLS-DA construídos para a classificação das amostras adulteradas com urucum, classificaram todas as amostras corretamente quando foi utilizada primeira derivada de Savitzky–Golay com janela de 7 pontos e segunda derivada de Savitzky–Golay com Janela de 11 pontos. Já para os modelos LDA, os dados sem pré-processamento alcançaram 100% de taxa de classificação correta utilizando o SPA na seleção de variáveis, enquanto os modelos GA-LDA apresentaram melhor desempenho com a correção de linha de base offset e 2ª Der. S.G 11*. Na classificação usando as imagens digitais, quando o PLS-DA foi construído para a identificação da adulteração com amido, a taxa de classificação correta foi de 0,9400 e com o urucum como adulterante obteve 0,8000. O melhor resultado do SPA-LDA para os dois adulterantes foi alcançado quando o canal G (verde) foi utilizado, com taxa de classificação correta de 0,9400 para o amido e 0,8200 para o urucum. Para o modelo GA-LDA, com o amido como adulterante, a combinação RGB + HSI apresentou resultados mais satisfatórios, com taxa de classificação correta de 92%. Já para o adulterante urucum, os melhores resultados foram alcançados com o canal G, com 88% de taxa de classificação correta. Por fim, mediante os resultados obtidos nessa pesquisa, as metodologias propostas apresentam vantagens, pois utilizam técnicas rápidas e de baixo custo, sendo alternativas promissoras para a identificação de adulterações de páprica doce com amido ou com urucum.
Abstract: Spices are products made from parts of the same plant species and are used to give flavor, color, aroma and characteristics to foods and beverages. Paprika is a world-renowned spice produced from red peppers. It is sold in small quantities, but has a relatively high value, leading to adulteration practices by traders and producers with the aim of obtaining economic gains. In order to identify these adulterations, it is necessary to develop detection methodologies. In this sense, this work proposes the development of analytical methodologies, based on NIR spectrometry and digital images, for the detection of adulteration in sweet paprika with starch and annatto. For this purpose, the SPA-LDA, GA-LDA and PLS-DA models were created and compared, using NIR spectra with different preprocessing methods and the histograms of digital images generated from the different color channels. In the classification using NIR, for samples adulterated with starch, all models presented satisfactory results, with a correct classification rate of 100%, except for the GA-LDA model using the pre-processed data with Savitzky–Golay second derivative with 11-point window, which achieved a correct classification rate of 94%. The PLS-DA models built for the classification of samples adulterated with annatto classified all samples correctly when the Savitzky–Golay first derivative with 7-point window and Savitzky–Golay second derivative with 11-point window were used. As for the LDA models, the data without pre-processing achieved a 100% correct classification rate using SPA in variable selection, while the GA-LDA models presented better performance with the offset baseline correction and 2nd Der. S.G 11*. In the classification using digital images, when the PLS-DA was built to identify adulteration with starch, the correct classification rate was 0.9400 and with annatto as adulterant it obtained 0.8000. The best result of the SPA-LDA for both adulterants was achieved when the G (green) channel was used, with a correct classification rate of 0.9400 for starch and 0.8200 for annatto. For the GA-LDA model, with starch as adulterant, the RGB + HSI combination presented more satisfactory results, with a correct classification rate of 92%. For the annatto adulterant, the best results were achieved with the G channel, with an 88% correct classification rate. Finally, based on the results obtained in this research, the proposed methodologies present advantages, since they use fast and low-cost techniques, being promising alternatives for the identification of sweet paprika adulterations with starch or annatto.
Palavras-chave: Química analítica
Especiarias
Segurança de alimentos
Quimiometria
Imagens digitais
Páprica doce - Adulteração
Spices
Food safety
Chemometrics
Digital image
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34943
Data do documento: 1-Nov-2024
Aparece nas coleções:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Química

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