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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35750
Tipo: Dissertação
Título: Desenvolvimento de metodologias analíticas verdes para detecção de adulterantes em leite em pó caprino
Autor(es): Ferreira, José Leonardo Alves
Primeiro Orientador: Almeida, Luciano Farias de
Primeiro Coorientador: Fernandes, David Douglas de Sousa
Resumo: O leite de cabra é considerado um alimento seguro, capaz de produzir efeitos metabólicos e/ou fisiológicos, que podem ser benéficos à saúde. Atualmente, o consumo mundial de leite de cabra e seus derivados têm aumentado devido ao fato deste alimento apresentar características singulares quando comparado ao leite de vaca, tais com baixa alergenicidade, alta digestibilidade e propriedades funcionais. Do ponto de vista econômico, o leite de cabra possui maior valor comercial do que o leite de vaca e diversos estudos apontam que a adulteração por adição de leite de vaca ao leite caprino é frequente. Nesse cenário, políticas de controle de qualidade de alimentos são importantes para garantir a ingestão segura de alimentos e impedir prejuízos financeiros e à saúde dos consumidores. Portanto, neste estudo objetivou-se desenvolver de novas metodologias analíticas baseadas em NIR, RAMAN e ferramentas quimiométricas para o controle de qualidade de leite de cabra, a fim de obter análises rápidas, não invasivas e não destrutivas, alinhadas com os Princípios da Química Verde. No primeiro experimento foram adquiridos espectros NIR de um total de 348 amostras, objetivando classificar o leite de cabra puro, quando a presença dos adulterantes: amido, extrato de soja, composto lácteo e leite bovino. Considerando os dados NIR, a correção de linha de base offset em conjunto com suavização Savitzky-Golay com 21 pontos levaram aos melhores resultados para os modelos construídos (DD-SIMCA e OC-PLS). A autenticação do leite caprino em pó usando estes dados resultou em valores de sensibilidade para os conjuntos de treinamento e teste de 97,5, 100%, não obstante da especificidade no teste de 83,9% utilizando DD-SIMCA, já para os modelos usando OC-PLS os valores obtidos foram 97,5, 100 e 95,1%, respectivamente, para as mesmas figuras de mérito avaliadas. Em outra mão, o segundo experimento seguiu com a aquisição de espectros RAMAN de 83 amostras, cujas 67 adulteradas apenas com leite bovino, também com o intuito de classificar a matriz quanto à adulteração. Os dados RAMAN, no qual foram utilizadas 3 estratégias diferentes de validação, os resultados para os modelos DD-SIMCA em termos da sensibilidade e especificidade foram todos 100%, exceto para a terceira abordagem com o algoritmo KS que apresentou um valor de 98%, para o conjunto teste. Em todas as abordagens, os melhores resultados foram obtidos utilizando os pré-processamentos primeira derivada de Savitzky-Golay com polinômio de segunda ordem e janela de 25 pontos, e MSC. Como consequência, ao autenticar o leite em pó quanto a presença de adulterantes fraudulentos, os produtores podem garantir que os consumidores estejam desfrutando de um produto seguro e de qualidade. Assim, a metodologia proposta pode contribuir para a segurança do consumidor e garantir a conformidade regulatória.
Abstract: Goat milk is considered a safe food, capable of producing metabolic and/or physiological effects that can be beneficial to health. Currently, the global consumption of goat milk and its derivatives has been increasing due to the fact that this food presents unique characteristics when compared to cow milk, such as low allergenicity, high digestibility, and functional properties. From an economic point of view, goat milk has a higher commercial value than cow milk, and several studies point out that adulteration by adding cow milk to goat milk is frequent. In this context, food quality control policies are important to ensure the safe consumption of food and prevent financial losses and harm to consumers' health. Therefore, this study aimed to develop new analytical methodologies based on NIR, RAMAN, and chemometric tools for the quality control of goat milk, in order to obtain fast, non-invasive, and non-destructive analyses, aligned with the principles of Green Chemistry. In the first experiment, NIR spectra were acquired from a total of 348 samples, aiming to classify pure goat milk when adulterants such as starch, soy extract, dairy compound, and cow milk were present. Considering the NIR data, baseline offset correction combined with Savitzky-Golay smoothing with 21 points yielded the best results for the models built (DD-SIMCA and OC-PLS). The authentication of powdered goat milk using these data resulted in sensitivity values for the training and test sets of 97.5% and 100%, respectively, despite the specificity in the test being 83.9% using DD-SIMCA. For the models using OC-PLS, the values obtained were 97.5%, 100%, and 95.1%, respectively, for the same performance metrics evaluated. On the other hand, the second experiment proceeded with the acquisition of RAMAN spectra from 83 samples, of which 67 were adulterated only with cow milk, also aiming to classify the matrix regarding adulteration. The RAMAN data, in which three different validation strategies were used, showed that the results for the DD-SIMCA models in terms of sensitivity and specificity were all 100%, except for the third approach with the KS algorithm, which showed a value of 98% for the test set. In all approaches, the best results were obtained using the Savitzky-Golay first derivative with a second-order polynomial and a window of 25 points, along with MSC. As a result, by authenticating powdered milk for the presence of fraudulent adulterants, producers can ensure that consumers are enjoying a safe and high-quality product. Thus, the proposed methodology can contribute to consumer safety and ensure regulatory compliance.
Palavras-chave: Leite de cabra - Adulteração
Química analítica verde
Espectroscopia NIR
Espectroscopia RAMAN
Quimiometria
Goat milk
Adulteration
Green Analytical Chemistry
NIR Spectroscopy
RAMAN Spectroscopy
Chemometrics
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/123456789/35750
Data do documento: 23-Out-2024
Aparece nas coleções:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Química

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