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Tested to destruction : advanced spectroscopic, spectrometric, and chemometric analysis of Scotch whiskyKew, William January 2018 (has links)
Scotch Whisky is a complex mixture comprising thousands of chemical species at a diverse range of concentrations. The identities, origins, and significance of many of these compounds is largely unknown. Routine characterisation of Scotch Whisky mostly utilises techniques such as gas or liquid chromatography (GC, LC) coupled to a FID, UV, or low-resolution mass spectrometry (MS) detector. In this thesis, advanced spectroscopic and spectrometric techniques are investigated as potential complementary means to unravel the chemical complexity of Scotch Whisky. Chemometric methods are applied to decipher the significance or potential origin of many of these compounds. Being predominantly (ca. 99 %) protonated 'solvent' - ethanol and water - 1H and 13C Nuclear Magnetic Resonance (NMR) required solvent suppression to be implemented into the acquisition of high resolution spectra. A 1D NOESY-presaturation sequence was modified and implemented in automation for this purpose. Furthermore, this solvent suppression was coupled with several 1D and 2D homo- and heterocorrelated NMR experiments for the analysis of Scotch Whisky. With limited sample preparation - only addition of buffer - an approximate limit of detection of 50 μm was achieved. The developed NMR methodology was subsequently used for structural elucidation of dozens of compounds in Scotch Whisky. Quantification of these compounds was hindered by variable chemical shifts, signal overlap, and for some compounds the existence of equilibria of different forms. Quantification of ethanol concentrations in model solutions and genuine Scotch Whisky samples was successful. A large set of Scotch Whisky samples were analysed by the solvent suppressed 1D 1H NMR methodology and various statistical techniques including statistical total correlation spectroscopy (STOCSY), independent and principal component analysis (ICA, PCA), and orthogonal partial least squares discriminant analysis (OPLS-DA). Various parameters were modelled, and discrimination of 'malt' or 'blend' status was achieved, whilst maturation wood type discrimination was less successful. High resolution negative mode electrospray ionisation (ESI) Fourier transform ion cyclotron resonance (FTICR) MS was then used to examine a large set of Scotch Whisky samples. Thousands of unique molecular formulae were assigned within a 1 ppm threshold, representing an assignment rate of 72-88 % of the detected peaks in the spectra. Assignments were selectively confirmed by isotopic fine structure (IFS) analysis, and structural information obtained by both quadrupolar isolation and fragmentation, and in-cell isolation and fragmentation. Similar chemometric methods as applied to NMR data were used to model sample parameters, and identification of potential maturation wood marker compounds was achieved. Alternative ionisation sources - including atmospheric pressure chemical- and photo-ionisation (APCI, APPI), and laser desorption ionisation (LDI) - were compared for the analysis of Scotch Whisky by FTICR MS. The differing sources provide complementary compositional information on the sample set, with APCI and LDI being most different to ESI in terms of compounds ionised and spectral profiles. Positive mode ionisation was also successful, but molecular formula assignment was hindered by insufficient resolving power. Late experimentation pushed the achievable resolving power to 2.8 million at m/z 400, however the required approach is significantly more time consuming and prone to signal quality degradation. Formula assignment software, both commercial, open source, and in-house developed, were compared. The commercial and published open source software provided essentially identical results for Scotch Whisky, and whilst the in-house tools assigned fewer species (a subset of those assigned by the other tools), they did so with a smaller mean error of assignment. Various analysis and visualisation tools for MS data of complex mixtures were also developed.
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Desenvolvimento de metodologia para a determinação de aflatoxinas em amostras de amendoim usando espectrofluorimetria e análise dos fatores paralelos (PARAFAC) / Development of methodology for the determination of aflatoxins in peanut samples using spectrofluorimetry and parallel factor analysisRobson Alves Luiz 21 March 2012 (has links)
Desenvolvimento de metodologia para a determinação de aflatoxinas em amostras de amendoim usando espectrofluorimetria e análise dos fatores paralelos (PARAFAC). 2012. 92 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro , Rio de Janeiro, 2012. Neste trabalho de pesquisa são descritos dois estudos de caso que se baseiam na determinação de aflatoxinas B1, B2, G1 e G2 em amostras de amendoim, utilizando a técnica de espectroscopia de fluorescência molecular. O primeiro estudo tem o objetivo de avaliar a metodologia empregada para a quantificação de aflatoxinas totais em amendoins, utilizando o método clássico de validação fazendo-se o uso da calibração univariada. Os principais parâmetros de desempenho foram avaliados visando certificar a possibilidade de implementação desta metodologia em laboratórios. O segundo estudo está focado na separação e quantificação destas aflatoxinas com a aplicação combinada da espectrofluorimetria e de um método quimiométrico de segunda ordem (PARAFAC) utilizando a calibração multivariada. Esta técnica pode ser empregada como uma alternativa viável para a determinação de aflatoxinas B1, B2, G1 e G2 isoladamente, tradicionalmente é feito por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de fluorescência. Porém, como estes analitos apresentam uma larga faixa de sobreposição espectral e as aflatoxinas (B1 e G1) possuem intensidade de sinal de fluorescência bem abaixo das demais, a separação e quantificação das quatro aflatoxinas foi inviável. O estudo foi retomado com a utilização das aflatoxinas B2 e G2 e os resultados alcançados foram satisfatórios. O método utilizado para a quantificação de aflatoxinas totais apresentou bons resultados, mostrando-se como uma importante ferramenta para a determinação destes analitos. Alem disso, comtempla perfeitamente o que é requerido pela legislação brasileira para a análise de aflatoxinas B1, B2, G1 e G2, que tem como exigência em laudos finais de análise a declaração do somatório, em g/kg, destas aflatoxinas, ou seja, sem a necessidade de quantifica-las separadamente / This research describes two case studies that are based on the determination of aflatoxins B1, B2, G1 and G2 in peanut samples, using the technique of molecular fluorescence spectroscopy. The first study aims to evaluate the methodology used for the quantification of total aflatoxins in peanuts, using the classical validation method by employing univariate calibration. The main performance parameters were evaluated to assure the ability to ensure implementation of this methodology in laboratories. The second study focuses on the separation and quantification of these aflatoxins with the combined application spectrofluorimetry and a chemometric method of second order (PARAFAC) using the multivariate calibration. This technique can be used as a viable alternative for the determination of aflatoxins B1, B2, G1 and G2 alone, which traditionally is done by high performance liquid chromatography with fluorescence detection. However, as these analytes exhibit a wide range of spectral overlap and the aflatoxins (B1 and G1) have intensity of fluorescence signal well below the others, the separation and quantification of the four aflatoxins was not feasible. The study was resumed with the use of aflatoxins B2 and G2 and the results were satisfactory.
The method used for quantification of total aflatoxins showed good results, showing itself as an important tool for the determination of these analytes. Furthermore, it contemplates exactly what is required by Brazilian legislation for the analysis of aflatoxins B1, B2, G1 and G2, which as a requirement in the final analysis reports is the statement of the sum, in g/kg, these aflatoxins, ie without the need to quantify them separately
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Desenvolvimento de metodologia para a determinação de aflatoxinas em amostras de amendoim usando espectrofluorimetria e análise dos fatores paralelos (PARAFAC) / Development of methodology for the determination of aflatoxins in peanut samples using spectrofluorimetry and parallel factor analysisRobson Alves Luiz 21 March 2012 (has links)
Desenvolvimento de metodologia para a determinação de aflatoxinas em amostras de amendoim usando espectrofluorimetria e análise dos fatores paralelos (PARAFAC). 2012. 92 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro , Rio de Janeiro, 2012. Neste trabalho de pesquisa são descritos dois estudos de caso que se baseiam na determinação de aflatoxinas B1, B2, G1 e G2 em amostras de amendoim, utilizando a técnica de espectroscopia de fluorescência molecular. O primeiro estudo tem o objetivo de avaliar a metodologia empregada para a quantificação de aflatoxinas totais em amendoins, utilizando o método clássico de validação fazendo-se o uso da calibração univariada. Os principais parâmetros de desempenho foram avaliados visando certificar a possibilidade de implementação desta metodologia em laboratórios. O segundo estudo está focado na separação e quantificação destas aflatoxinas com a aplicação combinada da espectrofluorimetria e de um método quimiométrico de segunda ordem (PARAFAC) utilizando a calibração multivariada. Esta técnica pode ser empregada como uma alternativa viável para a determinação de aflatoxinas B1, B2, G1 e G2 isoladamente, tradicionalmente é feito por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de fluorescência. Porém, como estes analitos apresentam uma larga faixa de sobreposição espectral e as aflatoxinas (B1 e G1) possuem intensidade de sinal de fluorescência bem abaixo das demais, a separação e quantificação das quatro aflatoxinas foi inviável. O estudo foi retomado com a utilização das aflatoxinas B2 e G2 e os resultados alcançados foram satisfatórios. O método utilizado para a quantificação de aflatoxinas totais apresentou bons resultados, mostrando-se como uma importante ferramenta para a determinação destes analitos. Alem disso, comtempla perfeitamente o que é requerido pela legislação brasileira para a análise de aflatoxinas B1, B2, G1 e G2, que tem como exigência em laudos finais de análise a declaração do somatório, em g/kg, destas aflatoxinas, ou seja, sem a necessidade de quantifica-las separadamente / This research describes two case studies that are based on the determination of aflatoxins B1, B2, G1 and G2 in peanut samples, using the technique of molecular fluorescence spectroscopy. The first study aims to evaluate the methodology used for the quantification of total aflatoxins in peanuts, using the classical validation method by employing univariate calibration. The main performance parameters were evaluated to assure the ability to ensure implementation of this methodology in laboratories. The second study focuses on the separation and quantification of these aflatoxins with the combined application spectrofluorimetry and a chemometric method of second order (PARAFAC) using the multivariate calibration. This technique can be used as a viable alternative for the determination of aflatoxins B1, B2, G1 and G2 alone, which traditionally is done by high performance liquid chromatography with fluorescence detection. However, as these analytes exhibit a wide range of spectral overlap and the aflatoxins (B1 and G1) have intensity of fluorescence signal well below the others, the separation and quantification of the four aflatoxins was not feasible. The study was resumed with the use of aflatoxins B2 and G2 and the results were satisfactory.
The method used for quantification of total aflatoxins showed good results, showing itself as an important tool for the determination of these analytes. Furthermore, it contemplates exactly what is required by Brazilian legislation for the analysis of aflatoxins B1, B2, G1 and G2, which as a requirement in the final analysis reports is the statement of the sum, in g/kg, these aflatoxins, ie without the need to quantify them separately
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Aplicações de métodos quimiométricos para classifica-ção de cigarros / Applications of chemometric methods for grading of cigarettesMOURA, Monique Jesus Rodrigues 13 August 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2014-07-29T15:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2009-08-13 / Inorganic constituents found in cigarettes come from the tobacco plant, as it absorbs them from the soil, which can be contaminated by chemical fertilizers and environment factors. Inorganic constituents are necessary for many vital functions of human metabolism, but their lack or excess in human body can lead to biological disorder. Lead and cadmium are particularly toxic. While cobalt, cupper and nickel can be highly toxic if inhaled as carbon composites, and that is what happens as a person smokes. In this work, twenty cigarette brands, commonly available to consumers, were classified using chemometric methods, regarding the concentration of potentially toxic inorganic constituents, as Cd, Co, Cu, Pb and Ni. A method of acid digestion in microwave oven was used for opening the samples that was done in triplicate, using HNO3 65% and H2O2 35% as reagent. Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS) was used as analytical technique for the five inorganic constituents determination in the cigarette brands, which results were expressed in μg g-1. Results points to Cu, Pb and Co, as the main elements in every sample. Ni is an element of intermediate content while Cd presents values under 0,6 μg g-1. PCA and HCA, Chemiometric Methods, were applied, after determination of these inorganic constituents in cigarette samples. PCA from original data in five spatial dimensions inside the three main component plane explains 83,25% of total variance, being verified the formation of four distinct classes. HCA presented the same groups formed by PCA. Therefore this research goal is to verify if popular cigarette brands are potentially toxic inorganic constituents source and to classify them as the concentration of these elements by Chemometric Methods / Os constituintes inorgânicos potencialmente tóxicos presente no cigarro são oriundos da própria planta do tabaco, que os absorve através do solo como conseqüência da utilização dos fertilizantes e fatores ambientais. Para muitas das funções vitais do metabolismo humano os constituintes inorgânicos são necessários, de modo que o excesso ou deficiência podem gerar desordem biológica no organismo. Os elementos chumbo e cádmio são particularmente tóxicos. No caso de cobalto, cobre e níquel, esses podem tornar-se altamente tóxicos se inalados como compostos de carbono, e, é o que ocorre durante o ato de fumar. Neste trabalho, vinte marcas de cigarros, popularmente consumidos no Brasil, foram classificadas de acordo com a concentração de Cd, Co, Cu, Pb e Ni. Para a abertura das amostras foi empregado o método de digestão ácida em forno de microondas. Todas as amostras foram abertas em triplicatas, utilizando como reagentes HNO3 65% e H2O2 35%. A técnica analítica usada para a determinação dos constituintes inorgânicos nas marcas de cigarros foi a Espectrometria de Absorção Atômica em Chama (FAAS), onde os resultados foram expressos em μg g-1. Conforme os resultados obtidos, Cu, Pb, Co, apresentaram teores mais significativos nas amostras analisadas. Ni é um elemento com conteúdo intermediário e o Cd apresenta valores inferiores a 0,6 μg g-1. Após a determinação desses constituintes inorgânicos nas amostras de cigarro, aplicou os Métodos Quimiométricos, Análises Componentes Principais (PCA) e Análise Hierárquica de Agrupamentos (HCA). A PCA, a partir dos dados originais em cinco dimensões espaciais dentro do plano das três primeiras componentes principais, explica 83,25% da variância total e foi verificada a formação de quatro classes distintas. A HCA apresentou os mesmos grupos obtidos na PCA. Portanto, este trabalho teve como finalidade verificar se os cigarros popularmente consumidos no Brasil são fontes de constituintes inorgânicos potencialmente tóxicos e classificá-los quanto a concetraçãos desses elementos pelos Métodos Quimiométricos
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Prediction of Roasting Degrees and Chlorogenic Acid Concentration of Coffee by NIR Spectroscopy / 近赤外分光法によるコーヒーの焙煎度とクロロゲン酸濃度の推定Shan, Jiajia 23 March 2015 (has links)
京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(農学) / 甲第19019号 / 農博第2097号 / 新制||農||1029(附属図書館) / 学位論文||H27||N4901(農学部図書室) / 31970 / 京都大学大学院農学研究科地域環境科学専攻 / (主査)教授 近藤 直, 教授 清水 浩, 准教授 小川 雄一 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DGAM
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Intercalação de etilenodiamina em vermiculita e adsorção do corante reativo azul de remazol RN utilizando métodos quimiométricos. / Ethylenediamine intercalation in vermiculite of reactive dye Remazol Blue RN using chemometric methods and adsorption.Queiroga, Líbia Nayane Fernandes de 20 August 2012 (has links)
Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2012-08-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The clay mineral vermiculite was modified by intercalation of ethylenediamine (en) in acidic medium based on a 24 factorial design, the selected variables were: temperature of the intercalation reaction, concentration of en+, time under stirring and acid leaching of the vermiculite. Sixteen different experimental conditions were carried out and the evaluated response was the percentage of nitrogen in each sample. The pristine and modified matrices were characterized through the following techniques, elemental analysis of CHN, x-ray diffraction, infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance for 29Si nucleus. A chemometric study was performed by using the sixteen infrared spectra to investigate the effect of the experimental conditions in the modification of vermiculite. The results showed that temperature of the reaction and the leaching process of the solid have relevant influence in terms of structural properties of vermiculite. The elemental analysis data gave 0.54 mmol g-1 for the amount of organic groups, suggesting the effectiveness of the intercalation reaction of protonated ethylenediamine (en+) in the interlayer space of the material. The solid obtained under optimized conditions was applied to adsorption of the reactive dye Remazol Blue RN from aqueous solutions, by using a 22 factorial design, the variables studied were: temperature and time of reaction, and the response was given by the UV-Vis absorption of the dye typical band. The results showed that the modified vermiculite is an efficient adsorbent for removing of Remazol blue RN from aqueous solution and the application of experimental design is important for determining the best conditions for the experimental variables. / O argilomineral vermiculita foi modificado por intercalação de etilenodiamina (en) em meio ácido. Para isto, foi empregado um planejamento fatorial 24, cujos fatores escolhidos foram: temperatura da reação de intercalação, concentração de en+, tempo de agitação e lixiviação da vermiculita, no total foram obtidas 16 amostras de vermiculita preparadas em diversas condições experimentais. A resposta avaliada foi a percentagem de nitrogênio. As matrizes pura e modificadas foram caracterizadas através das técnicas de análise elementar de CHN; difração de raios X; espectroscopia na região do infravermelho e ressonância magnética nuclear de 29Si. Um estudo quimiométrico foi realizado utilizando os espectros na região do infravermelho das 16 amostras para investigar o efeito das condições experimentais na modificação de vermiculita. Os resultados mostraram que a temperatura de reação e o processo de lixiviação do sólido tem influência relevante em termos de propriedades estruturais da vermiculita. Os dados de análise elementar forneceram o valor de 0,54 mmol g-1 para a quantidade de grupos orgânicos, sugerindo a efetividade da reação de intercalação de etilenodiamina protonada (en+) no espaço interlamelar do material. O sólido otimizado foi aplicado em processo de adsorção do corante reativo azul de remazol RN em solução aquosa, utilizando o planejamento fatorial, na qual as variáveis foram: temperatura e tempo de agitação, as respostas foram dadas pela absorção no UV-VIS da banda característica do corante. Os resultados mostraram que a vermiculita modificada é um adsorvente eficiente para a remoção do corante reativo azul de remazol RN em solução aquosa e que a aplicação do planejamento experimental é importante para a determinação das melhores condições das variáveis experimentais.
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Acoplamento de técnicas espectrométricas com métodos quimiométricos de classificação e calibração multivariada em alimentos / Coupling spectrometric techniques with chemometric methods for classification and multivariate calibration in foodArnaldo Peixoto da Silva 06 May 2011 (has links)
Este trabalho de pesquisa descreve três estudos de utilização de métodos quimiométricos para a classificação e caracterização de óleos comestíveis vegetais e seus parâmetros de qualidade através das técnicas de espectrometria de absorção molecular no infravermelho médio com transformada de Fourier e de espectrometria no infravermelho próximo, e o monitoramento da qualidade e estabilidade oxidativa do iogurte usando espectrometria de fluorescência molecular.
O primeiro e segundo estudos visam à classificação e caracterização de parâmetros de qualidade de óleos comestíveis vegetais utilizando espectrometria no infravermelho médio com transformada de Fourier (FT-MIR) e no infravermelho próximo (NIR).
O algoritmo de Kennard-Stone foi usado para a seleção do conjunto de validação após análise de componentes principais (PCA). A discriminação entre os óleos de canola, girassol, milho e soja foi investigada usando SVM-DA, SIMCA e PLS-DA. A predição dos parâmetros de qualidade, índice de refração e densidade relativa dos óleos, foi investigada usando os métodos de calibração multivariada dos mínimos quadrados parciais (PLS), iPLS e SVM para os dados de FT-MIR e NIR. Vários tipos de pré-processamentos, primeira derivada, correção do sinal multiplicativo (MSC), dados centrados na média, correção do sinal ortogonal (OSC) e variação normal padrão (SNV) foram utilizados, usando a raiz quadrada do erro médio quadrático de validação cruzada (RMSECV) e de predição (RMSEP) como parâmetros de avaliação. A metodologia desenvolvida para determinação de índice de refração e densidade relativa e classificação dos óleos vegetais é rápida e direta.
O terceiro estudo visa à avaliação da estabilidade oxidativa e qualidade do iogurte armazenado a 4C submetido à luz direta e mantido no escuro, usando a análise dos fatores paralelos (PARAFAC) na luminescência exibida por três fluoróforos presentes no iogurte, onde pelo menos um deles está fortemente relacionado com as condições de armazenamento. O sinal fluorescente foi identificado pelo espectro de emissão e excitação das substâncias fluorescentes puras, que foram sugeridas serem vitamina A, triptofano e riboflavina.
Modelos de regressão baseados nos escores do PARAFAC para a riboflavina foram desenvolvidos usando os escores obtidos no primeiro dia como variável dependente e os escores obtidos durante o armazenamento como variável independente. Foi visível o decaimento da curva analítica com o decurso do tempo da experimentação. Portanto, o teor de riboflavina pode ser considerado um bom indicador para a estabilidade do iogurte. Assim, é possível concluir que a espectroscopia de fluorescência combinada com métodos quimiométricos é um método rápido para monitorar a estabilidade oxidativa e a qualidade do iogurte / This research work describes three studies of chemometric methods employed for the classification and characterization of edible oils and its quality parameters through Fourier Transform mid infrared spectroscopy and near infrared spectroscopy, and for the monitoring the oxidative stability and quality of yogurt using fluorescence spectroscopy .
The first and second studies aimed the classification and characterization of edible oil and its quality parameters using Fourier Transform mid infrared spectroscopy (FT-MIR) and near infrared spectroscopy (NIR) measurements, respectively.
Kennard-Stone algorithm was used for selecting the training set, after a principal component analysis (PCA) was applied. The discrimination of canola oils from sunflower, corn and soybean was investigated using SVM-DA, SIMCA and PLS-DA. The quality parameters refraction index and relative density of edible oil was investigated using partial least squares (PLS), iPLS, LS- SVM multivariate calibration of FT-MIR and NIR data were evaluated. Several preprocessing alternatives (first derivative, multiplicative scatter correction, mean centering, orthogonal signal correction and standard normal variate) were investigated by using the root mean square error of validation cross validation (RMSECV) and prediction (RMSEP), as control parameters. In fact, the methodology developed is proposed for direct relative density and refraction index in edible oils and their classification, requiring a few minutes per sample without any previous treatment.
The third study aimed to evaluate the oxidative stability and quality of yogurt stored at 40C with light or dark using the combined parallel factor (PARAFAC) analysis and fluorescence spectroscopy. PARAFAC analysis of the fluorescence landscapes exhibited three fluorophores present in the yogurt, where, at least one of them was strongly related to the storage conditions. The fluorescence signal was resolved into excitation and emission profiles of the pure fluorescent compounds, which are suggested to be vitamin A, tryptophan and riboflavin. Regression model based on PARAFAC scores for riboflavin were built using the scores obtained in the first day as dependent variable and the scores obtained during the storage as independent variable. It was clear demonstrated that the slope of the analytical curve has become smaller throughout the experiment. Therefore, riboflavin level could be considered a good indicator for the yogurt stability. Thus, it is concluded that fluorescence spectroscopy in combination with chemometrics has a potential as a fast method for monitoring the oxidative stability and quality of yogurt
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Acoplamento de técnicas espectrométricas com métodos quimiométricos de classificação e calibração multivariada em alimentos / Coupling spectrometric techniques with chemometric methods for classification and multivariate calibration in foodArnaldo Peixoto da Silva 06 May 2011 (has links)
Este trabalho de pesquisa descreve três estudos de utilização de métodos quimiométricos para a classificação e caracterização de óleos comestíveis vegetais e seus parâmetros de qualidade através das técnicas de espectrometria de absorção molecular no infravermelho médio com transformada de Fourier e de espectrometria no infravermelho próximo, e o monitoramento da qualidade e estabilidade oxidativa do iogurte usando espectrometria de fluorescência molecular.
O primeiro e segundo estudos visam à classificação e caracterização de parâmetros de qualidade de óleos comestíveis vegetais utilizando espectrometria no infravermelho médio com transformada de Fourier (FT-MIR) e no infravermelho próximo (NIR).
O algoritmo de Kennard-Stone foi usado para a seleção do conjunto de validação após análise de componentes principais (PCA). A discriminação entre os óleos de canola, girassol, milho e soja foi investigada usando SVM-DA, SIMCA e PLS-DA. A predição dos parâmetros de qualidade, índice de refração e densidade relativa dos óleos, foi investigada usando os métodos de calibração multivariada dos mínimos quadrados parciais (PLS), iPLS e SVM para os dados de FT-MIR e NIR. Vários tipos de pré-processamentos, primeira derivada, correção do sinal multiplicativo (MSC), dados centrados na média, correção do sinal ortogonal (OSC) e variação normal padrão (SNV) foram utilizados, usando a raiz quadrada do erro médio quadrático de validação cruzada (RMSECV) e de predição (RMSEP) como parâmetros de avaliação. A metodologia desenvolvida para determinação de índice de refração e densidade relativa e classificação dos óleos vegetais é rápida e direta.
O terceiro estudo visa à avaliação da estabilidade oxidativa e qualidade do iogurte armazenado a 4C submetido à luz direta e mantido no escuro, usando a análise dos fatores paralelos (PARAFAC) na luminescência exibida por três fluoróforos presentes no iogurte, onde pelo menos um deles está fortemente relacionado com as condições de armazenamento. O sinal fluorescente foi identificado pelo espectro de emissão e excitação das substâncias fluorescentes puras, que foram sugeridas serem vitamina A, triptofano e riboflavina.
Modelos de regressão baseados nos escores do PARAFAC para a riboflavina foram desenvolvidos usando os escores obtidos no primeiro dia como variável dependente e os escores obtidos durante o armazenamento como variável independente. Foi visível o decaimento da curva analítica com o decurso do tempo da experimentação. Portanto, o teor de riboflavina pode ser considerado um bom indicador para a estabilidade do iogurte. Assim, é possível concluir que a espectroscopia de fluorescência combinada com métodos quimiométricos é um método rápido para monitorar a estabilidade oxidativa e a qualidade do iogurte / This research work describes three studies of chemometric methods employed for the classification and characterization of edible oils and its quality parameters through Fourier Transform mid infrared spectroscopy and near infrared spectroscopy, and for the monitoring the oxidative stability and quality of yogurt using fluorescence spectroscopy .
The first and second studies aimed the classification and characterization of edible oil and its quality parameters using Fourier Transform mid infrared spectroscopy (FT-MIR) and near infrared spectroscopy (NIR) measurements, respectively.
Kennard-Stone algorithm was used for selecting the training set, after a principal component analysis (PCA) was applied. The discrimination of canola oils from sunflower, corn and soybean was investigated using SVM-DA, SIMCA and PLS-DA. The quality parameters refraction index and relative density of edible oil was investigated using partial least squares (PLS), iPLS, LS- SVM multivariate calibration of FT-MIR and NIR data were evaluated. Several preprocessing alternatives (first derivative, multiplicative scatter correction, mean centering, orthogonal signal correction and standard normal variate) were investigated by using the root mean square error of validation cross validation (RMSECV) and prediction (RMSEP), as control parameters. In fact, the methodology developed is proposed for direct relative density and refraction index in edible oils and their classification, requiring a few minutes per sample without any previous treatment.
The third study aimed to evaluate the oxidative stability and quality of yogurt stored at 40C with light or dark using the combined parallel factor (PARAFAC) analysis and fluorescence spectroscopy. PARAFAC analysis of the fluorescence landscapes exhibited three fluorophores present in the yogurt, where, at least one of them was strongly related to the storage conditions. The fluorescence signal was resolved into excitation and emission profiles of the pure fluorescent compounds, which are suggested to be vitamin A, tryptophan and riboflavin. Regression model based on PARAFAC scores for riboflavin were built using the scores obtained in the first day as dependent variable and the scores obtained during the storage as independent variable. It was clear demonstrated that the slope of the analytical curve has become smaller throughout the experiment. Therefore, riboflavin level could be considered a good indicator for the yogurt stability. Thus, it is concluded that fluorescence spectroscopy in combination with chemometrics has a potential as a fast method for monitoring the oxidative stability and quality of yogurt
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