Avaliação da qualidade e variedade de leite em pó e leite condensado por espectroscopia Raman e análise multivariada

Neste trabalho, a espectroscopia FT-Raman foi explorada como técnica rápida para avaliação da qualidade do leite em pó e leite condensado. A análise exploratória empregando os dados da espectroscopia Raman e a análise por componentes principais (PCA) permitiu a separação das amostras de leite em pó...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2011
Main Author: Almeida, Mariana Ramos de lattes
Orientador/a: Oliveira, Luiz Fernando Cappa de lattes
Banca: Temperini, Marcia Laudelina Arruda lattes, Rubim, Joel Camargo lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Programa: Programa de Pós-graduação em Química
Department: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Assuntos em Portugês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/4237
Resumo Português:Neste trabalho, a espectroscopia FT-Raman foi explorada como técnica rápida para avaliação da qualidade do leite em pó e leite condensado. A análise exploratória empregando os dados da espectroscopia Raman e a análise por componentes principais (PCA) permitiu a separação das amostras de leite em pó de acordo com a sua classificação. A análise multivariada também foi empregada para classificar as amostras de leite em pó adulteradas. No modelo das componentes principais, as amostras adulteradas com até 5% de soro e/ou amido ficaram bem próximas das amostras sem adição de adulterante. Na análise discriminante por mínimos quadrados parciais, as amostras comercias foram classificadas corretamente, já as amostras com 1 e 2% m/m de soro foram classificadas como amostras sem adulteração. Nos modelos de regressão, utilizando o PLS, os resultados mostraram-se satisfatórios para concentrações de adulterante acima de 5% m/m. Abaixo dessa concentração e paras as amostras sem adição de adulterante o modelo apresentou erros relativos altos, de até 50%. As modificações que ocorrem no leite em pó com o tempo de armazenamento foram acompanhadas pela espectroscopia Raman, as mudanças observadas nos espectros indicam a cristalização da lactose como a principal alteração do leite armazenado. Na avaliação da qualidade do leite condensado de diferentes marcas brasileiras, os espectros Raman forneceram informações dos principais constituintes. A análise dos componentes principais revelou amostras com perfil de espectro Raman diferente das demais. Na análise do gráfico dos pesos da primeira componente principal, as bandas características da sacarose apresentaram grande contribuição. Esses resultados sugerem diferentes concentrações de sacarose para as amostras de leite condensado. O trabalho desenvolvido mostra a espectroscopia Raman como uma ferramenta analítica que pode ser utilizada no controle de qualidade do leite em pó e de leite condensado. Apesar dos modelos multivariados desenvolvidos não serem estritamente quantitativos, principalmente para baixas concentrações, eles podem ser utilizados como metodologia de screening para análises de rotina, como demonstrado nesse trabalho.
In this work, the FT-Raman spectroscopy was explored as a rapid technique for assessment the quality of milk powder and condensed milk. The exploratory analysis employing data from Raman spectroscopy and principal component analysis (PCA) allowed the separation of samples of milk powder according to its classification. Multivariate analysis was also used to classify adulterated milk powder samples. In the model of principal components, the adulterated samples with up to 5% of whey and / or starch were very close to those of samples without addition of adulterant. Discriminant analysis by partial least squares, the commercial samples were classified correctly, since the samples with 1 and 2% w/w whey samples were classified as unadulterated. In regression models using PLS, the results were satisfactory for contaminant concentrations above 5% w/w, below this concentration and for samples without addition of adulterant the model showed high relative errors of up to 50%. The changes that occur in milk powder during storage were followed by Raman spectroscopy; the changes observed in the spectra indicate the crystallization of lactose as the main alteration of stored milk. In evaluating the quality of condensed milk of different Brazilian brands, the Raman spectra have provided information of the main constituents. The principal components analysis revealed profile of samples with different Raman spectrum from the others. In the analysis of the loadings of the first principal component, the characteristic bands of sucrose showed great contribution. These results suggest different sucrose concentrations for the samples of condensed milk. The work shows the Raman spectroscopy as an analytical tool that can be used in quality control of milk powder and condensed milk. Although the multivariate models developed are not strictly quantitative, especially for low concentrations, they can be used as screening methods for routine analysis, as demonstrated by this work.