Impressão digital de cachaças por espectrometria de massas: solução ágil, segura e robusta de autenticidade e combate às falsificações

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Paiva, Rodolfo César Gomes de
Orientador(a): Eberlin, Marcos Nogueira
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
eng
Instituição de defesa: Universidade Presbiteriana Mackenzie
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
PCA
Link de acesso: https://dspace.mackenzie.br/handle/10899/42094
Resumo: O mercado brasileiro de falsificações representa um desafio significativo para o país, com perdas estimadas em R$ 414 bilhões apenas em 2023. Dentre os diversos setores afetados, o de bebidas destaca-se por apresentar as maiores perdas devido à sua alta vulnerabilidade. A cachaça, bebida destilada genuinamente brasileira, tornou-se alvo para falsificadores por sua grande popularidade e ampla presença no mercado nacional, pela crescente valorização de exemplares refinados e, especialmente, pelas características de seus constituintes, que facilitam a adulteração. Assim, o desenvolvimento de soluções simples e eficazes para evitar prejuízos decorrentes de práticas fraudulentas é essencial para garantir a qualidade e a segurança dos consumidores, das empresas e das próprias bebidas. Amostras autênticas de cachaças premiadas, selecionadas e adquiridas diretamente de seus fabricantes ou distribuidores oficiais, foram submetidas à análise de espectrometria de massas por infusão direta (DIMS) com ionização por eletrospray no modo de íons negativos ESI(-) – escolhida por permitir análises rápidas, sem necessidade de preparo prévio da amostra e pela capacidade de gerar perfis químicos característicos de bebidas destiladas – para prova de conceito de sua robustez, agilidade e capacidade de fornecer tais assinaturas únicas para cachaças em dois eixos principais: cachaças de diferentes categorias (brancas, envelhecidas e premium) de um mesmo produtor, e cachaças de uma mesma categoria provenientes de diferentes fabricantes, com o objetivo de demonstrar que suas impressões digitais podem servir como fator de autenticidade desses produtos. Segundos após a inserção direta das amostras, sem necessidade de tratamentos prévios, a técnica produziu espectros de massa característicos para cada uma das cachaças analisadas, revelando suas impressões digitais. Embora as diferenças possam ser notadas visualmente nos espectros, a aplicação da Análise de Componentes Principais (PCA) comprovou a separação não apenas entre categorias distintas de um mesmo fabricante, como esperado, mas também entre rótulos de diferentes produtores dentro de uma mesma categoria – o que possibilita a aplicação da técnica tanto por indústrias quanto por órgãos de inspeção regulatória.
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Amostras autênticas de cachaças premiadas, selecionadas e adquiridas diretamente de seus fabricantes ou distribuidores oficiais, foram submetidas à análise de espectrometria de massas por infusão direta (DIMS) com ionização por eletrospray no modo de íons negativos ESI(-) – escolhida por permitir análises rápidas, sem necessidade de preparo prévio da amostra e pela capacidade de gerar perfis químicos característicos de bebidas destiladas – para prova de conceito de sua robustez, agilidade e capacidade de fornecer tais assinaturas únicas para cachaças em dois eixos principais: cachaças de diferentes categorias (brancas, envelhecidas e premium) de um mesmo produtor, e cachaças de uma mesma categoria provenientes de diferentes fabricantes, com o objetivo de demonstrar que suas impressões digitais podem servir como fator de autenticidade desses produtos. Segundos após a inserção direta das amostras, sem necessidade de tratamentos prévios, a técnica produziu espectros de massa característicos para cada uma das cachaças analisadas, revelando suas impressões digitais. 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Among the various sectors affected, the beverage sector stands out for presenting the greatest losses due to its high vulnerability. Cachaça, a genuinely Brazilian distilled spirit, has become a target for counterfeiters due to its great popularity and wide presence in the national market, the increasing value of refined examples, and especially the characteristics of its constituents, which facilitate adulteration. Thus, the development of simple and effective solutions to avoid losses resulting from fraudulent practices is essential to guarantee the quality and safety of consumers, companies, and the beverages themselves. Authentic samples of award-winning cachaças, selected and acquired directly from their manufacturers or official distributors, were subjected to direct infusion mass spectrometry (DIMS) analysis with electrospray ionization in ESI(-) negative ion mode – chosen for allowing rapid analysis without the need for prior sample preparation and for its ability to generate chemical profiles characteristic of distilled beverages – as a proof of concept of its robustness, agility, and ability to provide such unique signatures for cachaças in two main areas: cachaças of different categories (white, aged, and premium) from the same producer, and cachaças of the same category from different manufacturers, with the aim of demonstrating that their fingerprints can serve as an authenticity factor for these products. Seconds after the direct insertion of the samples, without the need for prior treatments, the technique produced characteristic mass spectra for each of the cachaças analyzed, revealing their fingerprints. Although the differences can be visually noted in the spectra, the application of Principal Component Analysis (PCA) proved the separation not only between distinct categories from the same manufacturer, as expected, but also between labels from different producers within the same category – which allows the technique to be applied by both industries and regulatory inspection bodies.cachaçacounterfeitingmass spectrometryDIMSauthenticityPCABrasilEscola de Engenharia Mackenzie (EE)UPMEngenharia de Materiais e NanotecnologiaENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAORIGINALRODOLFO CESAR GOMES DE PAIVA - protegido.pdfRODOLFO CESAR GOMES DE PAIVA - protegido.pdfapplication/pdf3392255https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/57ebf20c-df03-45b8-bef4-784e22da0b6c/download721c0617f8d2018f62bcdbd9eec69fa9MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82207https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/74061024-6e14-421a-b9b0-057ff86bcd29/downloada092685f5fe02015fe6064807ee8feefMD52falseAnonymousREADTEXTRODOLFO CESAR GOMES DE PAIVA - protegido.pdf.txtRODOLFO CESAR GOMES DE PAIVA - protegido.pdf.txtExtracted texttext/plain85410https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/716285b1-62c4-4350-9ab7-b1cf3ed14587/download547109db729f63948a206df2306ea265MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILRODOLFO CESAR GOMES DE PAIVA - protegido.pdf.jpgRODOLFO CESAR GOMES DE PAIVA - protegido.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2745https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/1525c03d-a7d3-414a-ae4e-170035007167/downloadebba65888f012ef9e8c89f80fb568733MD54falseAnonymousREAD10899/420942026-04-10T06:02:26.307715Zopen.accessoai:dspace.mackenzie.br:10899/42094https://dspace.mackenzie.brBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.mackenzie.br/jspui/PRIhttps://adelpha-api.mackenzie.br/server/oai/repositorio@mackenzie.br||paola.damato@mackenzie.bropendoar:102772026-04-10T06:02:26Repositório Digital do Mackenzie - Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)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