Application of the visible and near infrared (VIS / NIR) spectroscopy technique in the physical-chemical control of the quality of wines produced in the São Francisco Valley Sub-medium

Autor: Barreto, Naiane Santos
Přispěvatelé: Marques, Aline Telles Biasoto, Freitas, Sérgio Tonetto de
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFS
Universidade Federal de Sergipe (UFS)
instacron:UFS
Popis: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The quality control of wines and sparkling wines is carried out in wineries by means of specific physical-chemical analyzes, most of which are provided for in legislation to determine standards of identity and product quality. They are often based on time-consuming analytical techniques that require expensive equipment, sample preparation and / or use reagents. In this sense, as an alternative to traditional analysis methodologies, spectroscopy in the visible and near infrared region (Vis / NIR) is one of the analytical techniques that have been proposed for the evaluation of wines, mainly due to its simplicity, speed (analysis in 20 seconds), versatility, reliability and low cost. The aim of this study was to develop multivariate calibration models using a portable Vis / NIR spectrometer to determine quality parameters in three groups of fine wines of the Vitis vinífera L. varieties produced in the Sub-Middle region of the São Francisco Valley, they are: red wines containing 198 samples, white wines containing 86 samples, sparkling white wines containing 35 samples, and pink sparkling wines containing 59 samples; aiming at the total or partial replacement of conventional analytical methods. Additionally, the previous concentration of wine samples was tested using the DESIR technique, to obtain models with greater reliability for the prediction of substances present in low concentration in wines, being evaluated the contents of total phenolic compounds and monomeric anthocyanins. The multivariate calibration models were developed by PLS regression, using the SNV technique for spectral pre-processing. Models with satisfactory predictive performance were built for the determination in red wines ( Group I) of pH, alcohol content and h (hue angle or hue). For white and sparkling white wines (Group II ad III), the parameters density, alcohol content, dry extract, coordinate b *, L * (luminosity), C * (Chroma or saturation) and angle h were those that made it possible to obtain calibration models with good prediction. . While, for sparkling wines, including whites and rosés ((Group III and IV), the results show that the predictive models generated for titratable acidity, pH, density and alcohol content, can be used in practice by wineries, as they also present satisfactory parameters of cross-validation. The DESIR liquid sample concentration technique demonstrated the potential to improve the cross-validation determination coefficient (R2) and the RMSECVr of calibration models for determining phenolic compounds in red wines. In order to obtain a larger number of satisfactory predictive models for analyzing the quality of fine and sparkling wines from the São Francisco Valley's Sub-medium using a portable Vis / NIR spectrometer, it is recommended that a larger number of samples be included in the calibration set. Another alternative would be to use other techniques for data modeling. O controle de qualidade de vinhos e espumantes é realizado nas vinícolas por meio de análises físico-químicas específicas, a maioria delas previstas nas legislações para determinação de padrões de identidade e qualidade do produto. Muitas vezes se baseiam em técnicas analíticas demoradas que requerem equipamentos caros, preparo de amostra e/ou utilizam reagentes. Neste sentido, como alternativa para as metodologias de análises tradicionais, a espectroscopia na região do visível e infravermelho próximo (Vis/NIR) é uma das técnicas analíticas que têm sido propostas para a avaliação de vinhos, devido principalmente a sua simplicidade, rapidez (análise em 20 segundos), versatilidade, confiabilidade e baixo custo. O objetivo deste estudo foi desenvolver modelos de calibração multivariada utilizando espectrômetro Vis/NIR portátil para a determinação de parâmetros de qualidade em três grupos de vinhos finos de variedades Vitis vinífera L. produzidos na região do Submédio do Vale do São Francisco, são eles: vinhos tintos contendo 198 amostras, vinhos brancos contendo 86 amostras, espumantes brancos contendo 35 amostras, e espumantes rosés contendo 59 amostras; visando à substituição total ou parcial dos métodos analíticos convencionais. Adicionalmente, foi testada a concentração prévia de amostras de vinho a partir da técnica DESIR, para a obtenção de modelos com maior confiabilidade para a predição de substâncias presentes em baixa concentração em vinhos, sendo avaliados os teores de compostos fenólicos totais e antocianinas monoméricas. Os modelos de calibração multivariada foram desenvolvidos por regressão PLS, empregando-se a técnica SNV para pré-processamento espectral. Modelos com desempenho preditivo satisfatório foram construídos para a determinação em vinhos tintos (Grupo I) de pH, teor alcóolico e h (ângulo hue ou tonalidade). Para vinhos brancos e espumantes brancos (Grupo II e III), os parâmetros densidade, teor alcóolico, extrato seco, coordenada b*, L* (luminosidade), C* (Chroma ou saturação) e ângulo h foram aqueles que possibilitaram a obtenção de modelos de calibração com boa predição. Enquanto que, para espumantes, incluindo brancos e rosés (Grupo III e IV), os resultados mostram que os modelos preditivos gerados para acidez titulável, pH, densidade e teor alcóolico, podem ser utilizados na prática pelas vinícolas, por apresentarem também parâmetros satisfatórios de validação cruzada. A técnica de concentração de amostras líquidas DESIR demonstrou potencial para melhorar o coeficiente de determinação de validação cruzada (R2) e o RMSECVr de modelos de calibração para determinação de compostos fenólicos em vinhos tintos. Para a obtenção de um número maior de modelos preditivos satisfatórios para análise da qualidade de vinhos finos e espumantes do Submédio do Vale do São Francisco utilizando espectrômetro portátil Vis/NIR, é recomendado que seja incluído um número maior de amostras ao conjunto de calibração. Outra alternativa, seria a utilização de outras técnicas para a modelagem dos dados. São Cristóvão, SE
Databáze: OpenAIRE
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