Classificação multivariada de leite UHT quanto à presença de lactose utilizando espectroscopia no infravermelho próximo (NIR)

Autor: LIMA, Glaucia Ferreira de
Přispěvatelé: ANDRADE, Samara Alvachian Cardoso, HONORATO, Fernanda Araújo, SILVA, Celiane Gomes Maia da, PEREIRA, Claudete Fernandes, MACHADO, Erilane de Castro Lima
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE
Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)
instacron:UFRPE
Popis: Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-07-25T14:32:28Z No. of bitstreams: 1 Glaucia Ferreira de Lima.pdf: 1190943 bytes, checksum: 07121034a8d81e00cbb7ee1bb8c9aa47 (MD5) Made available in DSpace on 2018-07-25T14:32:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Glaucia Ferreira de Lima.pdf: 1190943 bytes, checksum: 07121034a8d81e00cbb7ee1bb8c9aa47 (MD5) Previous issue date: 2017-06-22 Lactose hydrolyzed milk, produced by the conversion of this carbohydrate by galactosidases, was developed since the 1970s mainly to suit individuals with lactose intolerance. However, the analytical methods most used for the analysis of sugars are inefficient for the qualitative evaluation of lactose in products containing different sugars, such as lactose-free milk. Therefore, the use of more sophisticated methods for this analysis becomes essential for the food industry. Near Infrared Spectroscopy (NIRS) represents an emerging analytical technique for the food industry because of characteristics such as non-destructive and rapid analysis. Nevertheless, the use of multivariate data analysis is necessary to extract the encoded information in the spectra. Thus, the aim of this work was to develop and validate a methodology based on NIR spectra obtained in portable and benchtop equipments, associated with the multivariate analysis for the classification of long-life milk regarding the presence of lactose. For this purpose, 71 samples of UHT regular (30) and lactose-free milk (41) were purchased in local commerce. In the present study, the spectra in the diffuse reflectance mode were obtained on high resolution benchtop (FT-IR Spectrum Frontier from Perkin Elmer) and low resolution portable (MicroNIR 1700 from JDSU Corporation) spectrometers. The classification models using the supervised techniques PLS-DA and LDA with variables selection by genetic algorithms (GA) and successive projections (SPA) were developed from the preprocessed spectra. For both equipment, benchtop and portable, all models presented sensitivity and specificity of 100%, only SPA-LDA model for portable equipment obtained sensitivity in 80%. Therefore, NIR spectra, especially those obtained with portable equipment, combined with multivariate classification was effective for the presence identification of lactose in UHT milk. O leite com lactose hidrolisada, produzido pela quebra desse carboidrato por enzimas galactosidases, foi desenvolvido a partir dos anos 1970 principalmente para atender aos indivíduos com intolerância à lactose. Entretanto, os métodos analíticos mais utilizados para a análise de açúcares não são eficientes para a avaliação qualitativa da lactose em produtos contendo diferentes açúcares, como no leite sem lactose. Por isso, a utilização de métodos mais precisos na identificação de lactose torna-se essencial para a indústria de alimentos. A espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) é uma técnica analítica emergente na indústria de processamento de alimentos devido a características como não ser destrutiva, de resposta analítica rápida, precisa e de baixo custo. Contudo, o uso de análise multivariada de dados é necessário para extrair a informação codificada no espectro. Assim, o objetivo desse trabalho foi desenvolver e avaliar uma metodologia baseada em espectros NIR, obtidos em equipamentos portátil e de bancada, associada a análise multivariada de dados para classificação de leite longa vida quanto à presença de lactose. Para isso, 71 amostras de leite UHT foram adquiridas em comércio local, sendo 30 com lactose e 41 sem lactose. No presente trabalho, os espectros no modo de reflectância difusa foram obtidos em espectrômetros de bancada (FT-IR Spectrum Frontier da marca Perkin Elmer) de alta resolução e portátil (MicroNIR 1700 da marca JDSU Corporation) de baixa resolução. Os modelos de classificação utilizando as técnicas supervisionadas PLSDA e LDA com seleção de variáveis pelos algoritmos genético (GA) e de projeções sucessivas (SPA) foram desenvolvidos a partir dos espectros pré-processados. Para ambos os equipamentos, bancada e portátil, todos os modelos apresentaram sensibilidade e especificidade de 100%, apenas o modelo SPA-LDA para o equipamento portátil obteve sensibilidade de 80%. Dessa forma, espectros NIR, em especial os obtidos com equipamento portátil, em conjunto com a classificação multivariada de dados mostrou-se eficiente para identificação da presença de lactose em leite UHT.
Databáze: OpenAIRE
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