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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3187| Título: | Avaliação de erva-mate para chimarrão (Ilex paraguariensis St. Hil.) por métodos instrumentais e quimiometria |
| Título(s) alternativo(s): | Evaluation of yerba mate for chimarrão (Ilex paraguariensis St. Hil.) by instrumental methods and chemometrics |
| Autor(es): | Vieira, Tatiane Francielli |
| Orientador(es): | Bona, Evandro |
| Palavras-chave: | Autenticação Testes químicos e reagentes Análise espectral Authentication Chemical tests and reagents Spectrum analysis |
| Data do documento: | 26-Fev-2018 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao Medianeira |
| Citação: | VIEIRA, Tatiane Francielli. Avaliação de erva-mate para chimarrão (Ilex paraguariensis St. Hil.) por métodos instrumentais e quimiometria. 2018. 97 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2018. |
| Resumo: | As práticas de cultivo e etapas de colheita e pós-colheita da erva-mate são conduzidas por diferentes métodos dependendo da região, fatores que, assim como tipos de ervais (nativos ou reflorestados) e variabilidade genética e ambiental influenciam em sua qualidade e composição química final. Desta forma, considerasse importante verificar sua autenticidade, o que requer o uso de métodos analíticos rápidos, eficazes e confiáveis. Assim, o objetivo do trabalho foi avaliar amostras de erva-mate para chimarrão, provenientes dos estados de Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul, a fim de discriminá-las quanto à presença de açúcar e origem geográfica, explorando métodos instrumentais rápidos combinados com análises quimiométricas. Para isto, técnicas de colorimetria, nariz eletrônico, espectroscopia visível e de infravermelho próximo (NIR) foram utilizadas em conjunto com métodos quimiométricos exploratórios e de classificação. Além disso, dados de composição obtidos por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC) e dados de compostos fitoquímicos e atividade antioxidante in vitro, coletados em um trabalho anterior, também foram utilizados. Na análise exploratória multitabela (ComDim) foram necessárias cinco dimensões comuns para representar 97% da variância contida nas tabelas avaliadas. As análises de colorimetria e espectroscopia visível indicaram que, possivelmente, as amostras de erva-mate adquiridas de Santa Catarina e Rio Grande do Sul consistem de misturas com a erva-mate produzida no Paraná. A análise de compostos orgânicos voláteis por nariz eletrônico evidenciou que as amostras do Paraná mostraram-se mais ricas nos compostos voláteis detectáveis pelos sensores. A análise multitabelas ComDim foi capaz de discriminar amostras contendo açúcar na segunda dimensão comum, a qual apresenta uma elevada contribuição dos espectros NIR. Entretanto, o ComDim, não discriminou geograficamente as amostras, o que pode ter decorrido pela possível mistura de ervas de diferentes estados. A partir dos resultados obtidos pelo ComDim, foi observado que os espectros NIR apresentavam a melhor capacidade de discriminação das amostras. Assim, foram desenvolvidos modelos PLS-DA para classificar as ervas-mate quanto à presença de açúcar e origem geográfica. O PLSDA também classificou assertivamente as amostras com relação à presença de açúcar com sensibilidade e especificidade iguais a 100%. O PLS-DA foi capaz de discriminar parcialmente as amostras por origem geográfica com valores médios de 76,67% para sensibilidade e de 80,84% para especificidade. Porém, os espectros NIR permitiram uma classificação melhor em comparação aos modelos obtidos para dados de composição química para classificação por origem geográfica, os quais apresentaram sensibilidade e especificidade médias iguais a 57,78% e 88,81%, respectivamente. O emprego de técnicas rápidas, sobretudo da espectroscopia de infravermelho próximo, combinada com os métodos quimiométricos abordados possibilitou a discriminação das amostras de erva-mate especialmente por presença de açúcar, sendo que, para tal finalidade, apresentou vantagens sobre as técnicas HPLC e de análise de compostos fitoquímicos e atividade antioxidante in vitro, por ser mais rápida, não destrutiva e não gerar resíduos químicos. |
| Abstract: | The cultivation practices and harvesting and post-harvest steps of yerba mate are conducted by different methods depending on the region, factors that, as well as types of herbs (native or reforested) and genetic and environmental variability, influence in their quality and final chemical composition. In this way, it is considered important to verify its authenticity, which requires the use of fast, efficient and reliable analytical methods. Thus, the objective of the study was to evaluate yerba mate samples for chimarrão, acquired from the Paraná, Santa Catarina and Rio Grande do Sul states, in order to discriminate them regarding the sugar content and the geographic origin, exploring rapid instrumental methods combined with chemometric analyzes. For this, colorimetry, electronic nose, visible and near infrared spectroscopy (NIR) techniques were used in conjunction with chemometrics exploratory and classification methods. In addition, composition data obtained by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and data of phytochemical compounds and antioxidant activity in vitro, collected in a previous work, were also used. In the multiblock exploratory analysis (ComDim) five common dimensions were required to represent 97% of the variance contained in the tables evaluated. The colorimetry and visible spectroscopy analyzes indicated that possibly the yerba mate samples obtained from Santa Catarina and Rio Grande do Sul consist of mixtures with the yerba mate produced in Paraná. The analysis of volatile organic compounds by electronic nose evidenced that the samples of Paraná were shown to be richer in the volatile compounds detectable by the sensors. The ComDim multiblock analysis was able to discriminate samples containing sugar in the second common dimension, which presents a high contribution of the NIR spectra. However, ComDim did not discriminate the samples geographically, which may have resulted from a possible mixture of different states herbs. From the results obtained by the ComDim it was observed that the NIR spectra presented the best discrimination capacity of the samples. Thus, PLS-DA models were developed to classify herbs mate how much the presence of sugar and geographical origin. The PLS-DA also assertively classified the samples in relation to the presence of sugar with sensitivity and specificity equal to 100%. PLS-DA was able to discriminate partially the samples by geographic origin with mean values of 76.67% for sensitivity and 80.84% for specificity. However, the NIR spectra provided a better classification compared to the models obtained for chemical composition data for classification by geographic origin, which presented average sensitivity and specificity equal to 57.78% and 88.81%, respectively. The employment of rapid techniques, especially the nearinfrared spectroscopy, combined with the chemometric methods allowed the discrimination of the yerba mate samples, especially by presence sugar, and for this purpose, presented advantages over HPLC techniques and analysis of phytochemical compounds and antioxidant activity in vitro, for being faster, nondestructive and does not generate chemical residues. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3187 |
| Aparece nas coleções: | MD - Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos |
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