Determinação de componentes e contaminantes em cachaça empregando métodos baseados em análise de imagem digital
Determination of components and contaminants in cachaça using methods based on digital image analysis
| dc.contributor | Suarez, Willian Toito | |
| dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/2925184324871387 | |
| dc.creator | Franco, Mathews de Oliveira Krambeck | |
| dc.date | 2023-04-04T14:01:05Z | |
| dc.date | 2023-04-04T14:01:05Z | |
| dc.date | 2022-08-31 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-27T21:17:06Z | |
| dc.date.available | 2023-09-27T21:17:06Z | |
| dc.identifier | FRANCO, Mathews de Oliveira Krambeck. Determinação de componentes e contaminantes em cachaça empregando métodos baseados em análise de imagem digital. 2022. 162 f. Tese (Doutorado em Agroquímica) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2022. | |
| dc.identifier | https://locus.ufv.br//handle/123456789/30650 | |
| dc.identifier | https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.067 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8957965 | |
| dc.description | Determinação de componentes e contaminantes em cachaça empregando métodos baseados em análise de imagem digital. Orientador: Willian Toito Suarez. Por meio desse trabalho, propõe-se o desenvolvimento e aplicação de quatro métodos analíticos simples, rápidos e de baixo custo. Foi empregado um smartphone como instrumento analítico para determinação de componentes e contaminantes em amostras de cachaças. Os métodos baseiam-se na decomposição das imagens em modelos algébricos, sendo o RGB, o modelo empregado. Desta feita, foi proposto uma metodologia analítica para determinação do teor de acidez volátil nas bebidas empregando o alaranjado de metila e sua propriedade halocrômica. A faixa dinâmica linear para determinação da acidez volátil foi linear de 25 a 275 mg/100 mL de álcool anidro com R 2 =0,99 e com limites de detecção e quantificação de 6,70 e 22,33 mg/100 mL, respectivamente. Além disso, validou-se uma metodologia analítica para determinação de açúcares em cachaça, baseado na redução do Cu 2+ à Cu + pelos açúcares redutores (sacarose e frutose) e formação do complexo colorido entre Neocuproína e Cu 1+ em meio alcalino. A curva analítica foi linear de 0,1 a 15 g L −1 para glicose e frutose com limites de detecção de 0,012 g L −1 e 0,010 g L −1 , respectivamente. Ademais, foi proposto um método para determinação de Cu 2+ empregando uma tiocarbazona como reagente complexante. Esta reação é inédita na literatura, e foi possível obter uma reação altamente sensível e mais seletiva que outros complexantes, como por exemplo, a cuprizona. Após otimizar a reação, obteve-se uma curva analítica para determinar Cu 2+ entre 0,25 e 6,75 mg L -1 com um desvio padrão relativo (n = 5) de 3,2%, bem como um limite de detecção de 0,18 mg L -1 usando um volume de amostra de 400 μL . Por fim, foi proposto um método para determinação simultânea de Cu 2+ e furfural em amostras de cachaças usando um sistema bifásico e ferramentas quimiométricas. O furfural reage com a anilina em meio ácido formando furfulidenanelina, que apresenta coloração rósea. Por outro lado, Cu 2+ reage com Cuprizona em meio básico para formar um complexo azul. A regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) foi utilizada para construir os modelos de predição dos teores de Cu 2+ e furfural em amostras de cachaças. O método desenvolvido foi eficaz para estimar os valores de ambos analitos em cachaças, com erro absoluto médio de 0,2 mg/L para o modelo Cu 2+ , e 0,3 mg/100 mL de álcool anidro para o modelo furfural. Todos os métodos analíticos demonstraram alta exatidão e precisão em relação aos valores encontrados pelos métodos de referência. Não obstante, apresentaram faixas de recuperação adequadas, demonstrando ausência de efeitos de matriz significativos nas amostras estudadas. Sendo assim, as metodologias propostas apresentam como uma alternativa altamente promissora para análises dos analitos in situ e pode auxiliar os produtores na fabricação de um produto seguro para consumo e com propriedades sensoriais superiores. Palavras-chave: Análise de imagem digital. Cachaça. Smartphone. | |
| dc.description | Through this work, we propose the development and application of four simple, fast and low-cost analytical methods using a smartphone as an analytical instrument for the determination of components and contaminants in samples of cachaça. The methods are based on the decomposition of images into algebraic models, with RGB being the model used. The methods are based on the decomposition of images into algebraic models, with RGB being the model used. This time, an analytical methodology was proposed to determine the volatile acidity content in beverages using methyl orange and its halochromic property. The linear dynamic range for determination of volatile acidity was linear from 25 to 275 mg/100 mL of anhydrous alcohol with R 2 =0.99 and detection and quantification limits of 6.70 and 22.33 mg/100 mL, respectively. Furthermore, an analytical methodology was validated for the determination of sugars in cachaça, based on the reduction of Cu 2+ to Cu + by reducing sugars (sucrose and fructose) and formation of the colored complex between Neocuproine and Cu 1+ in alkaline medium. The calibration curve was linear from 0.1 to 15 g L −1 for glucose and fructose with detection limits of 0.012 g L −1 and 0.010 g L −1 , respectively. Furthermore, a method for Cu 2+ determination was proposed using a thiocarbazone as a complexing reagent. This reaction is unprecedented in the literature, and it was possible to obtain a highly sensitive and more selective reaction than other complexing agents, such as cuprizone. After optimizing the reaction, an analytical curve was obtained to determine Cu 2+ between 0.25 and 6.75 mg L -1 with a relative standard deviation (n = 5) of 3.2%, as well as a detection limit of 0.18 mg L -1 using a sample volume of 400 μL. Finally, a method was proposed for the simultaneous determination of Cu 2+ and furfural in cachaça samples using a two-phase system and chemometric tools. Furfural reacts with aniline in an acidic medium to form furfulidenanelin, which is pink in color. On the other hand, Cu 2+ reacts with cuprizone in basic medium to form a blue complex. Partial least squares regression (PLS) was used to build prediction models for Cu 2+ and furfural in cachaça samples. The method developed was effective to estimate the values of both analytes in cachaças, with a mean absolute error of 0.2 mg/L for the Cu 2+ model, and 0.3 mg/100 mL of anhydrous alcohol for the furfural model. All analytical methods demonstrated high accuracy and precision in relation to the values found by the reference methods. Nevertheless, they showed adequate recovery ranges, demonstrating the absence of significant matrix effects in the samples studied. Therefore, the proposed methodologies present a highly promising alternative for in situ analyte analysis and can help producers in the manufacture of a safe product for consumption and with superior sensory properties. Keywords: Digital image analysis. Cachaça. Smartphone. | |
| dc.description | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Viçosa | |
| dc.publisher | Agroquímica | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.subject | Cachaça - Contaminação - Análise | |
| dc.subject | Imagens digitais - Análise | |
| dc.subject | Smartphones | |
| dc.subject | Instrumentação Analítica | |
| dc.title | Determinação de componentes e contaminantes em cachaça empregando métodos baseados em análise de imagem digital | |
| dc.title | Determination of components and contaminants in cachaça using methods based on digital image analysis | |
| dc.type | Tese |