Técnicas analíticas avançadas na caracterização química e adulteração de cafés

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dc.contributor.advisor-co1Filgueiras, Paulo Roberto
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000000326171601
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1907915547207861
dc.contributor.advisor1Lacerda Júnior, Valdemar
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000282575443
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9819471276433138
dc.contributor.authorCorreia, Radigya Meyrelles
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-3738-2706
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2784665373055812
dc.contributor.referee1Partelli, Fabio Luiz
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000288300846
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6730543200776161
dc.contributor.referee2Endringer, Denise Coutinho
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-9396-2097
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6424432214565576
dc.contributor.referee4Pereira, Lucas Louzada
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0002-4436-8953
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/4325262830029581
dc.contributor.referee5Cunha Neto, Alvaro
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/0000-0002-1814-6214
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/7448379486432052
dc.date.accessioned2024-05-30T00:50:11Z
dc.date.available2024-05-30T00:50:11Z
dc.date.issued2021-05-28
dc.description.abstractBrazil is the largest producer and exporter of coffee and its rise in this market is associated with the growing improvement in the quality of the product. Espirito Santo is one of the largest coffee producers in Brazil, therefore, it is extremely important to evaluate the quality of coffee produced in the state. Aiming to propose new analytical methodologies by applying spectroscopy techniques in the portable near infrared region (microNIR) and Fourier Transform Ion Cyclotronic Resonance mass spectrometry (FT-ICR MS), the work was divided into three chapters in which factors involving the pre- and post-harvest of coffee beans were evaluated, including: 1) compare the results of FT-ICR MS, microNIR and sensory analysis to evaluate the cultivation of Robusta coffee in an Agroforestry System (AFS) with gliricidia, ingá , peach palm and banana tree; 2) build models of principal component analysis (PCA) and partial least squares regression (PLS) using microNIR spectra to verify the influence of roasting temperature on Arabica/Conilon coffee blends and the presence of adulterants such as corn and husks/sticks in Arabica coffee and 3) identify adulterations with Coffea canephora (Conilon) sludge at different levels (0 - 100 wt% of adulterant), through the analytical technique of portable NIR associated with chemometric tools: PCA, PLS-DA, SIMCA, PLS. These studies showed that the components responsible for distinguishing the samples grown with different species in SAF were chlorogenic acids and that the microNIR results corroborated with the ESI(- )FT-ICR MS data and the sensory analysis, grouping coffees grown in the associated AFS with Gliricidia sepium and Inga edulis. The qualitative and quantitative assessment of the presence of adulterants proved the ability of the portable NIR method to be efficient and capable of predicting adulteration with minimal levels of quantification (LOQs of 5–8% wt% for husks/sticks and corn, and in the range of 17-26 wt% for coffee grounds), which can be applied in the quality control of commercial coffee samples. It was also possible to identify that the roasting temperature affects the discrimination of Arabica and Conilon coffee blends and the drying temperature of the grounds influences the identification in blends with Conilon coffee. However, it was possible to obtain low accuracy values and good classification of authentic and non-authentic samples when evaluating the presence of coffee grounds.
dc.description.resumoO Brasil é o maior produtor e exportador de café e sua ascensão neste mercado associa-se à crescente melhoria da qualidade do produto. O Espirito Santo é o um dos maiores produtores de cafés do Brasil, desta maneira, é de suma importância avaliar a qualidade dos cafés produzidos no estado. Visando propor novas metodologias analíticas ao aplicar as técnicas de espectroscopia na região do infravermelho próximo portátil (microNIR) e a espectrometria de massas por Ressonância Ciclotrônica de Íons com Transformada de Fourier (FTICR MS), o trabalho foi dividido em três capítulos no qual foram avaliados fatores que envolvem o pré e pós colheita dos grãos de cafés, dentre eles: 1) comparar os resultados de FT-ICR MS, microNIR e análise sensorial para avaliar o cultivo de café Robusta em Sistema Agroflorestal (SAF) com gliricídia, ingá, pupunha e bananeira; 2) construir modelos de análise de componentes principais (PCA) e regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) usando espectros de microNIR para verificar a influência da temperatura de torrefação em blends de café Arábica/Conilon e a presença de adulterantes como milho e cascas/paus em café Arábica e 3) identificar adulterações com borra de Coffea canephora (Conilon) em diferentes níveis (0 – 100 wt% de adulterante), através da técnica analítica de NIR portátil associada a ferramentas quimiométricas: PCA, PLS-DA, SIMCA, PLS. Estes estudos mostraram que os componentes responsáveis por distinguir as amostras cultivadas com diferentes espécies em SAF foram os ácidos clorogênicos e que os resultados do microNIR corroboraram com os dados ESI(- )FT-ICR MS e a análise sensorial, agrupando cafés cultivados em SAF consorciados com Gliricidia sepium e Inga edulis. A avaliação qualitativa e quantitativa da presença de adulterantes comprovaram a capacidade do método de NIR portátil em ser eficiente e capaz de predizer adulterações com níveis mínimos de quantificação (LQs de 5–8% wt% para cascas/paus e milho, e na faixa de 17-26 wt% para borra de café), podendo ser aplicado no controle de qualidade de amostras comerciais de café. Foi possível, também, identificar que a temperatura de torrefação afeta a discriminação dos blends de café Arábica e Conilon e a temperatura de secagem das borras influencia na identificação em blends com café Conilon. Contudo, foi possível obter valores baixos de exatidão e boa classificação das amostras autênticas e não autênticas ao avaliar a presença da borra de café.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/15242
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Química
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química
dc.rightsopen access
dc.subjectCafé
dc.subjectcontrole da qualidade
dc.subjectFT-ICR MS
dc.subjectNIR portátil
dc.subjectadulteração
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqQuímica
dc.titleTécnicas analíticas avançadas na caracterização química e adulteração de cafés
dc.title.alternativeAdvanced analytical techniques in chemical characterization and adulteration of coffees
dc.typedoctoralThesis
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