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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10198/4088

Título: Análise semi-quantitativa e quantitativa de bebidas não alcoólicas com uma língua electrónica
Autor: Barcelos, Tânia P.
Orientador: Dias, L.G.
Peres, António M.
Issue Date: 2009
Editora: Instituto Politécnico de Bragança, Escola Superior Agrária
Citação: Barcelos, Tânia Patrícia Gonçalves (2010) - Análise semi-quantitativa e quantitativa de bebidas não alcoólicas com uma língua electrónica. Bragança: Escola Superior Agrária. Dissertação de Mestrado em Qualidade e Segurança Alimentar
Resumo: Neste trabalho usou-se uma língua electrónica constituída por dois sistemas de multi-sensores, com 40 membranas poliméricas sensibilidade cruzada, com composições diferentes, e um eléctrodo de referência Ag/AgCl. O sistema foi aplicado na análise semi-quantitativa de bebidas não alcoólicas e na quantificação das concentrações de compostos orgânicos e açúcares existentes nessas bebidas. As concentrações de açúcares (frutose e glucose), do antioxidante (ácido ascórbico) e dos acidificantes (ácido málico e ácido cítrico) foram determinadas por HPLC. Os sinais das membranas poliméricas registados durante a análise das bebidas não alcoólicas com a língua electrónica foram tratados recorrendo a métodos quimiométricos não supervisionados (análise dos componentes principais) e métodos supervisionados (análise discriminante linear, regressão linear múltipla e regressão pelos mínimos quadrados parciais). Na análise semi-quantitativa, o objectivo foi diferenciar quatro grupos de bebidas não alcoólicas com diferentes concentrações de sumo de fruta adicionado: superiores a 30%, entre 14% e 30%, 5% e 10% e 0.1% e 2%. Foram analisadas, com a língua electrónica, 16 bebidas portuguesas adquiridas em supermercados. Os dados obtidos foram tratados com análise discriminante linear com o procedimento “stepwise”, o que permitiu classificar correctamente 100% dos dados originais e 93.8% no processo de validação cruzada. Para quantificar as concentrações dos acidificantes e açúcares foram usados dois métodos lineares para a obtenção de modelos de estimação/previsão: regressão linear múltipla e método dos mínimos quadrados parciais. Os modelos lineares obtidos apresentaram bons coeficientes de determinação (R2>0,84), tanto no grupo de calibração como no grupo de validação cruzada, para a estimação e previsão das concentrações dos açúcares. O modelo de previsão obtido para a quantificação do ácido cítrico não apresentou resultados satisfatórios. Para o ácido málico verificou-se não haver informação suficiente nos sinais obtidos da língua electrónica para obter qualquer modelo de quantificação. O ácido ascórbico não foi considerado no estudo quantitativo porque não foi encontrado em todas as amostras. In this work was used an electronic tongue built with two multi-sensors system, with 40 different polymeric membranes with cross-sensibility, and an Ag/AgCl reference electrode. These devices were applied in semi-quantitative analysis of soft drinks and in the quantification of organic acids and sugars present in these beverages. The beverage’s composition in sugars (fructose and glucose) and organic acids (ascorbic acid, malic acid and citric acid) was determined by HPLC. The signals of the electronic tongue polymeric membranes obtained in the analysis were treated with non-supervised multivariate methods such as, principal components analysis, and supervised methods such as, linear discriminant analysis, multiple linear regression and partial least square regression. In semi-quantitative analysis, the objective was to differentiate four nonalcoholic beverages with different added fruit juice contents: higher than 30%, between 14%-30%, 5%-10% and 0.1%-2%. A set of 16 portuguese beverages, purchased in supermarkets, were analysed with the electronic tongue device. The data obtained were treated by stepwise linear discriminant analysis, allowing a 100% overall correct classification using the original data and 93.8% for the cross-validation procedure. For the quantification of the organic acids and sugars were used two linear methods to obtain estimation/prediction models: multiple linear regression and partial least squares regression. All linear models obtained for the estimation and prediction of concentrations of sugars in the beverages, showed a good coefficient of determination (R2>0,84) for the original data and for the cross-validation procedure, respectively. The predictive model obtained for the citric acid quantification did not produced satisfactory results. For malic acid there was no sufficient information in the signals from the electronic tongue to obtain a quantification linear model. Ascorbic acid was not considered in the quantitative study because it was not found in all samples.
URI: http://hdl.handle.net/10198/4088
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