Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/51383
Type: Tese
Title: Combinando modelos quimiométricos e portabilidade para o controle de qualidade de cerveja e outras bebidas fermentadas
Other Titles: Combining chemometric models and portability for quality control of beer and other fermented beverages
Authors: Ana Carolina da Costa Fulgêncio
First Advisor: Marcelo Martins Sena
First Co-advisor: Bruno Gonçalves Botelho
First Referee: Cristina Malegori
Second Referee: Patrícia Valderrama
Third Referee: Scheilla Vitorino Carvalho de Souza
metadata.dc.contributor.referee4: Rodinei Augusti
Abstract: Essa tese propôs o uso de portabilidade e quimiometria no desenvolvimento de novos métodos de análise para o controle de qualidade da cerveja. O mercado cervejeiro movimenta uma enorme rede que agrega desde a pesquisa, o cultivo, o processamento e a comercialização de insumos e matérias-primas até a entrega do produto finalizado. Sendo assim, é necessário considerar o controle de qualidade como uma etapa fundamental na indústria cervejeira. Neste estudo, novos métodos analíticos simples, rápidos, robustos e confiáveis foram desenvolvidos. Por ser a primeira característica sensorial das cervejas que chama a atenção do consumidor, a cor foi escolhida como o parâmetro inicial a ser determinado. O método desenvolvido combinou imagens digitais adquiridas através de um telefone celular e calibração multivariada (PLS, mínimos quadrados parciais). As próximas duas aplicações tiveram como objetivo a determinação do teor de álcool, porém usando estratégias e matrizes distintas. Para isso foi utilizado um espectrofotômetro portátil na região do infravermelho próximo em combinação com calibração multivariada (PLS). A segunda aplicação focou na indústria cervejeira, desenvolvendo assim um método para quantificar o teor alcóolico em cervejas de diferentes estilos. Já a terceira aplicação objetivou desenvolver um método a ser usado por órgãos de fiscalização, envolvendo um modelo quantitativo multiproduto para 4 bebidas fermentadas (cerveja, vinho, cidra e hidromel). A última aplicação combinou espectroscopia NIR portátil e PLS discriminante (PLS-DA) para desenvolver um método de triagem rápido e de interesse forense para a detecção direta de dietilenoglicol em cerveja. Este método foi inspirado em evento trágico recente de envenenamento de pessoas, incluindo mortes, por consumo de cerveja contaminada com esta substância. A validação analítica multivariada foi feita para atestar a eficiência de todos os métodos desenvolvidos. A disseminação da portabilidade abre novas perspectivas, modificando a forma como os usuários se comunicam com a ciência, abrindo novos mercados, com a possibilidade de incorporação em dispositivos cotidianos e aparelhos inteligentes, tornando-se nos próximos anos parte da Internet das Coisas, e contribuindo para a democratização da química analítica.
Abstract: This thesis combined portability and chemometrics in the development of new analytical methods for the quality control of beer. The beer market moves an extensive network that aggregates from the research, cultivation, processing, and marketing of inputs and raw materials to the delivery of the finished product. Given this fact, it is necessary to consider quality control as a fundamental step in the brewing industry. In this study, new simple, rapid, robust, and reliable analytical were developed. Color is the first sensory characteristic of beer that draws the consumer's attention, and thus was chosen as the initial parameter to be determined. The developed method combined digital images recorded by a smartphone and multivariate calibration (PLS, partial least squares) for the color determination of beers. The following two applications aimed at determining the alcohol content using different strategies and matrices. For this aim, a portable near-infrared (NIR) spectrophotometer was applied in combination with multivariate calibration (PLS). The second application focused on the brewing industry, thus developing a method for determining the alcohol content in beers of different styles. On the other hand, the third application focused on regulatory issues, thus developing a multi-product quantitative model for four fermented beverages (beer, wine, cider and mead). The last application combined portable NIR spectroscopy and PLS discriminant analysis (PLS-DA) to develop a fast screening method for the direct detection of diethylene glycol in beer. This is a forensic application based on a recent tragic occurrence of poisoning of dozens of people, including some deaths, by consuming beer contaminated with this substance. Multivariate analytical validation was carried out for all developed methods. The dissemination of portability opens up new perspectives. It can change the way users communicate with science, opening new markets and being able to be incorporated into consumer devices and smart appliances, becoming part of the Internet of Things in the coming years, and contributing to the democratization of analytical chemistry.
Subject: Química analítica
Cerveja
Quimiometria
Cerveja – Indústria – Controle de qualidade
Mínimos quadrados
Calibração
Espectroscopia de infravermelho
Bebidas fermentadas – Indústria
Espectrofotômetro
Análise de componentes principais
Processamento de imagens – Técnicas digitais
Análise multivariada
Preparação de amostra (Química)
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/51383
Issue Date: 16-Mar-2023
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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