Chemometric authentication of conilon coffee (Coffea canephora) from Minas Gerais: untargeted strategies using differential scanning calorimetry, near infrared spectroscopy and data fusion
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Autenticação quimiométrica de café conilon (Coffea canephora) de Minas Gerais: estratégias não alvo utilizando calorimetria exploratória diferencial, espectroscopia na região do infravermelho próximo e fusão de dados
Primeiro orientador
Membros da banca
José Germano Veras Neto
Bruno Gonçalves Botelho
Bruno Gonçalves Botelho
Resumo
This work aims to chemometrically authenticate coffee samples from a new production region of specialty conilon coffee located in the city of Mutum, in the Brazilian State of Minas Gerais. Canephora coffee has historically commanded lower prices than its Arabica counterpart, therefore, the establishment of high production standards has become a key objective for new producers seeking to deliver higher-quality products. In this study, commercial samples provided by the producers from Mutum, as well as from three other Brazilian States, were analyzed by differential scanning calorimetry and portable near infrared spectroscopy. The data obtained was used to construct exploratory models, discriminant analysis, and one-class classification chemometric models aimed at distinguishing the specialty coffees from Minas Gerais. Although it was not possible to define a chemical profile capable of fully discriminating the target class from other producing regions, the multivariate models, particularly those developed by combining calorimetry and spectroscopy data through a data fusion strategy, proved effective in identifying and distinguishing coffee samples from Minas Gerais.
Abstract
Este trabalho tem como objetivo autenticar quimiometricamente amostras de café provenientes de uma nova região produtora de café conilon especial, localizada no município de Mutum, no Estado de Minas Gerais, Brasil. O café da espécie Coffea canephora historicamente apresenta preços inferiores em relação ao seu equivalente arábica, de modo que a busca por melhores padrões de produção é um objetivo dos novos produtores que almejam um produto de maior qualidade. Neste estudo, amostras comerciais fornecidas pelos produtores de Mutum, bem como de outros três estados brasileiros, foram analisadas por calorimetria exploratória diferencial e espectroscopia no infravermelho próximo portátil. Os dados obtidos foram utilizados para a construção de modelos quimiométricos exploratórios, de análise discriminante e de modelagem de classe, com o objetivo de diferenciar os cafés especiais mineiros. Embora não tenha sido possível determinar um perfil químico que discrimine a classe alvo das demais regiões produtoras, os modelos multivariados, especialmente aqueles construídos associando os dados de calorimetria e espectroscopia por meio de uma estratégia de fusão de dados, foram bem-sucedidos na identificação e separação das amostras de café provenientes de Minas Gerais.
Assunto
Química analítica, Quimiometria, Café – Análise, Alimentos – Controle de qualidade, Calorimetria, Espectroscopia de infravermelho, Análise discriminante
Palavras-chave
Food control, Supervised classification, Protected designation of origin, One-class modelling, Discriminant analysis