Análise quantitativa de formas farmacêuticas por espetroscopia NIR
Análise da atividade da água em alimentos para animais com Visum Palm™ NIR portátil
Análise NIRS dos graus Brix em maçãs inteiras em tempo real
Análise de Brix por NIRS
A indústria agroalimentar tem avançado significativamente nos últimos anos através da implementação de tecnologias para melhorar o controlo de qualidade e a eficiência dos processos de produção. Uma das tecnologias mais relevantes neste domínio é a espetroscopia de infravermelhos próximos (NIRS). Esta tecnologia tem demonstrado um grande potencial para a análise não destrutiva e rápida de produtos agrícolas, como a maçã, permitindo a medição de uma vasta gama de parâmetros de qualidade. Este trabalho tem como objetivo apresentar uma análise detalhada da aplicação da tecnologia NIRS na análise contínua de maçãs Golden Delicious inteiras, com especial enfoque na análise do grau brix, que é o principal parâmetro para o controlo do amadurecimento do fruto, bem como para a sua conservação e comercialização.
Análise tradicional dos graus brix nas maçãs vs Análise de Brix por NIRS
O método tradicional de Análise de Brix das maçãs utilizado na indústria é a refratometria. Embora seja um método simples e bastante económico, é destrutivo, não está em linha e baseia-se numa amostragem aleatória e lenta, o que impossibilita a análise de grandes volumes de produção.
Vantagens da tecnologia NIR na Análise de Brix de maçãs
- Não destrutivo: Ao contrário dos métodos tradicionais, o NIRS não requer a destruição da amostra, permitindo que a fruta seja analisada na sua totalidade e mantendo-a adequada para comercialização.
- Rápido: A análise é imediata, com tempos de resposta em milissegundos.
- Multiparamétrico: Uma única análise NIRS pode fornecer informações sobre vários parâmetros de qualidade em simultâneo.
- Redução do desperdício: Ao identificar imediatamente fruta de má qualidade, esta pode ser desviada antes de continuar no processo de embalamento, reduzindo o desperdício de recursos.
- Otimização do armazenamento: A tecnologia NIRS pode identificar quais os frutos com maior potencial de armazenamento, ajudando as empresas a gerir melhor os seus inventários.
Análise de Brix de maçãs com espetroscopia NIR
O seguinte modelo NIRS para análise de graus brix foi realizado com 40 amostras e referências da variedade de maçã Golden Delicious. Os espectros e referências foram obtidos a partir de 4 pontos diferentes (réplicas) de cada maçã do conjunto de calibração com o analisador de processo Visum NIR In-Line™. Por fim, foi utilizado um refratómetro digital para obter o conjunto de valores de referência.
Figura 1: Graus Brix – Índices do analisador de processo Merit Visum NIR In-Line™
Figura 2: Amostras utilizadas durante o treino do modelo (cinzento) e amostras de validação interna divididas automaticamente (azul). Figura 3: Risco de sobreajuste do modelo brix para maçãs Golden Delicious.
Conclusões: Análise de Brix por NIRS
Para a gama de amostras do conjunto de calibração (11,1 – 15,8 brix), obteve-se um RMSEP (Root Mean Square Error of Prediction) de ±0,3 e um coeficiente de correlação (R2) de 0,93 relativamente aos resultados obtidos utilizando o método de referência. O software Model Builder Visum Master™ também executa automaticamente uma rotina de qualidade espetral para eliminar outliers espectrais , ou seja, dados que são identificados fora do campo do modelo durante a fase de treinamento e, finalmente, um teste de permutação para determinar o risco de sobreajuste, que pode ser entendido como a probabilidade de que a calibração realizada não responda adequadamente a amostras futuras (não utilizadas durante a calibração). Para este modelo, o risco de sobreajuste foi de apenas 0,0015, demonstrando a utilidade e a precisão do analisador de processos Visum NIR In-Line™ para análise contínua em linhas de triagem de maçãs.
