16 results on '"Paulo Henrique Março"'
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2. Rapid non-invasive assessment of quality parameters in ground soybean using near-infrared spectroscopy
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Larissa Rocha dos Santos, Marcela de Souza Zangirolami, Núbia Oliveira Silva, Patrícia Valderrama, and Paulo Henrique Março
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Glycine max ,chemometric methods ,crude protein ,multivariate calibration ,partial least squares ,total lipids ,Agriculture (General) ,S1-972 - Abstract
Abstract: The objective of this work was to evaluate multivariate calibration models to predict total lipids, crude protein, and moisture content in grinded soybean grains using near-infrared spectroscopy and partial least squares (PLS). Three hundred samples of grinded soybean, evaluated in duplicate, were used for reference and spectral measurements. The PLS models for total lipids, crude protein, and moisture were validated by figures of merit for accuracy and precision, respectively, of 0.75 and 0.67 for total lipids, 0.51 and 0.46 for crude protein, and 0.97 and 0.99 for moisture. The PLS models developed for total lipids, crude protein, and moisture can be used as an alternative methodology for the determination of physicochemical parameters, and, therefore, they can be applied in quality control in soybean processing industries.
- Published
- 2018
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3. Utilização de argila residual recuperada como meio adsorvente de óleo de fritura para produção de biodiesel
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Beatriz Fernanda Bonfim de Souza, Michel Rocha Baqueta, Bruno Cesar Circunvis, Paulo Henrique Março, and Ailey Aparecida Coelho Tanamati
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Argila clarificante ,Clarificação ,Ativação térmica ,Biotechnology ,TP248.13-248.65 ,Food processing and manufacture ,TP368-456 - Abstract
Para que os óleos atinjam qualidade sensorial desejada, eles passam por etapas de refino. A clarificação é uma dessas etapas, em que são usadas argilas clarificantes as quais aderem pigmentos indesejados naturais do óleo, tornando-o visualmente mais atraente para os consumidores. O problema está no descarte incorreto destinado a essas argilas, que são dispostas em aterros sanitários causando danos ao meio ambiente. Da mesma forma, óleos residuais de fritura trazem problemas quando descartados em pias e ralos, comprometendo os lençóis freáticos. Assim, uma solução para esse inconveniente seria a produção de biodiesel, já que este é produzido mediante óleos e gorduras, mesmo em estado de deterioração desde que atingidos os padrões físico-químicos de qualidade. Os objetivos do trabalho foram ativar termicamente a argila residual, purificar o óleo residual nessa argila recuperada e produzir via transesterificação ácida o biodiesel do óleo residual e do óleo purificado. Todas as análises físico-químicas foram realizadas de acordo com metodologias oficiais, e os espectros obtidos por meio do infravermelho próximo (NIR) foram tratados mediante Análise dos Componentes Principais (PCA). Foram realizadas análises físico-químicas após a ativação térmica da argila, obtendo-se resultados de umidade de 1,07%, acidez de 0,16 g ácido oleico.100g-1 e peróxidos 19,01 meq.kg-1. Para os insolúveis em éter não foram obtidos valores significativos, além de, por meio da técnica de NIR, ficar nítida a diferença existente entre a argila residual recuperada e a argila virgem. De posse dos resultados, os valores de acidez no óleo purificado e no óleo residual se mantiveram dentro dos padrões estipulados pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), porém o índice de peróxidos ficou acima dos valores recomendados, evidenciando que o óleo se encontrava em processo de deterioração. Conclui-se que ativar termicamente a argila proveniente do processo industrial com o óleo residual é uma boa alternativa para a sua reutilização, pois contribui para que esse material não seja perdido e possivelmente descartado de forma incorreta, e, ainda, traz vantagens com relação à produção de biocombustível por meio de transesterificação ácida.
- Published
- 2019
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4. Multi-product multivariate calibration: determination of quality parameters in soybean industrialized juices
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Dayane Aparecida dos Santos, Karen Priscila de Lima, Marcilene Ferrari Barriquello Consolin, Nelson Consolin Filho, Paulo Henrique Março, and Patrícia Valderrama
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acidity ,vitamin C ,ultraviolet spectroscopy ,multi-product calibration ,figures of merit ,soybean juices ,Engineering (General). Civil engineering (General) ,TA1-2040 ,Science (General) ,Q1-390 - Abstract
Total acidity and vitamin C were determined by using ultraviolet spectroscopy and multi-product multivariate calibration alternately to the reference methods, the potentiometry and Tillman's, respectively. In the developed multi-products models, different products were included (industrialized juices based on soya of different flavors and light). The linear partial least squares (PLS) method was used in the model construction and the outlier samples were evaluated. The accuracy at the 99% level, represented by the root mean square error of calibration (RMSEC) and prediction (RMSEP), was confirmed through the confidence ellipse, whereas the residuals presented random behavior, which indicates that the data fit a linear model. Sensitivity and analytical sensitivity presented adequate results in the determination of vitamin C and acidity, considering the concentration range used 0.83-16.83 mg 100 mL-1 for vitamin C and 0.17-0.34 g 100 mL-1 for total acidity. The inverse of the analytical sensitivity shows that it is possible to distinguish samples with difference in vitamin C concentration of the order of 0.73 mg 100 mL-1, and samples with difference in total acidity of the order of 6.1 x 10-3 g 100 mL- 1.The multi-product PLS model present limits of detection and quantification for vitamin C of 2.43 and 7.36 mg 100 mL-1, respectively. For total acidity, the limits of detection and quantification achieved were 0.02 and 0.06 mg 100 mL-1, respectively. The values for residual prediction deviation (RPD) presented results within the range of values, which classify the models as satisfactory. In addition, the multi-product calibration is fast, because it does not require reagents/solvents and does not generate toxic waste, being an alternative to the conventional methods and being in agreement with the requirements of green chemistry.
- Published
- 2019
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5. PROPOSTA EXPERIMENTAL DIDÁTICA PARA O ENSINO DE ANÁLISE DE COMPONENTES PRINCIPAIS
- Author
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Leonardo Valderrama, Vassula Belinato Paiva, Paulo Henrique Março, and Patrícia Valderrama
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PCA ,red cabbage ,buffer solution ,didactic experiment ,Chemistry ,QD1-999 - Abstract
Principal component analysis (PCA) is a chemometric method that allows for the extraction of chemical information that would otherwise be impossible to determine. Teaching chemometrics to undergraduates can contribute to the overall professional development and training of new teachers, whose profiles have been gaining attention due to the current demand for data interpretation. In this study, a didactic experiment involving PCA is proposed. Spectrophotometry was used in the ultraviolet-visible (UV-Vis) region to assess the behavior of anthocyanins extracted from red cabbage at different pH values. The results suggest the possible separation of anthocyanin structures into three distinct groups, according to their chemical characteristics displayed in acid, neutral, and basic media. The objective is to develop educational materials targeted to undergraduate courses, which encompass a larger number of concepts and introduce instrumental techniques currently being employed in both academic research and the industrial sector. Specifically, the proposed experiment introduces concepts related to spectrophotometry in the UV-Vis range and the PCA chemometric method. The materials used are easily accessible, and UV-Vis spectroscopy equipment is less expensive in comparison with other spectroscopy methods.
- Published
- 2016
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6. Resolução multivariada de curvas com mínimos quadrados alternantes: descrição, funcionamento e aplicações
- Author
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Paulo Henrique Março, Patrícia Valderrama, Guilherme Lionello Alexandrino, Ronei Jesus Poppi, and Romà Tauler
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chemometrics ,resolution methods ,signal separation ,Chemistry ,QD1-999 - Abstract
Multivariate Curve Resolution with Alternating Least Squares (MCR-ALS) is a resolution method that has been efficiently applied in many different fields, such as process analysis, environmental data and, more recently, hyperspectral image analysis. When applied to second order data (or to three-way data) arrays, recovery of the underlying basis vectors in both measurement orders (i.e. signal and concentration orders) from the data matrix can be achieved without ambiguities if the trilinear model constraint is considered during the ALS optimization. This work summarizes different protocols of MCR-ALS application, presenting a case study: near-infrared image spectroscopy.
- Published
- 2014
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7. Procedimentos analíticos para identificação de antocianinas presentes em extratos naturais Analytical procedures for identifying anthocyanins in natural extracts
- Author
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Paulo Henrique Março, Ronei Jesus Poppi, and Ieda Spacino Scarminio
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anthocyanins ,analytical procedures ,identification ,Chemistry ,QD1-999 - Abstract
Anthocyanins are among the most important plant pigments. Due to their potential benefits for human health, there is considerable interest in these natural pigments. Nonetheless, there is great difficulty in finding a technique that could provide the identification of structurally similar compounds and estimate the number and concentration of the species present. A lot of techniques have been tried to find the best methodology to extract information from these systems. In this paper, a review of the most important procedures is given, from the extraction to the identification of anthocyanins in natural extracts.
- Published
- 2008
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8. AUTENTICAÇÃO DE ORÉGANO (Origanum vulgare L.) ORGÂNICO UTILIZANDO ESPECTROSCOPIA NIR E QUIMIOMETRIA
- Author
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Patrícia Valderrama, Paulo Henrique Março, Vitória Maria Almeida Teodoro de Oliveira, Ana Sophia Tovar Fernandez, and Andressa Rafaella da Silva Bruni
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Chemistry ,authenticity ,organic ,oregano ,General Chemistry ,chemometrics ,PLS-DA ,QD1-999 - Abstract
In recent years, the consumption of organic foods has considerably increased. The basic difference between organic and non-organic food products is the way in which they are produced and processed, and the authenticity of these products is a current trend in food science and analytical chemistry. In this sense, the objective of this work was to propose an analytical methodology based on near-infrared spectroscopy (NIR) coupled with partial least squares with discriminant analysis (PLS-DA) for authentication of organic Origanum vulgare L., a spice known for its characteristic aroma and among the most popular condiments in the world, receiving prominence for its antimicrobial, antioxidant and anti-inflammatory properties. As a result, NIR/PLS-DA was able to promote a rapid and non-destructive analysis in the authentication of organic samples. Important spectral regions for this authentication were highlighted by VIP scores being from 1350 to 1430 nm, and from 1450 to 1480 nm where it is observed absorption due to ROH, ArOH, CONH2, RNH2, CONHR, CH, CH2, and CH3.
- Published
- 2020
9. PROPOSAL OF A DIDACTIC EXPERIMENT TO TEACH PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS
- Author
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Leonardo Valderrama, Vassula Belinato Paiva, Paulo Henrique Março, and Patrícia Valderrama
- Subjects
lcsh:Chemistry ,PCA ,buffer solution ,lcsh:QD1-999 ,red cabbage ,didactic experiment - Abstract
Principal component analysis (PCA) is a chemometric method that allows for the extraction of chemical information that would otherwise be impossible to determine. Teaching chemometrics to undergraduates can contribute to the overall professional development and training of new teachers, whose profiles have been gaining attention due to the current demand for data interpretation. In this study, a didactic experiment involving PCA is proposed. Spectrophotometry was used in the ultraviolet-visible (UV-Vis) region to assess the behavior of anthocyanins extracted from red cabbage at different pH values. The results suggest the possible separation of anthocyanin structures into three distinct groups, according to their chemical characteristics displayed in acid, neutral, and basic media. The objective is to develop educational materials targeted to undergraduate courses, which encompass a larger number of concepts and introduce instrumental techniques currently being employed in both academic research and the industrial sector. Specifically, the proposed experiment introduces concepts related to spectrophotometry in the UV-Vis range and the PCA chemometric method. The materials used are easily accessible, and UV-Vis spectroscopy equipment is less expensive in comparison with other spectroscopy methods.
- Published
- 2016
10. Near infrared spectroscopy and multivariate calibration for simultaneous determination of glucose, triglycerides and high-density lipoprotein in animal plasma
- Author
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Kássio M. G. Lima, Bruna Laís Silva, Ana Carolina de Oliveira Neves, Aurigena Antunes de Araújo, Paulo Henrique Março, and Patrícia Valderrama
- Subjects
Blood Glucose ,Male ,Multivariate calibration ,Correlation coefficient ,Mean squared error ,Clinical Biochemistry ,Analytical chemistry ,Pharmaceutical Science ,Analytical Chemistry ,chemistry.chemical_compound ,High-density lipoprotein ,Drug Discovery ,Partial least squares regression ,Animals ,Least-Squares Analysis ,Spectroscopy ,Triglycerides ,Spectroscopy, Near-Infrared ,Chemistry ,Near-infrared spectroscopy ,Cholesterol, HDL ,NIR ,Rats ,Glucose ,Calibration ,Quantitative analysis (chemistry) ,Algorithms - Abstract
The quantitative analysis of glucose, triglycerides and high-density lipoprotein (HDL) in rat plasma without sample pre-treatment using direct near-infrared spectroscopy was studied. Comparison was made of several multivariate calibration techniques and algorithms for data pre-processing and variable selection, including partial least squares (PLS), interval partial least squares (iPLS), genetic algorithm (GA) and successive projections algorithm (SPA). Variable selection yielded good results for the correlation coefficient and Root Mean Square Error of Prediction (RMSEP) values for the three parameters, especially triglycerides. The RMSEP values for glucose, triglycerides and HDL produced by the PLS model were 6.08, 16.07 and 2.03 mg dl −1 , respectively. F tests and t -tests were performed to compare the results of the models with each other and with a reference method. These results suggests that the PLS method can be used to simultaneously determine the concentrations of glucose, triglycerides and HDL in complicated biological fluids with NIR spectroscopy, offering an alternative analysis in animals.
- Published
- 2012
11. Study on the influence of radiation and pH at the knetic behavior of anthocynins from plants of hibiscus gender by chemometrics methods
- Author
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Paulo Henrique Março, Poppi, Ronei Jesus, 1961-2020, Scarminio, Ieda Spacino, Ferrão, Marco Flores, Rohwedder, Jarbas José Rodrigues, Rossi, Adriana Vitorino, Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Ciências, and UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
- Subjects
Quimiometria ,Anthocyanins ,MCR-ALS ,Cinética ,Kinetics ,Antocianinas ,Chemometrics - Abstract
Orientador: Ronei Jesus Poppi Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Resumo: A influência da radiação UV e pH no equilíbrio de espécies de antocianinas de plantas do gênero Hibiscus foi estudada por métodos quimiométricos. Antocianinas provenientes de extratos de 3 diferentes flores da família Malvaceae (Hibiscus Sabdariffa, Hibiscus Acetosella e Malvaviscus Penduliflorus) foram utilizadas no estudo. Análises espectrofotométricas nas regiões UV-Vis foram realizadas, comparando-se os espectros e a cinética resultante de análises realizadas com e sem exposição à radiação UV em soluções tampão com valores de pH variando de 1,5 até 12,7 e Análise por Injeção em Fluxo (FIA) para o cálculo das constantes de equilíbrio dos compostos encontrados. Para isso, foram utilizados métodos quimiométricos de Análise de Componentes Principais (PCA), PCA multi-modo (MPCA), Pure, Decomposição de Valores Singulares (SVD) e Resolução Multivariada de Curvas com Mínimos Quadrados Alternados (MCR-ALS). Com o objetivo de encontrar com maior confiabilidade o número de espécies presentes assim como caracterizá-las, o método MCR-ALS foi aplicado utilizando-se matrizes individuais e também com matrizes aumentadas. A partir dos resultados obtidos pela aplicação dos métodos quimiométricos foi sugerido um sistema de equilíbrio entre as diferentes formas químicas encontradas nos diferentes valores de pH, e a partir dos resultados obtidos por FIA, foram calculadas as constantes de equilíbrio para algumas das espécies encontradas Abstract: The influence of UV radiation and pH at the anthocyanin species equilibra, extracted from plants of Hibiscus gender was studied with chemometric methods. Anthocyanins from different extracts of 3 different flowers of Malvaceae family (Hibiscus Sabdariffa, Hibiscus Acetosella and Malvaviscus Penduliflorus) were used at this investigation. Spectrophotometric analysis at UV-Visible range were performed, comparing spectra and kinetic behavior from analysis with and without UV radiation exposure by using buffer solutions with pH varying from 1.5 to 12.7 and Flow Injection Analysis (FIA) to calculate the equilibra constants to the compounds found in the samples. Chemometric methods as Principal Components Analysis (PCA), Multy-Way PCA, Pure, Singular Value Decomposition (SVD), Multivariate Curve Resolution with Alterning Least Squares (MCR-ALS) were applied. Aiming to find out the number of species, as well as, to characterize them, the MCR-ALS method was applied by using individual and augmented matrix strategy. From the results of the chemometric methods application it was proposed an equilibra system to the species found at different pH values and from FIA results, the equilibra constants were calculated to some of the species Doutorado Química Analítica Doutor em Ciências
- Published
- 2009
12. Development of instrumentation for monitoring coffee beans roasting
- Author
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Edson Roberto Santesso, Mário Henrique Montazzolli Killner ., Suzana Lucy Nixdorf, and Paulo Henrique Março
- Abstract
Neste trabalho objetivou-se o desenvolvimento de instrumentação para monitoramento da torra de grãos de café da espécie Coffea canephora, através do desenvolvimento de uma câmara de torração automatizada por microcontrolador com plataforma de computação open source (Arduino Mega 2560) para controle da instrumentação, sendo o microprocessador controlado pelo software Coffee Roast Control System V2.0, que fez todo o processamento e aquisição de dados, desenvolvido por Edson Roberto Santesso do grupo LATE (Laboratório de Analítica Thomas Edison) da Universidade Estadual de Londrina (UEL), através do monitoramento in-situ durante o processo de torração. As amostras de café foram adquiridas do instituto agronômico do Paraná (IAPAR) campus Londrina. Para cada amostra, foi separado pequenas porções de 40g, sendo submetidas ao processo de torra, adquirido imagens digitais canal L*, frequência sonora e espectros de refletância no NIR nano portátil. A aplicação de diferentes padrões de cor e curvas de torrefação teve como proposito evidenciar a combinação entre a melhor configuração das variáveis tempo e temperatura e a tonalidade de cor final para obter o melhor desempenho. O método colorimétrico empregado para a avaliação da cor utiliza o sistema de cores CieLAB que é um padrão de cores que foi implementado pela Comissão Internacional de Iluminação (CIE, 1986). Para a detecção dos cracks do café durante o processo de torra foi utilizado um captador de áudio no qual foi acoplado do lado de fora da câmara de torra a uma distância de aproximadamente 2cm, para realizar a gravação de áudio. Para a realização das analises estatísticas foi utilizado o software GAMMA desenvolvido pelo professor Dr. Evandro Bona da (UTFPR) campus Campo Mourão, onde foi utilizado a análise de componentes principais (ACP) e a regressão dos mínimos quadrados parciais (PLSR) como ferramentas quimiométricas com o intuito de se fazer uma análise exploratória e quantitativa dos grupos amostrais, para discriminalos entre si dentro da mesma curva de temperatura por suas caracteriscas espectrais. A automação foi testada mostrando que o método escolhido para a detecção dos eventos de crack apresentou apenas ruído, não sendo possível descriminar a frequência na qual ocorrem os dois eventos. Foi verificado que o aumento no tempo de torra desencadeou o aumento no percentual de perda de massa. A análise qumiométrica utilizando o PLSR mostra que as coordenadas L*, a* e b* do método de imagem digital podem ser empregados para a predição dos valores de L* do colorímetro, sendo uma boa estimativa online durante todo o processo de torra, com baixos valores de RMSECV. The objective of this work was to develop instrumentation for monitoring the roasting of coffee beans of the species Coffea canephora, through the development of a roasting chamber automated by microcontroller with an open source computing platform (Arduino Mega 2560) to control the instrumentation, being the microprocessor controlled by the Coffee Roast Control System V2.0 software, which did all the processing and data acquisition, developed by Edson Roberto Santesso from the LATE group (Thomas Edison Analytical Laboratory) at the State University of Londrina (UEL), through monitoring in-situ during the roasting process. The coffee samples were acquired from the agronomic institute of Paraná (IAPAR) campus Londrina. For each sample, small portions of 40g were separated, being submitted to the roasting process, acquiring digital images L* channel, sound frequency and reflectance spectra in the portable NIR nano. The application of different color standards and roasting curves aimed to highlight the combination between the best configuration of the time and temperature variables and the final color tone to obtain the best performance. The colorimetric method used for the evaluation of color uses the CieLAB color system, which is a color standard that was implemented by the International Commission on Illumination (CIE, 1986). For the detection of coffee cracks during the roasting process, an audio pickup was used, which was coupled outside the roasting chamber at a distance of approximately 2 cm, to perform the audio recording. To perform the statistical analysis, the GAMMA software developed by Professor Dr. Evandro Bona da (UTFPR) Campo Mourão campus, where principal components analysis (PCA) and partial least squares regression (PLSR) were used as chemometric tools in order to carry out an exploratory and quantitative analysis of the sample groups, to discriminate them from each other within the same temperature curve by their spectral characteristics. The automation was tested showing that the method chosen for the detection of crack events presented only noise, and it was not possible to discriminate the frequency in which the two events occur. It was found that the increase in roasting time triggered an increase in the percentage of mass loss. The chemometric analysis using the PLSR shows that the L*, a* and b* coordinates of the digital imaging method can be used to predict the L* values of the colorimeter, being a good estimate online throughout the roasting process, with low RMSECV values.
- Published
- 2022
13. Discriminação espectroscópica na região do UV de grãos de café verde e torrado das espécies C. arabica e C. canephora
- Author
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Jaqueline Munise Guimarães da Silva, Ieda Spacino Scarminio ., Paulo Henrique Março, and Yohandra Reyes Torres
- Abstract
Em virtude da expansão da cafeicultura no Brasil, pesquisas com enfoque na análise química revelam-se importantes para que a qualidade e especificação do produto sejam monitoradas. Desse modo, a partir de amostras comerciais e um planejamento de mistura realizaram-se duas pesquisas. A primeira teve ênfase na discriminação de grãos verdes e torrados das espécies Coffea arabica e Coffea canephora por meio das impressões digitais obtidas por espectrofotometria na região ultravioleta. Em adição, desenvolveu-se uma segunda pesquisa, cujo intuito foi identificar os metabólitos que variaram à medida que Coffea arabica foi adicionado ao Coffea canephora, uma vez que os cafés comercializados podem conter a combinação de ambos. Por meio da Análise das Componentes Principais das impressões digitais verificou-se que a mistura binária (etanol:água 1:1 v:v) e ternária (isopropanol:etanol:água 1:1:1 v:v:v) são combinações de solventes que extraem metabólitos que diferenciam os cafés, sendo eles ácidos clorogênicos e metilxantinas. Os resultados da Análise de Variância por Componentes Simultâneos indicaram a partir da mistura binária que os fatores torra (processamento) e espécie são significativos para a discriminação dos cafés, e para a mistura ternária, os fatores espécie, processamento e a interação entre ambos foram significativos para a discriminação. No estudo das proporções 0:100, 25:75, 50:50, 75:25 e 100:0 (%) de Coffea arabica:Coffea canephora, utilizando isopropanol:etanol (1:1, v:v) verificou-se nos grãos verdes que maiores proporções de C. canephora apresentam maior abundância relativa de ácidos clorogênicos (219 e 332 nm). Nos grãos torrados averiguou-se que maiores porcentagens de C. arabica apresentam maiores concentrações relativas de metabólitos com absorção em 289 nm. Due to the expansion of coffee production in Brazil, research focusing on chemical analysis is relevant for the quality and specification of the product has been monitored. Thus, from commercial samples and a mixture of planning took place two surveys. The first emphasized the discrimination of green and roasted grains of the species Coffea arabica and Coffea canephora by means of the fingerprints obtained using spectrophotometry in the ultraviolet region. The second reserch aimed to identify the metabolites that varied as Coffea arabica was added to Coffea canephora, since the commercialized coffees may contain the combination of both. The fingerprints Principal Component Analysis found that the binary (ethanol: water 1: 1 v: v) and ternary (isopropanol: ethanol: water 1: 1: 1 v: v: v) mixture are combinations of solvents that extract metabolites that differentiate coffees, namely chlorogenic acids and methylxanthines. The results of the Analysis of Variance by Simultaneous Components indicated from the binary mixture that the factors roasting (processing) and species are significant for the discrimination of the coffees. For the ternary mixture, the factors species, processing and the interaction between both were significant. for discrimination. In the study of the proportions 0: 100, 25:75, 50:50, 75:25 and 100: 0 (%) of Coffea arabica: Coffea canephora, using isopropanol: ethanol (1: 1, v: v) showed that green grains with higher proportions of C. canephora have a higher relative abundance of chlorogenic acids (219 and 332 nm). In the roasted grains, the higher percentages of C. arabica have more relative concentrations of metabolites at 289 nm.
- Published
- 2021
14. Spectroscopic fingerprint of green bean of Coffea arabica, cultivated under different space management treatments
- Author
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Amélia Elena Terrile, Ieda Spacino Scarminio ., Marta de Toledo Benassi, Isabel Craveiro Moreira, Mário Henrique Montazzolli Killner, and Paulo Henrique Março
- Abstract
Poucos estudos têm relacionado a produção de metabólitos especializados com o adensamento de cultivo de cafeeiros. Neste estudo, foi investigada a impressão digital metabólica de grãos crus de Coffea arabica cv. IAPAR 59, provenientes de cafeeiros cultivados em dois tipos de arranjos, quadrado-S e retangular-R, e duas densidades de plantio: 6.000 e 10.000 pts ha-1. Nas amostras brutas foram determinados os teores de umidade, cinzas, lipídios e os minerais foram analisados por EDXRF. O planejamento experimental simplex centroide com quatro solventes foi utilizado para a obtenção de extratos os quais foram analisados nas regiões do UV-Vis, do Infravermelho (FITR) e por RMN 1H. Os extratos lipídicos também foram analisados por FTIR. Os dados espectroscópicos foram submetidos à análise exploratória (ACP e AH). O tipo de arranjo e a densidade de plantas não influenciaram no teor de umidade, cinzas e lipídios analisados. A ACP dos dados obtidos por EDXRF diferenciou os tratamentos pela densidade de plantio, mostrando que S6 e R6 se caracterizaram pelo maior teor de Mn e P enquanto que S10 e R10, pelo maior conteúdo de Cu, K, e Ca. Os maiores rendimentos na extração por solventes foram obtidos com etanol e etanol: acetona. Os rendimentos foram reproduzidos pelo modelo quadrático no qual foram usados apenas os coeficientes significativos no nível de 95% de confiança. Os dados do UV-Vis mostraram que os tratamentos se diferenciaram pelo teor de ACG e lipídios insaponificáveis e/ou cafeína, sendo isto confirmado pela AH dos dados de FTIR. Os espectros FTIR mostraram que os tratamentos S6 e R10 possuem maior teor de lipídios enquanto que S10 e R6 apresentaram maiores conteúdos de carboidratos e proteínas. A análise exploratória dos extratos lipídicos no FTIR indicou que os arranjos quadrados poderiam ser caracterizados por uma maior quantidade de cafeína enquanto que nos retangulares se evidencia a presença de ácidos graxos insaturados. A ACP dos dados espectrais de RMN 1H mostrou diferenças na composição entre os extratos etanólicos e não etanólicos dos arranjos quadrados. A influência da densidade de plantio nestes arranjos pôde ser observada nos extratos obtidos com acetona. O tratamento S6 apresentou maior abundância relativa de cafeína e a presença de aldeído insaturado no extrato acetônico. Few studies have linked the production of specialized metabolites with the high planting density of coffee. In this study, it was investigated the metabolic fingerprint of green grains of Coffea arabica IAPAR 59, cultivated in two types of arrangements, square-S and rectangular-R, and two planting densities: 6.000 and 10.000 pts ha-1. Raw samples was used for analysis of moisture, ash and lipids. The minerals were analyzed by EDXRF. A simplex centroid design for four solvents was used to obtain the extracts that were analyzed by UV-VIS, infrared (FITR) and 1H NMR. Lipid extracts were also analyzed by FTIR. Spectroscopic data were submitted to exploratory analysis (PCA and CA). Moisture, ash and lipids contents were not influenced by the type of arrangement and plant density. The PCA of EDXRF data differentiated treatments by planting density. The S6 and R6 treatments were characterized by higher content of Mn and P while S10 and R10 had the higher content of Cu, K and Ca. The higher yields in the solvent extraction were obtained with ethanol and ethanol: acetone. The experimental data were reproduced by the quadratic model where only significant coefficients at the 95% confidence level were used. UV-Vis spectral data showed that the treatments were differencied by CGA content and unsaponifiable lipids and/or caffeine. This was confirmed by the CA of FTIR data. The FTIR spectra showed that the S6 and R10 treatments have higher lipid content while S10 and R6 showed higher carbohydrates and protein contents. Exploratory analysis of lipid extracts in FTIR indicated that the square arrangements could be characterized by a higher caffeine content. The rectangular treatment evidenced the presence of unsaturated fatty acids. The PCA of 1H NMR spectral data showed differences in the composition between the ethanolic and non-ethanolic extracts of square arrangements. The influence of planting density on these arrangements could be observed in the acetone extracts. The S6 treatment showed higher relative abundance of caffeine and the presence of unsaturated aldehyde in acetone extract.
- Published
- 2016
15. Microbiological quality and physicochemical characterization of honey samples of stingless bees from six regions of Paraná state Abstract
- Author
-
Parpinelli, Rejane Stubs, Vagner de Alencar Arnaut de Toledo, Maria Cláudia Colla Ruvolo Takasusuki - UEM, Márcia Regina Ferreira Geraldo Perdoncini - UTFPR, Maria Josiane Sereia - UTFPR, and Paulo Henrique Março - FAPESP
- Subjects
Análise físico-química ,Brasil ,Abelhas sem ferrão ,Produção animal ,Análise microbiológica ,Ciências Agrárias ,Zootecnia ,Qualidade de mel - Abstract
The study aimed to evaluate the microbiological quality and physicochemical characterization of 26 honey samples of stingless bee from six regions of the State of Paraná: Tetragonisca angustula (n=15), Scaptotrigona bipunctata (n=05), Melipona quadrifasciata quadrifasciata (n=05) and Melipona bicolor schencki (n=01), to contribute to the identity and quality standards, providing information for the preparation of rules relating to honey produced by stingless bees at the state level and national. Coliform counts were performed at 35ºC and 45ºC coliforms, fungi counting and detection of Salmonella spp, according to methods described by the international standards APHA - (APHA technical committee on microbiological methods for foods). For coliform 35ºC, 15.38% of honey samples analyzed had values > 3NMP.g-1, and of which 7.69% was observed positive for coliforms at 45ºC, and all samples of Tetragonisca angustula. The high result for coliforms at 35ºC may indicate a failure on good handling practices in respect of samples evaluated and may also be naturally related to the bees, because these bacteria are present fluently in the environment and during foraging bees can bring these bacteria to the colony. The results of positive sample for coliforms at 45ºC indicated the product post-processing contamination, since these bacteria need water activity greater than 0.91 for their growth, providing more safety information about the hygienic conditions of the product. For analyzed samples, the most value for water activity was 0.85 and insufficient value to the development of enteral pathogens, which does not preclude their survival in the environment. For fungi count, 100.00% of the samples presented values within the desired limits by Regulation Identity Technical and Honey Quality of social stingless bees, Melipona genus, the State Agency of Bahia Agricultural Defense (ADAB). In the samples the presence of Salmonella spp. was not observed. For physical and chemical characteristics, most of the samples were within the maximum and minimum suggested in other studies by different authors. For moisture 92.31% of the samples did not fit within the proposed limit, pH 100.00%, 84.62% acidity, formol index 61.54%, ash 100.00% and 100.00% color. Electrical conductivity presented lower than those cited by other authors, hydroxymethylfurfural 88.46%, protein 100.00%, reducing sugars 100.00%, total reducing sugars 100.00% and sucrose 100.00%. Viscosity presented higher values, diastase activity 100.00%, with values below the suggested minimum limit, and water activity presented higher values. For diastase activity is recommended that this analysis must be reviewed as a quality indicator. By principal component analysis it was possible to observe the similarity of some samples correlated with the analyzed variables, producing species and region, how these factors influenced the final product quality. The characterization of physicochemical parameters and checking the microbiological quality of honey samples produced by stingless bees may help to establish a normative for honey quality standards of the analyzed species. O estudo foi realizado com o objetivo de avaliar a qualidade microbiológica e a caracterização físico-química de 26 amostras de mel de meliponíneos de seis regiões do Estado do Paraná: Tetragonisca angustula (n=15), Scaptotrigona bipunctata (n=05), Melipona quadrifasciata quadrifasciata (n=05) e Melipona bicolor schencki (n=01), com o intuito de contribuir com padrões de identidade e qualidade, fornecendo informações para elaboração de uma Normativa para o mel produzido por abelhas sem ferrão em nível estadual e/ou nacional. Foram realizadas contagens de coliformes a 35ºC e coliformes a 45ºC, contagem de fungos e detecção de Salmonella spp, de acordo com métodos descritos pelas normas internacionais da APHA - comissão técnica APHA em métodos microbiológicos para alimentos. Para o grupo coliformes a 35ºC, 15,38% das amostras de mel analisadas apresentaram valores > 3NMP.g-1, e em 7,69% delas foi observado resultado positivo para coliformes a 45ºC, sendo todas amostras de Tetragonisca angustula. O resultado elevado para coliformes a 35ºC pode indicar uma falha quanto às boas práticas de manipulação em relação às amostras avaliadas e também podem estar relacionadas naturalmente às abelhas, pois estas bactérias estão presentes fluentemente no ambiente e durante o forrageamento as abelhas podem trazer consigo estas bactérias para a colônia. Os resultados das amostras positivas para coliformes a 45ºC indicaram contaminação pós-processamento do produto, uma vez que estas bactérias necessitam de atividade de água maior que 0,91 para seu crescimento, fornecendo com maior segurança informações sobre as condições higiênicas do produto. Para as amostras analisadas o maior valor para atividade de água foi 0,85; sendo um valor insuficiente para o desenvolvimento de patógenos enterais, o que não exclui a sua sobrevivência no meio. Para contagem de fungos, 100,00% das amostras analisadas apresentaram valores dentro dos limites desejáveis pelo Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade do Mel de Abelhas social sem ferrão, gênero Melipona, da Agência Estadual de Defesa Agropecuária da Bahia (ADAB). Nas amostras analisadas não foi observada a presença de Salmonella spp. Para características físico-químicas, a maioria das amostras avaliadas apresentou-se dentro do limite máximo e mínimo sugerido em outros estudos de diferentes autores. Para umidade, 92,31% das amostras se enquadraram dentro do limite proposto, pH 100,00%, acidez 84,62%, índice de formol 61,54%, cinzas 100,00%, cor 100,00%. A condutividade elétrica apresentou valores inferiores aos citados por outros autores, hidroximetilfurfural 88,46%, proteína 100,00%, açúcares redutores 100,00%, açúcares redutores totais 100,00% e sacarose 100,00%. A viscosidade apresentou valores superiores, atividade diastásica 100,00% apresentando valores abaixo do limite mínimo sugerido e atividade de água apresentou valores superiores. Para atividade diastásica recomenda-se que esta análise seja revista como indicador de qualidade. Pela análise de componentes principais foi possível observar a similaridade de algumas amostras correlacionadas com as variáveis analisadas, espécie produtora e região, mostrando o quanto estes fatores influenciaram na qualidade final do produto. A caracterização dos parâmetros físico-químicos e a verificação da qualidade microbiológica das amostras de mel produzidas pelas abelhas sem ferrão poderão contribuir para estabelecer normativas de padrões de qualidade do mel das espécies analisadas. xiv, 81 f
- Published
- 2016
16. Impressão digital cromatográfica e espectroscópica para análise de metabólitos de Coffea arabica em condições de défict hídrico e excesso de radiação
- Author
-
Patricia Morena Sanchez, Ieda Spacino Scarminio ., Dionisio Borsato, and Paulo Henrique Março
- Abstract
A produtividade de um cafeeiro, assim como a abundância relativa de metabólitos presentes, está diretamente ligada ao déficit hídrico e quantidade de radiação. Várias regiões do Brasil vêm aumentando os níveis de irrigação devido às mudanças climáticas drásticas, até mesmo onde as chuvas são favoráveis para o cultivo. O conjunto dos metabolitos de uma espécie biológica é chamada metaboloma e é por meio deste que se obtém uma impressão digital da planta. Neste estudo, utilizou-se planejamento experimental do tipo centróide-simplex em amostras de Coffea arabica de genótipo IAPAR59, extraídas em diferentes proporções de solvente extrator etanol, diclorometano e hexano. Em seguida, os extratos foram analisados utilizando-se técnicas como infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectrofotometria no ultravioleta e vísível (UV-Vis) e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os dados foram submetidos a métodos quimiométricos, assim, com os perfis metabolômicos dos extratos pôde-se discorrer a cerca de deficit hídrico e radiação excessiva. A abundância relativa de metabólitos foi proporcional a altura da planta, portanto, quanto maior a radiação maior produção de metabólitos para proteção e fotossíntese. O solvente hexano, mesmo com baixa absorbância, contribuiu para a formação da impressão digital, apresentando os três picos característicos de carotenóides: β-criptoxantina, gama-caroteno, β-caroteno, em especial prolicopeno e neurosporeno. Plantações autossombreadas e em excesso de radiação mostraram maiores valores de abundância relativa de metabólitos proporcionalmente às alturas, 40 ˂ 80 ˂ 120 cm, assim como clorofila alfa (principalmente) e beta, extraídas por solventes polares, que aumentam com exposição solar proporcionalmente à taxa fotossintética. Os metabólitos formadores da impressão digital irão depender das interações entre taxas hídrica e radiação. The productivity of a coffee tree, as well as the relative abundande of metabolites present, is directly linked to the water deficit and amount of radiation. Various regions of Brazil have increased the irrigation levels due to drastic climate changes, even where rainfall is favorable for cultivation. The set of metabolites of a biological species is called metabolome and it is through this that a "fingerprint" of the plant is obtained. In this study, it was used a simplex centroid experimental planning in samples of Coffea arabica of genotype IAPAR59, extracted in different proportions of ethanol extractor solvent, dichloromethane and hexane. After that, the extracts were analyzed using techniques such as Fourier transform infrared (FTIR), spectroscopy in the ultraviolet and visible (UV-Vis) and high performance liquid chromatography (HPLC). Data was submitted to chemometric methods, thereby, with the metabolomic profiles of the extracts it was possible to discuss about the water deficit and excessive radiation. It was found that the relative abundance of metabolite is proportional to the plant height, thus, the higher the radiation, greater the production of metabolites for protection and photosynthesis. The hexane solvent, even with low absorbance contributed to the formation of the fingerprint, presenting three characteristic peaks of carotenoids: β-cryptoxanthin, gamma-carotene, β-carotene, in particular prolycopene and neurosporene. Self-shaded crops with high levels of radiation showed increased concentrations of metabolites in proportion to heights, 40 ˂ 80 ˂ 120 cm. There are α chlorophyll concentrations (mostly) and β, extracted by polar solvents, which increase with sun exposure in proportion to the photosynthetic rate. Higher concentrations of fingerprint trainers of metabolites will depend on the interactions between the rate of radiation and water.
- Published
- 2015
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