39.

Morgano M. A.; Pagel A. P., Ferrão, M. F., Bragagnolo, N., Ferreira M. M. C., “Espectroscopia no infravermelho próximo e médio na determinação simultânea de cafeína, ácido clorogênico e trigonelina em café cru utilizando regressão multivariada” ["Near and medium infrared spectroscopy  in simultaneous determination of caffein, chlorogenic acid and trigoneline in green coffee using multivariate regression"]. Campinas, SP, Brazil, 12-15/11/2001: 4º Simposio Latino Americano de Ciência de Alimentos (IV SLACA): Alimentos para o Século XXI - Desafios e Tendências para a América Latina [4th Latin American Symposium of Food Science: Food for the 21st Century - Chalenges and Tendecies for Latin America], Livro de Resumos [Book of Abstracts], 59 (2001). Poster 0111-209.



English

                                                                                                     4TH LATIN AMERICAN  SYMPOSIUM OF FOOD SCIENCE
         FOOD FOR THE 21ST CENTURY - CHALENGES AND TENDENCIES FOR LATIN AMERICA, 12 to 15/11/2001
 
 
 

0111-209
NEAR  AND   MEDIUM  INFRARED  SPECTROSCOY   IN  SIMULTANEOUS
DETERMINATION OF CAFFEIN, CHLOROGENIC ACID AND TRIGONELINE
IN GREEN COFFEE USING MULTIVARIATE REGRESSION Morgano  M.
A.1;  Pagel,   A. P.2;   Ferrão,  M. F.2;   Bragagnolo, N.3   e  Ferreira,   M. M. C.4
(1)  Centro de Química de Alimentos - ITAL - CEP 13073-001 - Campinas  - SP;
(2)  Depto  de  Química  e  Física   -  UNISC - RS;    (3)  Depto  de  Ciências de
Alimentos - FEA - UNICAMP e   (4) Instituto deQuímica  - UNICAMP.

 
            Spectroscopy techniques by reflexion in near and medium  infrared  have
been show satisfactory results in diverse applications in last few years,  especi-
ally in  the  area  of  food  science  for  quality  control  of  food  and  agriculture
products. The objective of this work is to develop a methodology for quantifica-
tion of caffeine, chlorogenic acid and trigoneline contents  in samples  of  green
coffee, appreciating the possibilities  of  chemometric  techniques  and  facilities
in obtaining spectra  by  means  of  reflexion  spectroscopy   (NIR and DRIFTS).
The spectra in NIR and DRIFTS of  54  samples of green coffee were  obtained
using spectrophotometers  Bomem DA-08  and  Nicolet 520,  respectively.  The
spectra of  the samples  were collected in  triplicates,  using  the  equipment  for
diffuse reflectance.  The contents of  caffeine,  chlorogenic acid and  trigoneline
were initially determined by using  CLAE,  according to  De  Maria  and  collabo-
rators*.   The regression  method  by  partial  least  squares  (PLS)  in  software
Ominic  TQ  Analyst  was  used,  and  the  data  were  preprocessed  by  mean-
centering  and/or  scalling by variance.   Various models were built on the  basis
of   30  samples  for  calibration  for   NIR  and   29  samples  for  calibration  for
DRIFTS,   and   24   for  validation,  among  which  the  two  best  models  were
selected for  each  technique.   The  NIR-A  and  DRIFTS-A  models  were  built
based on spectra without pre-treatment, while the  NIR-B  and  DRIFTS-B  were
constructed from  the  1st  derivative.   The standard errors of calibration  (SEC)
and of  validation  (SEV),  the  correlation  coefficient   (R2)  and  relative  errors
(%)   between   the   referent   method   and   the   chemometric   methods  were
calculated. The relative errors for  NIR/PLS  were less than  8%,  9%  and  11%
related  to  caffein,   chlorogenic  acid  and   trigoneline,  respectively;   and   for
DRIFTS/PLS   the  errors  were  less  than   9.5%,  10%  and  12%.   This  work
resulted  in  determination  of caffein,  trigoneline and  chlorogenic acid contents
in   samples  of  green  coffee   by  means  of   NIR/PLS  or   DRIFTS/PLS   with
fast and direct results, and  without  chemical  treatment  of  the  samples,  what
means  that  any  of  these  techniques  can  be  used  when  available.
 

TABLE 1:   Avalation of the  PLS  regression  models   for  determination  of  the
caffein,  trigoneline and  chlorogenic acid contents in samples  of  green  coffee.
 


 
 

*De Maria, C. A. B; Trugo, L. C.; Moreira, R. F. A. Food Chemistry, 1995, 52,
447.

EMBRAPA - CAFÉ, FAPERGS
 
 
 
 
 
 



Português

                                                                                 IV SIMPÓSIO LATINO AMERICANO DE CIÊNCIA DE ALIMENTOS
      ALIMENTOS PARA O SÉCULO 21 - DESAFIOS E TENDÊNCIAS PARA A AMÉRICA LATINA, 12a 15/11/2001
 
 
 

0111-209
ESPECTROSCOPIAS   NO   INFRAVERMELHO  PRÓXIMO  E  MÉDIO NA
DETERMINAÇÃO  SIMULTÂNEA  DE CAFEÍNA,  ÁCIDO  CLOROGÊNICO
E     TRIGONELINA    EM     CAFÉ     CRU     UTILIZANDO     REGRESSÃO
MULTIVARIADAMorgano M. A.1; Pagel, A. P.2; Ferrão, M. F.2; Bragagnolo,
N.3 e Ferreira, M. M. C.4   (1)  Centro de Química de Alimentos -  ITAL - CEP
13073-001 - Campinas  -  SP; (2)  Depto  de  Química  e  Física   -  UNISC -
RS; (3)  Depto de Ciências de Alimentos - FEA - UNICAMP e  (4) Instituto de
Química  - UNICAMP.

             Nestes  últimos  anos,  as  técnicas  de  espectroscopia  por  reflexão
no infravermelho próximo  e médio  têm  apresentado  resultados  satisfatórios
em  diversas  aplicações,  principalmente  na  área  de  ciência  de  alimentos,
para  o  controle   de  qualidade  de  alimentos  e  produtos  da  agricultura. O
objetivo deste trabalho  foi desenvolver  uma  metodologia para  quantificação
dos  teores  de  cafeína, ácido clorogênico e trigonelina  em amostras de  café
cru,  valendo-se das potencialidades  das  técnicas  quimiométricas e da  faci-
lidade  na obtençã dos  espectros  pelas  técnicas  de  espectroscopia de  re-
flexão  (NIR e DRIFTS).  Os  espectros  no  NIR  e  DRIFTS   de 54  amostras
de café  cru foram obtidos nos  espectrofotômetros  Bomem  DA-08  e  Nicolet
520,   respectivamente.   Os  espectros   das  amostras  foram  coletados  em
triplicata,  utilizando-se  um  acessório  de  reflectância  difusa. Os  teores  de
cafeína,  ácido  clorogênico  e  trigonelina  foram  inicialmente  determinados
por  CLAE, segundo  De Maria  e  colaboradores*.  O  método  de  regressão
po mínimos  quadrados  parciais  (PLS)  foi empregado usando-se o software
Ominic  TQ  Analyst  e  como  pré-procesamento  os  dados foram  centrados
na  média  e/ou  escalados  pela  variância. Foram  construídos  diversos  mo-
delos empregando-se 30 amostras de  calibração para o  NIR e  29 amostras
de calibração para o  DRIFTS e 24  para a validação,  dos quais  foram  sele-
cionados os dois melhores para cada técnica.  Os  modelos NIR-A e DRIFTS-
A  foram   constrídos  a  partir dos  espectros  sem  tratamento,   enquanto os
modelos  NIR-B e DRIFTS-B  com  1a  derivada.  Determinaram-se os  erros-
padrão de calibração  (SEC), padrão  de  validação  (SEV),  o  coeficiente de
correlação (R2)  e os erros relativos  (%)  entre  o método de referência e  os
métodos quimiométricos,  para  a avaliação dos modelos.  Os erros  relativos
para o  NIR/PLS  foram  inferiores  a  8%,  9%  e  11%  em relação à cafeína,
àcido  clorogênico  e  trigonelina,  respectivamente;  e  para  o  DRIFTS/PLS
foram inferiores a  9,5%, 10%  e 12%.  Como  resultado deste trabalho,  têm-
se que a quantificação dos teores de cafeína, trigonelina e ácido clorogênico
em amostras de  café cru por  NIR/PLS  ou  DRIFTS/PLS  fornecem  resulta-
dos rápidos e diretos, sem tratamento  químico  das amostras,   podendo ser
empregada  qualquer uma  das técnicas disponíveis.
 

TABELA 1:   Avaliação dos modelos de regressão por  PLS  para a  determi-
nação dos teores de cafeína,  trigonelina e  ácido  clorogêncio  em amostras
de  café  cru.
 


 
 

*De Maria, C. A. B; Trugo, L. C.; Moreira, R. F. A. Food Chemistry, 1995, 52,
447.

EMBRAPA - CAFÉ, FAPERGS