41.

Konzen P. H. A., Ferrão M. F., Furtado J. C., Morgano A. M., Bragagnolo N., Ferreira M. M. C., “Modelos de regressão multivariados para a determinação de cinzas em café cru empregando DRIFTS/PLS-AG” ["Multivariate regression models for determination of green coffee grounds using DRIFTS/PLS-AG"]. Buenos Aires, Argentina, 07-09/08/2002: IX Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de los Alimentos (CYTAL): Estrategias hacia la competitividad [IX Argentinian Congress of Food Science and Technology], Book of Abstracts. Poster 7.25.



English

7.26.   MULTIVARIATE  REGRESSION  MODELS  IN  DETERMINATION  OF  GREEN
COFFEE  GROUNDS  USING  DRIFTS/PLS-AG

KONZEN, Pedro Henrique A.1; FERRÃO, Maro F.1; FURTADO, João Carlos1;
MORGANO, Marcelo Antônio2,3; BRAGAGNOLO, Neura3 e FERREIRA, Márcia M. C.3

1 - Universidade de Santa Cruz do Sul, Av. Indepedência, 2293, CEP 96815-900, Fax:
     (51) 3717-7530, Santa Cruz do Sul, RS, Brasil, e-mail: ferrão@dquimfis.unisc.br

2 - ITAL, Av. Brasil, 2883, CEP 13073-001, Fax: (19) 3242-4585, Campinas, SP, Brasil.

3 - UNICAMP, Cidade Universitária "Zeferino Vaz", CEP 1381-970, Campinas, SP, Brasil.
 

           Non-destructive and environmentally non-harmful methods for determination are more
and more used, primarily those methods which are based on reflection spectroscopy.   In this
work, the content of ashes in samples of ground green coffee was modeled using reflectance
spectra in medium infrared with  Fourier  transform  (DRIFTS)  together with the technique of
partial  least  squares  regression   (PLS)   and   genetic  algorithm  optimization   (AG).   The
infrared spectra were collected in a  NICOLET 520  spectrophotometer,  with 2 repetitons  for
each  sample,  resolution  of  4 cm-1  and  16  scans.  The  spectral  matrices  were built from
duplicates of  23  samples,  being in total  46  spectra for calibration  and  46  for validation in
region  800-4000 cm-1.  The set of spectra was normalized and treated with the multiplicative
signal correction (MSC).  Robust calibration models were obtained and validated in  MATLAB,
with  correlation coefficients  in the range of  0.939-0.983,  for coffee samples which were not
used  in bulding the models.   The  fitness function  (SEC+SEV  +  |SEV-SEC|)  was  used in
optimization of the  models,  and  the  best  models  were  those  with  the  standard  error  of
calibration  (SEC)  in the range of  0.023-0.045%  and  the standard error of validation  (SEV)
being 0.029-0.045%  with  8  to  12  latent variables.   SEV  was approximately  0.23%  when
AG   optimization  was  not  carried  out.     These  results  show  that  the    DRIFTS/PLS/AB
technique can  be  used  as  an  excellent  alternative  for  quantification  of  ash  contents  in
food.
 
 
 



Português

7.26. MODELOS DE REGRESSÃO MULTIVARIADOS PARA A DETERMINAÇÃO DE
CINZAS EM CAFÉ CRU EMPREGANDO DRIFTS/PLS-AG

KONZEN, Pedro Henrique A.1; FERRÃO, Maro F.1; FURTADO, João Carlos1;
MORGANO, Marcelo Antônio2,3; BRAGAGNOLO, Neura3 e FERREIRA, Márcia M. C.3

1 - Universidade de Santa Cruz do Sul, Av. Indepedência, 2293, CEP 96815-900, Fax:
     (51) 3717-7530, Santa Cruz do Sul, RS, Brasil, e-mail: ferrão@dquimfis.unisc.br

2 - ITAL, Av. Brasil, 2883, CEP 13073-001, Fax: (19) 3242-4585, Campinas, SP, Brasil.

3 - UNICAMP, Cidade Universitária "Zeferino Vaz", CEP 1381-970, Campinas, SP, Brasil.
 

          Métodos de determinação não destrutivas e não geradores de resíduos nocivos ao
ambiente vem sendo cada veze mais estudados, principalmente empregando informações
provenientes de técnicas espectroscópicas por reflexão.   Neste trabalho  o teor de cinzas
de amostras de  café cru moído foi  modelado  empregando  os espectros de  reflexão  no
infravermelho médio com transformada de Fourier  (DRIFTS) juntamente com a técnica de
regressão por mínimos quadrados parciais  (PLS)  e  otimização com algoritmos genéticos
(AG). Os espectros no infravermelho foram coletados em um espectrofotômetro  NICOLET
520,  sendo empregadas  2  réplicas para cada amostra, com resolução de  4  cm-1  e  16
varreduras.   As matrizes de espectros foram construídas com  23  amostras  em duplicata,
totalizando  46 espectros para calibração e  46  para validação compreendidos entre  800-
4000 cm-1.     O  conjunto  de   espectros   foi   normalizado   e   tratado   com  a  correção
multiplicativa de sinal (MSC). Modelos robustos de calibração em ambiente MATLAB, com
coeficientes de correlação entre  0,939-0,983, foram obtidos e validados com as amostras
de  café  que  não  foram utilizadas  na construção dos  modelos.   Para  a otimização dos
modelos  foram  empregados  como  fitness    (SEC+SEV  +  |SEV-SEC|),  sendo  que  os
melhores apresentarem  erro  padrão  de  calibração  (SEC)  entre  0,023-0,045%  e  erro
padrão de validação (SEV) entre 0,029-0,045%, empregando de 8 a 12 variáveis latentes.
Quando não é  empregado a otimização  por  AG's  o valor  de  SEV  é  aproximadamente
0,23%.  Estes resultados revelam que a técnica  DRIFTS/PLS/AG  pode  ser usada como
uma excelente  alternativa para  a quantificação dos  teores de cinzas  em  alimentos.