Construção de Modelos de Previsão Nondestructive de Conteúdos ingrediente em mirtilos por espectroscopia no infravermelho próximo com base em medições de HPLC

Infravermelho próximo (NIR) é amplamente aplicada como uma técnica não destrutiva para analisar o conteúdo de frutas e vegetais de vários tipos. Analisa ^1,2 Nondestructive por espectroscopia NIR habilitar o envio de apenas deliciosas frutas e vegetais com qualidades garantidas. espectroscopia NIR já foi aplicada ao laranja, maçã, melancia, cereja, fruta de kiwi, manga, papaia, pêssego e assim por diante para saber o seu Brix que corresponde ao teor total de açúcar, acidez, TSC (teor de sólidos totais), e assim por diante . Recentemente, relatou a aplicação da espectroscopia NIR para a avaliação de mirtilos qualidade. ³ Medimos não só o teor de açúcares totais e o teor de ácido orgânico total correspondente à acidez, mas também o conteúdo de antocianina total. A antocianina é um componente bioactivo que se crê melhorar a saúde humana. É conveniente para os consumidores se eles podem comprar deliciosos blueberries com uma garantia de seu teor de açúcar, acidity e teor de antocianinas.

Em NIR espectro de absorção de frutas e legumes, apenas largas bandas de absorção são observados. Eles são principalmente as bandas devido à fibra e à humidade. Embora muitas bandas fracas devido a vários ingredientes de o alvo não-destruído são observados simultaneamente, as bandas observadas não podem ser atribuídos a modos de vibração específicos de componentes específicos do alvo, na maioria dos casos. Portanto, a técnica tradicional para determinar o teor de um componente específico utilizando a lei de Lambert-Beer não é eficaz para espectros NIR. Em vez disso, modelos de calibração para prever o conteúdo dos componentes alvo a partir dos espectros observados são construídos utilizando quimiometria por examinar a correlação entre o espectro observado e o conteúdo de ingrediente correspondentes aos espectros de ^4,5. Aqui, um protocolo para a construção e validar os modelos para a previsão de teor de açúcares totais, teor de ácido orgânico total correspondente ao ACIDIty, e teores de antocianinas totais de mirtilos de espectros NIR é apresentado.

A Figura 1 mostra o fluxograma geral para a construção de modelos de calibração confiáveis ​​e robustas. Amostras de número suficiente são coletados. Alguns deles são utilizados para a construção de modelos enquanto os outros são utilizados para a validação dos modelos construídos. Para cada uma das amostras recolhidas, um espectro de NIR é medida, e em seguida, os componentes alvo são analisados ​​quantitativamente com os métodos de análise química destrutivas tradicionais. Aqui, cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) é utilizada para as análises químicas de açúcares, ácidos orgânicos, e antocianinas. mínimos quadrados parciais (PLS) A regressão é usada para a construção de modelos de calibração em que a correlação entre o espectro observado e o conteúdo de ingrediente determinado por análise química é examinada. A fim de construir modelos robustos com a melhor capacidade de previsão, os pré-tratamentos de observed espectros e os comprimentos de onda utilizados para a predição são também examinados. Por fim, os modelos construídos são validados para confirmar a sua capacidade de previsão suficiente. Na validação, o conteúdo previsto a partir do espectro observado pelo modelo construído (valores previstos) são comparados com o conteúdo determinado pelas análises químicos (valores observados). Se a correlação suficiente não pode ser encontrada entre os valores previstos e observados, o modelo de calibração deve ser re-construída até que seja obtida a correlação suficiente. Embora seja preferível utilizar diferentes grupos de amostras para a construção e a validação de um modelo, como mostrado nesta figura (validação externa), amostras em um mesmo grupo são usados ​​tanto para a construção e a validação (validação cruzada) quando o número de amostras não é grande o suficiente.

Figura 1. Fluxograma para a construção e validação do modelo de calibração. Os procedimentos cercado por linhas azuis e verdes correspondem, respectivamente, para a construção de um modelo de calibração e sua validação. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.