ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: CARACTERIZAÇÃO DE AÇÚCAR MASCAVO DA ZONA DA MATA MINEIRA APLICANDO ANÁLISE DAS COMPONENTES PRINCIPAIS A DADOS ESPECTROFOTOMETRICOS
AUTORES: NATALINO, R.; REIS, E. L.; REIS, C.; FIDÊNCIO, P. H.; MATIAS, A. A.
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIçOSA – DEPARTAMENTO DE QUíMICA – LABORATóRIO DE INSTRUMENTAçãO E QUIMIOMETRIA.
RESUMO: O propósito deste trabalho é a caracterização das amostras de açúcar mascavo claro (DPC) e escuro (DPE) provenientes da Zona da Mata Mineira, determinando-se as associações destas, baseando-se nos dados espectrofotométricos de absorção atômica e em técnicas quimiométricas multivariadas, destacando-se a análise das componentes principais (PCA).
PALAVRAS CHAVES: aÇÚcar mascavo, espectrofotomÉtrica, pca.
INTRODUÇÃO: O açúcar mascavo era até o século XIX o principal derivado da cana-de-açúcar. Durante o século XX a produção desse tipo de açúcar declinou. Na década de 50 a produção de açúcar mascavo se tornou insignificante, sendo produzido artesanalmente somente para consumo doméstico do próprio produtor. Entretanto, a partir da década de 90 a demanda por açúcar mascavo ressurgiu e a sua produção voltou a crescer. O açúcar mascavo apresenta em sua composição sacarose, frutose, glicose, potássio, cálcio, magnésio, fósforo, sódio, ferro, manganês, zinco, vitaminas A, B1, B12, B5, C, D6 e E. Portanto, este tipo de açucar é considerado um alimento rico em sais minerais e vitaminas, sendo muitas vezes recomendado na dieta de pessoas anêmicas (SILVA, 2003). A análise das componentes principais é uma ferramenta quimiométrica que pode ser utilizada na visualização de associações de amostras. Comumente é empregada, para identificação de grupos distintos, na seleção de amostras e na construção de modelos para calibração multivariada. O objetivo da PCA é reduzir o número de variáveis envolvidas na modelagem, através de combinação linear estabelecida entre os dados (GELADI, 1986).
MATERIAL E MÉTODOS: Foram obtidas 97 amostras de açúcar mascavo. Sendo, 47 amostras de coloração mais clara (DPC) e 50 amostras de coloração mais escura (DPE). Para a determinação das concentrações dos metais foi utilizado o espectrofotômetro de absorção atômica da VARIAN, modelo SpectrAA-200 equipado com corretor de absorção de fundo.
Tabela 1. Parâmetros de análise para a espectrofotometria de absorção atômica.
L.D. = Limite de detecção; C.L. = Corrente da lâmpada de catodo oco; A = coeficiente angular da regressão; B = coeficiente linear da regressão; r = coeficiente de correlação da regressão; número de pontos das curvas analíticas = 5.
Os dados do arquivo contendo os teores dos metais foram dispostos numa matriz e carregados no ambiente Matlab, sendo em seguida auto-escalonados e submetidos à análise das componentes principais.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A representação gráfica das componentes principais (PC) permitiu a caracterização das amostras baseadas nos teores dos metais presentes nos açúcares mascavo. Os gráficos das duas primeiras componentes principais associados a cada variável (Cu, Ca, Na, Fe e Mg) são mostrados nas figuras 1a e 1b. A PCA mostrou que a PC1 explica 56,24 % da variância total dos dados e a PC2 explica 27,27 %.
Figura 1a. Disposição dos escores das amostras de açúcar mascavo, considerando como variáveis os teores dos metais.
Figura 1b. Disposição dos pesos das variáveis nas amostras de açúcar mascavo.
Na PC1 as amostras DPE são as que têm menores valores de escores (Figura 1a) e estão separadas das demais por apresentarem os menores teores dos metais Na, Mg e Cu, variáveis que mais se destacam nesta componente principal (Figura 1b). Observa-se que a diferenciação das seis amostras de DPE em relação às demais é devido ao fato de que estas apresentam maiores teores de Na e Mg e apresentam menor teor de Fe, assemelhando-se com as amostras de DPC. As amostras DPC têm escores altamente positivos na PC1 e negativos na PC2 (Figura 1a), atribuindo-se o Cu como o metal mais importante para sua separação.
CONCLUSÕES: A determinação dos teores dos metais em açúcar mascavo é importante para garantir a qualidade. Os dados obtidos pela técnica analítica usando o espectrofotômetro de absorção atômica para a quantificação dos metais podem ser usados com uma ferramenta de classificação, possibilitando um controle de padrões e dando uma indicação da autenticidade dos açucares pelo padrão de distribuição. O método de análise das componentes principais (PCA) proporciona um estudo multivariado dos dados experimentais obtidos facilitando a visualização da distribuição das amostras e das variáveis.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:GELADI, P.: KOWALSKI, B. R. – Partial Least Squares Regression: A Tutorial – Anal. Chim. Acta, 185: 1-17, 1986.
SILVA, F. C. et al. Pequenas indústrias rurais de cana-de-açúcar: melaço, rapadura e açúcar mascavo. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica, 2003, 155p.