ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE AMOSTRAS DE POLPAS CONGELADAS DE ACEROLA ATRAVÉS DA ANÁLISE DE COMPONENTES PRINCIPAIS (PCA) E ANÁLISE POR AGRUPAMENTO HIERÁRQUICO (HCA)
AUTORES: FREITAS, D.M.S (UFRPE) ; PONTES, M.J.C (UFPB)
RESUMO: Foram realizadas análises de pH, sólidos solúveis, sólidos totais, acidez titulável, ácido ascórbico e açúcares de 40 amostras de polpas congeladas de acerola de diferentes fabricantes comercializadas no Estado de Pernambuco. Com a aplicação de dois métodos de análise exploratória de dados: análise de componentes principais (PCA) e análise de agrupamento hierárquico (HCA), foi possível discriminar razoavelmente três fabricantes. Um fabricante apresentou um perfil químico parecido com os demais, observado pela substancial sobreposição das amostras.
PALAVRAS CHAVES: pca; hca; polpas congeladas de acerola
INTRODUÇÃO: O consumo de sucos processados vem aumentando a cada dia, motivado pela falta de tempo da população em preparar suco de frutos naturais, pela praticidade que tais produtos oferecem e pela substituição ao consumo de bebidas carbonatadas devido ao seu valor nutritivo e preocupação com o consumo de alimentos mais saudáveis [1]. A acerola é conhecida pelo seu alto teor de vitamina C, mas é rica também em vitamina A, ferro, cálcio e vitaminas do complexo B.
A Quimiometria pode ser definida como disciplina de Química que usa recursos matemáticos e estatísticos para planejar ou selecionar experimentos de forma otimizada e fornecer o máximo de informação química na análise dos dados multivariados [2]. Análises químicas de alimentos combinadas com a interpretação de dados multivariados fornecem uma interessante ferramenta de trabalho para estudo da qualidade de alimentos[3]. Entre as ferramentas Quimiométricas utilizadas, a análise de componentes principais (PCA) e a análise de agrupamentos hierárquicos (HCA) - métodos de reconhecimento de padrões - são técnicas de estatística multivariada complementares que têm grande aceitação por pesquisadores [2]. A redução de variáveis através de critérios objetivos, permitindo a construção de gráficos bidimensionais contendo maior informação estatística, pode ser conseguida através da análise de componentes principais. Também é possível construir agrupamentos entre as amostras de acordo com suas similaridades, utilizando todas as variáveis disponíveis, e representá-los de maneira bidimensional através de um dendrograma.
Este estudo foi desenvolvido visando avaliar o uso da PCA e HCA quanto ao seu potencial em classificar os diferentes fabricantes de amostras de polpa de acerola comercializadas no estado de Pernambuco.
MATERIAL E MÉTODOS: Neste trabalho, foram utilizadas 40 amostras (10 de cada fabricante) de polpas congeladas de acerola, que foram adquiridas em supermercados da região metropolitana de Recife. Os fabricantes foram chamados de A, B, C e D. Cada uma das amostras foi escolhida de um lote diferente, de forma a se obter uma maior variação possível da composição verdadeira do conjunto de amostras que são comercializadas no Estado;
Foram realizadas medidas de pH, sólidos solúveis (°Brix, a 20°C), sólidos totais (g/100g), acidez titulável expressa em ácido cítrico (g/100g), ácido ascórbico (mg/100g) e açúcares (g/100g) segundo os métodos analíticos estabelecidos pelo Instituto Adolfo Lutz (IAL, 2008).
Os dados obtidos foram organizados em uma matriz composta por 40 linhas (amostras) e 6 colunas (Parâmetros de qualidade das amostras de polpas de acerola).
Para efetuar a PCA, foi utilizado o programa Unscrambler 9.7 da CAMO S/A. Já o HCA foi empregado o programa Statistica 7.0.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Como as variáveis apresentam valores com magnitudes diferentes, um pré-processamento dos dados foi necessário. Assim, os dados foram auto-escalonados antes de serem submetidos à PCA e HCA.
Através do gráfico dos escores obtido por PC1 x PC2 (Figura 1-a), é possível perceber que as amostras do fabricante A, com valores de escores negativos para PC1, encontram-se bem separadas dos demais fabricantes. O motivo dessa separação em PC1 está relacionado com valores elevados de sólidos totais, sólidos solúveis e pH, uma vez que estas variáveis encontram-se com altos valores de pesos em PC1, conforme indicado no gráfico dos pesos apresentado na Figura 1-b. Isso indica que existe uma correlação entre essas variáveis. O gráfico da Figura 1-b também indica uma correlação positiva entre os parâmetros: acidez, ácido ascórbico e açúcares totais, visto que os mesmos apresentam valores altos de pesos em PC2. Estes resultados indicam que as amostras do fabricante D são discriminadas das demais amostras por apresentar, em sua grande maioria, valores elevados de acidez, ácido ascórbico e açúcares totais. É possível observar ainda que os fabricantes A, C e D encontraram-se razoavelmente discriminados ao longo das duas PCs. Contudo, as amostras pertencentes à classe B estão se sobrepondo com aquelas pertencentes aos fabricantes C e D. Possivelmente, o motivo dessa sobreposição é que, entre todas as amostras analisadas, a classe B foi a que apresentou maior variação nos aspectos visuais, como textura e cor.
Os resultados obtidos pela HCA (Figura 2) corroboram com aqueles encontrados pela PCA. Como pode ser visto, as amostras do fabricante A encontram-se mais afastadas das remanescentes. Além disso, algumas amostras do fabricante B encontram-se também sobrepostas a outros clusters.
CONCLUSÕES: Os resultados encontrados pela PCA e HCA revelaram que existem, entre as marcas analisadas, três fabricantes (A, C e D) que foram razoavelmente classificadas com base nas seis medidas físico-químicas realizadas. O Fabricante B, contudo, apresentou perfil químico parecido com os fabricantes C e D, não sendo possível classificá-lo, uma vez que foi apresentada uma substancial sobreposição dessas amostras.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: [1] MATSUURA, F. C. A. U., ROLIM, R. B., Avaliação da adição de suco de acerola em suco de abacaxi visando à produção de um “blend” com alto teor de vitamina C. Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal, v.24, n.1, p.138-141, abril, 2002.
[2] FERREIRA, M. M. C.; ANTUNES, A. M.; MELGO, M. S.; VOLPE, P, L. O. Quimiometria I: Calibração Multivariada, um tutorial. Química Nova, v.22, n.5,p.724-731, 1999.
[3] MORGANO, M.A., FERREIRA, M.M.C. E MANTOVANI, D.M.B. Análise Exploratória de diferentes cultivares de bananas. In: XVI Congresso Brasileiro de Ciência e Tecnologia de Alimentos, 1998, Rio de Janeiro. Anais do XVI Congresso Brasileiro de Ciência e Tecnologia de Alimentos. Rio de Janeiro: CBCTA, 1998.
IAL. INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 2008. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz: Métodos físicos e químicos para análises de alimentos. Zenebon, O.; Pascuet, N. S.; Tiglea, P. (Coord). 4. ed. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz.
