ANÁLISE DE IMAGENS DIGITAIS PARA ACOMPANHAMENTO DA DETERIORAÇÃO DE IOGURTES CREMOSOS COMERCIALIZADOS NO SUL DE MINAS

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Química Analítica

Autores

Leal, K.N.S. (UNIFAL) ; Vicente, F.H.G. (UEPB) ; Bastos, I.C. (UNIFAL) ; Barros, S.R.R.C. (UEPB)

Resumo

O uso de imagens digitais para testes colorimétricos quantitativos vem sendo aplicado em várias áreas da ciência e tecnologia. Sua utilização está baseada na análise de dados de cor RGB (red, green, blue) da imagem digital que é medida através de algoritmos desenvolvidos em ambiente computacional. Com base nisso, o presente trabalho teve o objetivo de acompanhar a deterioração da bebida láctea iogurte através de análises de imagens digitais e físico- químicas. Diante dos resultados obtidos pelos gráficos de scores, loadings e dos dados físico-químicos, foi possível agrupar as amostras e verificar o deterioramento do produto.

Palavras chaves

Imagens Digitais; Iogurte cremoso; Deterioração

Introdução

São várias propriedades que os alimentos possuem tais como, gosto, estrutura, nutrição, sensação bucal e cor que está relacionada com a aparência e qualidade do alimento (RUSS; 2015. p.1). A contaminação por fungos, leveduras e falta de controle durante o processamento do produto são exemplos de problemas que a indústria pode vir a ter, podendo causar alterações no produto como: sabor, cor e estufamento de embalagem nas prateleiras refrigeradas de comercialização, além da perda do produto ocasionando prejuízo econômico (MOREIRA et al.,1999. p. 1). Nos últimos anos, o uso de imagem digital e câmeras digitais embutidas em smartphones para testes colorimétricos quantitativos, tem tido aplicabilidade em várias áreas da ciência e tecnologia (GAIÃO et al., 2006; THANAKIATKRAI et al., 2013; CHOODUM et al., 2013; CHOODUM et al., 2014; LODHA et al., 2014). Isto por que, além do aumento da produção de aparelhos telefônicos com câmera digital ter tornado seu valor acessível, o uso desses dispositivos tem facilitado o desenvolvimento de sistemas químicos analítico, com rápida velocidade analítica, portáteis e que apresentam resultados confiáveis. Sua utilização está baseada na análise de dados de cor RGB (red, 5 green, blue) da imagem digital que é medida através de algoritmos desenvolvidos em ambiente computacional como Matlab (LOPEZ- MOLENERO et al., 2006; GAIÃO et al., 2006; MALEKI et al.,2004), Visual basic (SUZUKI et al., 2006; MALEKI et al.,2004), ou Adobe Photoshop (CHOODUM & DAEID, 2011(a); CHOODUM & DAEID, 2011(b)) e pode ser usada para calibrar imagens cuja intensidade de tons RGB está correlacionada com a concentração do analito de interesse. O método de análise por imagens digitais já vem sendo aplicado com sucesso na avaliação da qualidade de amostras de alimentos como café (Souto et al.,2015), cachaça (Fernandes et al., 2018) e chás (Diniz et al., 2012). Desta forma, a utilização de câmeras digitais embutidas em smartphones, torna-se uma ferramenta alternativa viável para a determinação do estado oxidativo de bebidas lácteas, em contraposição aos métodos tradicionais comumente utilizados para avaliar o parâmetro cor neste tipo de matriz, uma vez que, a implementação de novos métodos, acessíveis, rápidos, portáteis e baratos para o controle de qualidade e o estabelecimento de um padrão de identidade é de grande importância para a indústria alimentícia. Com base nisso, o presente trabalho busca o desenvolvimento de métodos baseados na análise por imagens digitais para avaliar o período de deterioração da bebida láctea iogurte e verificar o padrão de qualidade do mesmo através de análises físico-químicas.

Material e métodos

Inicialmente as amostras de iogurte cremoso sabor chocolate branco foram adquiridas em supermercado e armazenas á 4 °C, antes de realizar as análises as mesmas foram deixadas em repouso até chegar na temperatura ambiente, os parâmetros avaliados foram pH e índice de acidez durante dois meses proximamente em intervalos de 15 dias totalizando 5 avaliações, todas as análises foram realizadas em triplicatas. Para a obtenção das imagens foi utilizada uma caixa em mdf revestida na cor preta e um smartphone. As imagens foram registradas em triplicatas no mesmo intervalo das análises físico- químicas e as mesmas tratadas no software Matlab® e Unscramb para geração dos histogramas de cores, escores e loadings através da análise de PCA.

Resultado e discussão

Filho (2015) enfatiza que a imagem digital apresenta proporções espaciais semelhantes a imagem original de partida. Por ser composta por inúmeros pontos a imagem pode ser representa por representada por histogramas. Avaliar uma imagem por seu histograma é conveniente do ponto de vista estatístico e matemático, pois é possível determinar quali e quantitativamente vários parâmetros como ponto central, variação da distribuição, amplitude e simetria na distribuição dos dados (GONZALEZ; WOODS; EDDINS, 2004). Logo, para processar as imagens e transformar as informações em matrizes utilizou-se o software Matlab R2014a (Mathworks) e como isso foi possível a geração dos histogramas de cores. Uma análise exploratória de dados foi realizada via análise de componentes (PCA) usando todas as informações contidas nos histogramas em escala de cinza, RGB e HSI como informação analítica para verificar alterações em amostras de iogurte cremoso sabor chocolate branco. Os gráficos 1 e 2 são os resultados obtidos através da análise de componentes (PCA). No gráfico de escores nota-se 5 pontos que representam as cinco avaliações e as variáveis foram extraídas dos histogramas de cores mostrando quanto de cada cor contém nas imagens. Verificou-se que não foi possível classificar as amostras através de PCA mas foi obtido um agrupamento devido que as variáveis variaram e essa variação mostra que houve alteração de cor a medida que o produto se deteriorava. Os resultados das análises físico-químicas estão representados na tabela 1 e pode-se verificar que o pH cujo os valores foram 6,6 a 6,7, estão em desacordo com os valores apresentados na literatura que são entre 3,8 a 4,4, esta faixa é considerada ótima para um produto de qualidade (MORAES, 2004), além disso, este é o intervalo de pH no qual o crescimento das bactérias lácticas se desenvolvem normalmente sem prejuízo (VEDAMUTHU, 1991). A percentagem mínima e máxima de acidez em termos de ácido láctico especificado na legislação varia entre 0,6 a 1,5% (BRASIL, 2007). O iogurte analisado indicou valor de acidez entre 0,15 a 0,30 ao longo de todo o período de análise, mostrando que está abaixo do valor estabelecido pela legislação. Segundo Coelho (2009), esta variação pode ocorrer devido à acidez inicial do produto que depende do teor de lactose original do leite e da quantidade de lactose hidrolisada pelos micro-organismos, por falha no resfriamento do iogurte para cessar a atividade fermentativa, ou pela temperatura de transporte e estocagem inadequados. A análise por imagem mostrou que as amostras de iogurte cremoso apresentaram variações de cor como indicaram os agrupamentos, esta técnica está sendo utilizada como uma ferramenta facilitadora e rápida para obtenção de sinais analíticos. Fernandes et al. (2018), em seu artigo recente mostrou que o método por imagem pode ser usado para identificar adulteração de cachaça. As análises físico-químicas foram realizadas com o intuito de relacionar a mudança de cor com as dos parâmetros avaliados confirmando a deterioração do produto.

Os gráficos 1 e 2 são os resultados obtidos através da análise de componentes (PCA).


Média dos parâmetros físico-químicos do iogurte cremoso sabor chocolate branco

Conclusões

O método por imagem digital para verificar as alterações do produto iogurte cremoso foi válido devido o agrupamento apresentado pelos gráficos gerados após a análise de componentes (PCA) estando de acordo com as alterações físico-químicas observadas durante o processo de investigação. É importante enfatizar que não foi possível classificar as amostras, para isto é necessário aplicar outros métodos estatísticos.

Agradecimentos

A Capes pela bolsa concedida

Referências

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