Desenvolvimento de método analítico sustentável para controle da qualidade de vinagre de álcool composto tinto

Abstract

O vinagre é uma bebida muito presente na alimentação das pessoas, usado principalmente como condimento alimentício. Nos tempos atuais, muitas opções de sabor têm surgido nas gondolas de supermercados, possuindo sabor, odor e cores diferentes entre si. O Ministério da Agricultura é o órgão responsável pela fiscalização da qualidade dos produtos. Entretanto, não é preconizado um método para avaliar a cor do vinagre já como produto final. Nesse estudo de mestrado trinta soluções amostrais foram preparadas com o objetivo de produzir vinagre de boa qualidade usando um planejamento fatorial composto central, com ponto central em 625:3 (suco de uva tinto concentrado:metabissulfito de potássio) e pontos axiais (- √2; √2). Os parâmetros de cor e qualidade também foram testados com composições das amostras distantes do ponto central (1,5 – vezes). Dados de imagens de 400x400 pixels convertidas em histogramas de cores de red (R), green (G), e blue (B), hue (H), saturation (S), e value (V), cores relativas do RGB designadas de r, b, e g, e luminosity (L) foram usados para os cálculos de modelos de classificação multivariados, como k-nearest neighbors (kNN), soft independent modeling of class analogy (SIMCA), e partial least squares – discriminant analysis (PLS-DA), e os parâmetros da qualidade mostraram que a confiabilidade dos modelos de classificação multivariada foi superior a 0,9 para acurácia, sensibilidade e especificidade. Em seguida, uma ferramenta analítica de baixo custo e um método fácil de usar foi utilizado para identificação de possíveis erros operacionais e produtos finais fora do padrão e especificações.

Vinegar is a standard beverage in people's diets, mainly used as a food condiment. Diverse flavor options have appeared on supermarket shelves in different colors. The Brazilian Ministry of Agriculture is responsible for inspecting the quality of products. However, a method is not recommended to evaluate the color of vinegar as a final product. In this master's study, thirty sample solutions were prepared to produce good quality vinegar using a 22 central composite design (CCD), with a central point (625:3; concentrated grape juice and potassium metabisulfite) and axial points (-√2; √2). Color and quality parameters were also tested with sample compositions distant from the central point. Image data converted to color histograms of red (R), green (G), and blue (B), hue (H), saturation (S), and value (V), relative RGB colors designated by r, b, and g, and luminosity (L) were used to calculate multivariate classification models, such as k-nearest neighbors (kNN), soft independent modeling of class analogy (SIMCA), and partial least squares – discriminant analysis (PLS-DA). The quality parameters showed that the reliability of the multivariate classification models was more significant than 0.9 for accuracy, sensitivity, and specificity. Afterward, a low-cost and easy-to-use analytical method can aid in identifying operational errors and end-product out-of-specifications.