Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu (Mestrado Acadêmico) em Química Aplicada (PGQA)

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Navegando Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu (Mestrado Acadêmico) em Química Aplicada (PGQA) por Orientador "Dias, Fabio de Souza"

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    Desenvolvimento de método analítico para determinação de bissulfito em vinagre utilizando imagens digitais
    (Universidade do Estado da Bahia, 2023) Jesus, Joseane Gomes de; Dias, Fabio de Souza; Dantas, Alailson Falcão
    O vinagre é um fermentado não alcoólico, que parte da diluição de uma solução de ácido acético, sendo um líquido próprio para o consumo humano. Segundo a art. 24 da Lei nº 7.678/1988, do Brasil, o vinagre deve passar por processos tecnológicos capazes de garantir a sua qualidade até chegar ao consumidor, podendo assim utilizar conservantes. Um dos conservantes que é utilizado na produção de vinagre é o bissulfito. A Ingestão Diária Aceitável (IDA) de bissulfito é de 0,7 mg kg-1 por peso corpóreo/dia, elevadas doses deste conservante podem provocar sérios problemas a saúde, tais como: dores de cabeça, náuseas, dores abdominais, vômitos e diarreia, além de causar ou agravar problemas respiratórios e provocar reações alérgicas. Este trabalho propõe desenvolver um método analítico baseado em imagens digitais para a determinação de bissulfito em amostras de vinagre. Para a determinação do bissulfito empregou-se uma reação colorimétrica, onde o Fe (III) é reduzido a Fe (II), o qual complexa com o reagente 2,2-bipiridina, formando uma solução de coloração avermelhada. Para verificar quais as variáveis afetam a resposta analítica e avaliar as interações entres essas variáveis foi utilizado o planejamento fatorial completo 23 , este tem como variáveis o pH do tampão, a concentração da bipiridina e o volume de amostra, com posterior otimização por Matriz Doehlert, tendo como valores ótimos para o tampão pH 5,7 e concentração de bipiridina 0,0038 mol L-1 . O método proposto apresenta resposta linear na faixa de 0,5 a 200 mg L-1 de bissulfito, com limites de detecção e quantificação de 0,15 mg L-1 e 0,45 mg L-1 , respectivamente. A precisão do método, avaliada através do desvio padrão relativo para as concentrações 1 a 100 mg L-1 , foi de 3,4% (n=10). A exatidão do método foi avaliada através dos ensaios de adição e recuperação, cujos resultados variaram de 97% a 114%, os resultados encontrados através do método proposto foram comparados com um método reportado na literatura, a iodometria. Foram analisadas oito amostras de vinagres comerciais e a concentração de bissulfito variou de 14 ± 1 mg L-1 a 261 ± 3 mg L-1 , o que demostra que o método proposto é viável para determinação de bissulfito, levando em consideração as leis brasileiras vigentes. O método analítico desenvolvido para determinação de bissulfito em vinagre é preciso, exato e de baixo custo.
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    Redes neurais convolucionais para avaliação da adulteração de spirulina através de imagens digitais
    (Universidade do Estado da Bahia, 2023) Paranhos, Fabrina Oliveira; Dias, Fabio de Souza; Santos Junior, Anibal de Freitas; Morte, Elane Santos da Boa
    A Arthrospira (Spirulina) platensis é um alimento que vem ganhando espaço na indústria de suplementos por seu alto valor nutritivo. É a cianobactéria mais utilizada no consumo humano e animal e contém alto teor de proteínas e aminoácidos e quantidades significativas de betacaroteno, vitaminas do complexo B, ferro, minerais essenciais e ácido gama-linolênico. Dada sua importância, é um alimento com alto valor de mercado e que pode ser alvo de adulterações, comprometendo a segurança alimentar de seus consumidores. Assim detectá-las se faz de extrema importância e necessidade. Este estudo objetivou avaliar de forma controlada, adulteração de Spirulina com bicarbonato de sódio, em percentuais de 10%, 15% e 25% m/m. A escolha do adulterante se deu pelo fato do mesmo participar do processo de cultivo desta microalga, por ser de baixo custo e não higroscópico. Um sistema de captação de imagens digitais foi montado, testes de otimização do mesmo foram realizados. Realizou-se a captação de imagens digitais das amostras a 0%, 10%, 15% e 25% m/m. Os dados fornecidos pelas imagens digitais nos canais RGB foram analisados através do software ChemoStat e os gráficos de análise de componentes principais (PCA) e análise de agrupamento hierárquico (HCA) foram plotados. Estes métodos quimiométricos de análise exploratória mostraram-se eficientes quando os estudos foram realizados com poucas amostras, contudo quando do aumento destas (120 amostras com captações realizadas em triplicata, totalizando 360 captações), os gráficos não as classificaram bem, houve aglomeração de dados, dificultando a análise dos mesmos. Neste momento, a Inteligência Artificial, mais especificamente as Redes Neurais Convolucionais, foi utilizada. Os algoritmos de classificação utilizados, ResNet-18 e ResNet-50, apresentaram resultados satisfatórios na classificação das amostras. Ambos tiveram uma média de 98,9% de precisão na validação e 88,5% e 98%, respectivamente, na média da precisão dos testes. Desse modo, as Redes Neurais Convolucionais associadas às imagens digitais foram muito eficientes na classificação das amostras adulteradas frente ao uso de PCA e HCA, podendo ser uma aliada com grande potencial de crescimento e diversificação em análises, amplamente utilizadas nas diversas áreas dentro da Química.