Development of a rapid and reliable X-ray fluorescence method for protein determination in soybean grains (2023)
- Authors:
- Autor USP: CAMARGO, RACHEL FERRAZ DE - CENA
- Unidade: CENA
- DOI: 10.11606/D.64.2023.tde-04092023-145140
- Subjects: ANÁLISE DE ALIMENTOS; ESPECTROMETRIA; PROTEÍNAS DE PLANTAS; QUIMIOMETRIA; RAIOS X; SOJA
- Keywords: Análise de alimentos; Chemometrics; Food analysis; Quimiometria; XRF
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A espectrometria de fluorescência de raios X (XRF) é uma técnica amplamente utilizada para determinação elementar. Contudo, o presente estudo apontou uma direção não convencional, ao avaliar o desempenho da espectrometria de XRF para a determinação da concentração de proteína na soja. Este estudo foi motivado pela percepção de que a soja poderia em breve ser comercializada com base na concentração de proteína, em vez do peso total dos grãos. Além disso, o equipamento é de simples operação, não requer gases ou reagentes nocivos, e o preparo das amostras e as medições são rápidas. O estudo pressupõe que a concentração de enxofre pode ser utilizada para estimar a concentração de proteína na soja. A pesquisa foi dividida em duas partes. Na primeira, foram definidos e otimizados os métodos de preparo de amostra e de aquisição de dados. Resumidamente, o método proposto consiste (1) na moagem grosseira dos grãos com um moinho de café doméstico e (2) na realização de medidas de XRF de 90 s e com o tubo de raios X configurado em 40 kV e 30 A. Com 108 amostras no conjunto de calibração, desenvolveu-se uma regressão logística para classificar a soja em grupos de alta ou baixa concentração de proteína. Testou-se o modelo com 54 amostras (conjunto de validação). Na validação, a acurácia global e o índice kappa do modelo foram 0,81 e 0,61, respectivamente. Os números indicam que a técnica pode ser utilizada para classificar a soja com base no teor de proteína. Na segunda parte dapesquisa, foram desenvolvidos modelos de regressão linear simples, regressão linear múltipla e regressão por quadrados mínimos parciais (PLS) para avaliar a potencialidade da espectrometria de XRF na quantificação do atributo. Os modelos apresentaram na validação desempenhos preditivos razoáveis (RPD > 1,57) e entre eles o PLS apresentou o melhor desempenho (R2 = 0,73). Os resultados sugerem que o sensor pode ser utilizado para estimar a concentração de proteína na soja. Além disso, foram adicionadas 22 amostras no conjunto de calibração e 10 amostras no conjunto de validação, as quais foram preparadas misturando-se soja com farinhas de soja, com o objetivo de aumentar a faixa de concentração de proteína dos conjuntos. A faixa de concentração de proteína foi alterada de 33,8% - 43,9% para 19,2% - 54.0%, com essa inclusão. Neste cenário, foram observados valores mais elevados de R2 (e.g., R2 = 0,89 para PLS), confirmando que a concentração do atributo pode ser determinada com dados de XRF. A hipótese de que o enxofre pode ser utilizado para estimar a concentração de proteína na soja foi confirmada no presente estudo, uma vez que a linha de emissão do enxofre foi a variável mais importante para prever proteína, independentemente da estratégia de modelagem utilizada
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2023
- Data da defesa: 04.04.2023
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
CAMARGO, Rachel Ferraz de. Development of a rapid and reliable X-ray fluorescence method for protein determination in soybean grains. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64135/tde-04092023-145140/. Acesso em: 27 jan. 2026. -
APA
Camargo, R. F. de. (2023). Development of a rapid and reliable X-ray fluorescence method for protein determination in soybean grains (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64135/tde-04092023-145140/ -
NLM
Camargo RF de. Development of a rapid and reliable X-ray fluorescence method for protein determination in soybean grains [Internet]. 2023 ;[citado 2026 jan. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64135/tde-04092023-145140/ -
Vancouver
Camargo RF de. Development of a rapid and reliable X-ray fluorescence method for protein determination in soybean grains [Internet]. 2023 ;[citado 2026 jan. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64135/tde-04092023-145140/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.64.2023.tde-04092023-145140 (Fonte: oaDOI API)
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