Validación de un método rápido para la determinación de humedad de harina de arroz (Oryza sativa L.), mediante espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR)
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Date
2023
Authors
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
La harina de arroz es higroscópica, por lo que es necesario un monitoreo constante de su contenido de humedad para garantizar su calidad. Por ello, diversos estudios indican que existe una tendencia en encontrar un método de análisis de alimentos, que sea práctico y sencillo. Por lo tanto, se buscó validar un método rápido para la determinación de humedad por espectroscopia infrarrojo medio en harina de arroz empleando PLSR. Se acondicionaron 5 muestras de harina de arroz por cada recipiente hermético con humedades relativas distintas: 0%, 33%, 55%, 76% y 86%, se realizó 13 repeticiones. Se obtuvo 325 espectros por FTIR (Thermo Scientific, Alemania), en un rango de longitud de onda de1150 a 3750 nm. Se corrigió la línea base en los espectros y no se presentó valores negativos de absorbancia. Se separó espectros típicos de atípicos con minería de datos mediante distancia de Mahalanobis. Para la construcción del modelo PLSR se escogió 158 espectros para la calibración y 68 espectros para la validación externa. Se trabajó la primera derivada de Savitzky-Golay, debido a que obtuvo un menor valor de error cuadrático medio (0.569) y mayor coeficiente de determinación de validación cruzada (0.951). En la validación externa, el coeficiente de determinación (R2V), 0.953 y la relación de desviación de la predicción (RPD), 4.617 demostraron la capacidad de predicción del modelo. Por consiguiente, se validó un método rápido, no destructivo y no contaminante para la determinación de humedad por espectroscopia infrarrojo medio en harina de arroz.
Description
Rice flour is hygroscopic, so constant monitoring of its moisture content is necessary to ensure its quality. Therefore, various studies indicate that there is a tendency to find a method of food analysis that is practical and simple. Therefore, it was sought to validate a rapid method for moisture determination by mid-infrared spectroscopy in rice flour using PLSR. 5 samples of rice flour were conditioned for each hermetic container with different relative humidities: 0%, 33%, 55%, 76% and 86%, 13 repetitions were carried out. 325 spectra were obtained by FTIR (Thermo Scientific, Germany), in a wavelength range from 1150 to 3750 nm. The baseline in the spectra was corrected and no negative absorbance values were presented. Typical spectra were separated from outliers with data mining by Mahalanobis distance. For the construction of the PLSR model, 158 spectra were chosen for calibration and 68 spectra for external validation. The first derivative of Savitzky-Golay was used, since it obtained a lower mean square error value (0.569) and a higher cross-validation coefficient of determination (0.951). In external validation, the coefficient of determination (R2V), 0.953, and the prediction deviation ratio (RPD), 4.617 demonstrated the predictive ability of the model. Therefore, a fast, non-destructive and non-contaminating method for the determination of moisture by mid-infrared spectroscopy in rice flour was validated.
Keywords
FTIR, harina de arroz, distancia de Mahalanobis, regresión de mínimo cuadrados parciales (PLSR), coeficiente de determinación, relación de desviación de la predicción.