Desenvolvimento de métodos analíticos não destrutivos para avaliação da qualidade de frutas utilizando espectroscopia e imagem hiperespectral na região do infravermelho próximo

Abstract

As frutas e seus derivados representam uma importante classe de produtos agroindustriais. Atualmente, o Brasil é o terceiro maior produtor de frutas, sendo responsável por cerca de 6% da produção mundial. Neste cenário, a mangicultura tem se destacado e nos últimos anos a região Nordeste tem contribuído de forma significativa para a produção de frutas destinadas à exportação e à comercialização no mercado interno. Entretanto, o amadurecimento não uniforme de frutas de um mesmo lote é um dos principais problemas existentes na cadeia produtiva de manga e tem impacto direto no consumo e na comercialização do produto. De maneira similar ao que ocorre no Brasil, a produção de frutas também representa uma atividade agrícola importante para alguns países europeus, como é o caso da produção de maçãs na Bélgica, onde o principal desafio para os produtores é fornecer frutas de alta qualidade para um mercado consumidor altamente exigente. Neste trabalho, avaliou-se o uso da espectroscopia na região do infravermelho próximo (NIR, do inglês Near Infrared), por meio de um espectrômetro portátil, para a determinação de parâmetros de qualidade em mangas e maçãs, de forma rápida e não destrutiva. Foram construídos modelos de calibração empregando-se diferentes técnicas de calibração multivariada, pré-processamento espectral e seleção de variáveis. De modo geral, verificou-se que o espectrômetro NIR portátil pode ser utilizado para a determinação da maioria dos parâmetros avaliados neste estudo em mangas (sólidos solúveis, matéria seca, acidez titulável e firmeza de polpa) e maçãs (sólidos solúveis, acidez titulável, firmeza de polpa, índice de amido e índice Streif), com exatidão aceitável para atestar a qualidade dos frutos. Em uma segunda etapa, realizou-se a transferência de calibração entre espectrômetros NIR de bancada e portátil, visando à determinação de parâmetros de qualidade de maçãs. Foi utilizada a técnica de Padronização Direta, a qual foi empregada com êxito para realizar o procedimento de transferência de calibração. Adicionalmente, foi realizado um estudo preliminar para avaliar a possibilidade de detecção precoce de danos mecânicos em mangas utilizando imagens hiperespectrais na região do NIR, obtidas por meio de uma câmera hiperespectral.