Utilização de FT-Raman e ferramentas quimiométricas na determinação rápida de fraude por maltodextrina e hidrólise da lactose em leite em pó

Abstract

No presente trabalho, a espectroscopia FT-Raman foi explorada como um método rápido para avaliar a presença de lactose e identificar fraude por adição de maltodextrina (2.5 – 50.0%) em leite em pó. Através dos espectros Raman foi possível diferenciar as amostras de leite em pó sem a necessidade de preparação das amostras, enquanto os métodos de controle de qualidade tradicionais, incluindo cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) são relativamente lentos e trabalhosos. Espectros Raman foram obtidos de amostras de leite em pó com alto e baixo teor de lactose, ambos com e sem adição de maltodextrina, totalizando 45 amostras em 4 tipos de tratamentos. Foram observadas diferenças entre os espectros das amostras quanto ao teor de lactose, assim como quanto a presença do adulterante. Como complemento, foram empregadas análise de componentes principais (PCA) e análise discriminante por mínimos quadrados parciais (PLS-DA) a fim de classificar as amostras. Os modelos PLS-DA desenvolvidos permitiram classificar todas as amostras, tanto em relação ao teor de lactose quanto à presença de maltodextrina. Os resultados demonstraram a utilidade da técnica de espectroscopia Raman em combinação com a quimiometria para determinar a presença de lactose e de maltodextrina nas amostras de leite em pó.

In this work, FT-Raman spectroscopy has been explored as a quick screening method to evaluate the presence of lactose and identify milk powder samples adulterated with maltodextrin (2.5 – 50.0%). Raman measurements can differentiate samples of milk powder, without the need for sample preparation, while traditional quality control methods, including high performance liquid chromatography, are cumbersome and slow. FT-Raman spectra were obtained from samples of high lactose and low lactose milk powder, both without and with addition of maltodextrin. Differences were observed between the spectra involved in identifying samples with low lactose content, as well as adulterated samples. In addition, exploratory data analysis using Raman spectroscopy and principal components analysis (PCA) and multivariate analysis was also developed to classify samples of milk powder with PCA and partial least squares discriminant analysis (PLS-DA). The PLS-DA models obtained allowed to classify all samples, both in relation to the content of lactose and the presence of maltodextrin. These results demonstrate the utility of FT-Raman spectroscopy in combination with chemometrics to infer about the quality of milk powder.