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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Rojas Amasifén, Juan Manuel
Título: Estudo Quimiométrico do Complexo Oenocarpus Jessenia da Amazônia
Ano: 2001
Orientador: Prof. Dr. Roy Edward Bruns
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Palmeiras, Espectroscopia, Classificação de plantas, Calibração multivariada
Resumo: O complexo Oenocarpus-Jessenia (bacaba-patauá) constitui de palmeiras cuja distribuição geográfica estende-se pela região da Amazônia na América do Sul. O óleo dos frutos destas plantas é semelhante ao azeite de oliva e daí sua importância. Estudos de identificação dos gêneros do complexo com base às características quimiotaxonômicos foram realizados. O estudo das variáveis morfológicas, químicas, fisico-químicas e espectrais para fins de exploração, classificação e calibração com fins de melhoramento genético, agronômico e econômico ainda não foi relatado. Neste trabalho foram caracterizados duzentos frutos dos cachos, de cada uma, das 25 plantas pertencentes aos gêneros Oenocarpus e Jessenia, coletados no estado do Pará- Brasil e na região de Loreto-Perú no período de 1993 a 1997. Através da caracterização morfológica determinou-se a massa e as dimensões do fruto, da casca+polpa e da semente. A caracterização química foi realizada sobre a farinha seca da casca+polpa e sobre os óleos obtidos desta; a determinação da composição dos óleos em ácidos graxos foi realizada mediante cromatografia a gás; os espectros de ultravioleta (UV/ Vis ) obtive-se dos extratos de éter de petróleo da farinha da casca+polpa. Os teores dos elementos quais foram obtidos por tluorescência de raios-X de energia dispersiva (EDXRF). Os espectros de infravermelho médio com transformada de Fourier (FTIR) e espectros de difração de raios-X (XRD) foram obtidos das cinzas da casca+polpa. Os dados foram organizados em matrizes e aplicados métodos quimiométricos de exploração; análise de componentes principais (PCA) e análise de agrupamento hierárquica (HCA); métodos de classificação, modelos de similaridade com componentes principais (SIMCA) e regra dos K vizinhos mais próximos (KNN), e métodos de calibração; regressão de componentes principais (PCR) e regressão de minimos quadrados parciais (PLS). Os resultados da classificação sobre um conjunto de treinamento de 19 amostras e um conjunto teste de cinco amostras de plantas pertencentes aos dois gêneros, mostraram que com dados morfológicos é possível classificar os dois gêneros e talvez até as espécies do gênero Oenocarpus. Entretanto, com dados de teor de elementos obtidos a partir das cinzas, desenvolveu-se um método alternativo para classificá-los. Nos dados de UV/Vis foram os flavonóides que serviram para melhor discriminar entre estes gêneros. Com espectros de FTIR foram obtidos modelos para os dois gêneros, sendo as absorções decorrentes dos grupos metal-oxigênio dos óxidos e da carbonila dos carbonatos as mais importantes. Os dados de composição em ácidos graxos não permitiram classificar estes gêneros, sugerindo que poderiam ser empregadas para obter um modelo de controle de qualidade dos óleos deste complexo. Foram desenvolvidos modelos de calibração multivariada sobre um conjunto de calibração de 19 amostras usando espectros de FTIR das cinzas da casca+polpa, como variáveis independentes, e teor dos elementos químicos obtidos por EDXRF , como variáveis dependentes. Estes modelos aplicados a um conjunto de teste de cinco amostras determinaram aproximadamente os teores dos elementos químicos, sendo os modelos de K e Cu mais exatos, seguido por aqueles de Fe, Mn, P, Ca e Zn.
Abstract: The Oenocarpus-Jessenia complex is a group of palms found over much of the northern half of South America mainly in the Amazon region. The oil extracted from these palms is similar both chemically and in taste to olive oil. Morphological and chemotaxonomic studies in order to discriminate between genera have been made, but fruit morphological, physicochemical and spectroscopic characterization using chemometric methods like exploratory and classification analyses and multivariate calibration for genetic, agronomic and economic improvement have not yet been reported. In this study 200 fruits for each one of the 25 plants belonging to Oenocarpus and Jessenia genera, collected between 1993-1997 from the Pará, Brasil and Loreto, Perú regions were characterized. Morphological characterization consisted of determining weight and dimensions of the fruit and its parts: peel, mesocarp and seed. Dry peel+mesocarp flour and its oils were used for chemical caracterization and fatty acid composition was determined by gas chromatography. Ultraviolet-visible (UV/Vis) spectra were obtained using etheric extract of the dry flour. Characterizations were performed on flour peel+mesocarp ashes by energy- dispersive x-ray fluorescence (EDXRF), x-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared (FTIR) in the mid-infrared region. Principal component (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA) were used as exploratory analytical methods, K-nearest neighbor (KNN) and soft independent modeling of class analogies (SIMCA) for classification, and principal component regression (PCR) and partial least squares (PLS) regression for multivariate calibration. Pattem recognition (PR) results obtained on a training set of 19 samples and a test set of 5 samples belonging to Oenocarpus and Jessenia genera, showed that morphological data were able to classify the two genera as well as the Oenocarpus' species. Meanwhile, the metal contents of these plants has been shown to be an altemative method to differentiate the two genera. Flavonoids discriminated Oenocarpus and Jessenia using UV/Vis data. The metal-oxygen bond from oxides and carbonyl group from carbonate compounds provided the more important absorptions in FTIR spectra. Oil fatty acid compositions were not able to discriminate between genera but might be used to develop models for oil quality control for this studied complex. Multivariate calibration models for a calibration set of 19 samples and a test set of 5 samples were developed for predicting metal content from peel+mesocarp ashes using FTIR spectra as independent variables and EDXRF metal contents as dependent variables. Calibration models providing approximate metal contents in ashes were obtained. K and Cu gave the best models, followed by Fe, Mn, P, Ca and Zn in decreasing order of quality.
Arquivo (Texto Completo): vtls000227326.pdf ( tamanho: 4,44MB )

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