PE-23 Aplicabilidade e limites da espectroscopia no infravermelho e da quimiometria na detecção de adulterantes únicos e múltiplos no leite

Resumo

Introdução: A adulteração do leite por adição de compostos que ocultam deterioração ou aumentam seu volume é fraude grave à segurança alimentar e à perícia forense. Este estudo avaliou a espectroscopia de infravermelho por reflectância total atenuada (FTIR-ATR), associada à análise de componentes principais (PCA) e à regressão por mínimos quadrados parciais (PLS), na detecção e quantificação de adulterantes isolados e em misturas. Material e Método: Estudo experimental laboratorial, sem participação humana ou animal, isento de aprovação ética. Investigaram-se sete adulterantes (amido, hidróxido, bicarbonato e hipoclorito de sódio, ureia, formaldeído e peróxido de hidrogênio) adicionados individualmente a duas marcas de leite integral de longa vida, previamente validadas por ensaios oficiais do Ministério da Agricultura para excluir adulteração prévia: uma para calibração (curvas de vinte níveis) e outra para validação externa (sete níveis). Prepararam-se misturas multicomponentes simétricas e assimétricas para testar a robustez. Os espectros FTIR-ATR (4000-550 cm⁻¹) foram obtidos em triplicata e pré-processados por correção multiplicativa de dispersão, primeira derivada de Savitzky-Golay e centralização na média. Aplicou-se PCA para triagem exploratória e PLS na quantificação, com validação cruzada. O desempenho foi avaliado por coeficientes de determinação, erros de previsão, razão desempenho/desvio e limites analíticos. Resultados: A PCA diferenciou amostras puras de leite daquelas adulteradas por compostos individuais ou misturas, com amostras multicomponentes ocupando regiões distintas da calibração individual. Os modelos PLS apresentaram elevado desempenho para analitos isolados, com coeficiente de determinação de predição acima de 0,91 para a maioria dos compostos e razão desempenho/desvio de 2,00 a 9,86, destacando-se hipoclorito e bicarbonato de sódio. Nas misturas simétricas, a quantificação confiável restringiu-se aos neutralizantes; nas assimétricas, ocorreram previsões adicionais, porém instáveis. Discussão : O comportamento das misturas na PCA indica o reconhecimento de alterações globais do perfil espectral, sem identificar isoladamente os adulterantes presentes. A perda de seletividade e a instabilidade preditiva do PLS em amostras multicomponentes decorrem da forte sobreposição espectral, colinearidade e interações químicas dos compostos, reduzindo a seletividade analítica. Conclusão: A PCA associada ao FTIR-ATR demonstrou aplicabilidade como ferramenta de triagem pericial, distinguindo amostras não adulteradas das adulteradas, inclusive em misturas. O PLS foi robusto para quantificar adulterantes individuais, mas perdeu seletividade e confiabilidade em amostras multicomponentes. Assim, a quantificação em cenários multicomponentes de misturas exige confirmação por métodos complementares, tais como modelos multirresposta e aprendizado de máquina.