Aplicação da espectroscopia no infravermelho médio (MIR) e Ressonância Magnética Nuclear (RMN) para avaliação da qualidade de Castanhas-da-amazônia processadas

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X92511

Palavras-chave:

Qualidade nutricional, Bertholletia excelsa Bonpl, Métodos analíticos Instrumentais

Resumo

A castanha-da-amazônia pode apresentar variações significativas em sua composição nutricional, ligados a origem geográficas, características genéticas da planta e aos ambientes de produção. Nesse sentido a espectroscopia no infravermelho médio (MIR) e a Ressonância Magnética Nuclear (RMN) foram empregadas para caracterizar a composição de amêndoas de diferentes amostras de castanha-da-amazônia beneficiadas. As análises MIR identificaram grupos funcionais de proteínas e lipídios, fornecendo informações relevantes sobre a composição molecular das amostras, enquanto a RMN foi utilizada para avaliar os tempos de relaxamento transversal (T2), sugerindo a presença de ácidos graxos insaturados em grandes quantidades nas amêndoas. A aplicação dessas metodologias pode acelerar a caracterização de amostras para a indústria, contribuindo para a seleção de produtos de alta qualidade nutricional. Este estudo destaca a importância da utilização de métodos instrumentais avançados na análise de alimentos, proporcionando uma alternativa eficiente e precisa para a caracterização nutricional, pois a espectroscopia MIR, RMN e os métodos analíticos tradicionais aliados fornecem informações consistentes e complementares sobre a variabilidade nutricionais da castanha-da-amazônia e podem ser usados em conjunto para analisar e caracterizar diferentes amostras.

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Biografia do Autor

Tiago Bratilieri dos Santos, Universidade Federal de Rondônia

Possui graduação em Ciências Biológicas pelo Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Rondônia (2021), graduação em Educação Física pela Universidade Norte do Paraná (2022) e mestrado em AGROECOSSISTEMAS AMAZÔNICOS pela Universidade Federal de Rondônia (2024). Atualmente é técnico em alimentos e laticínios da Universidade Federal de Rondônia. 

Ladyslene Chrísthyns de Paula, Universidade Federal de Rondônia

Graduação em Engenharia de Alimentos pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT). Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos, e Doutorado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Goiás (UFG).

Luiz Alberto Colnago, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária

Graduação em Farmácia pela Faculdade de Farmácia e Bioquímica do Espirito Santo (FAFABES). Mestrado e Doutorado em Química pela Instituto Militar de Engenharia (IME). Pós-Doutorados pela University of Pennsylvania (UPENN).

Lúcia Helena de Oliveira Wadt, Brazilian Agricultural Research Corporation

Graduação em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Viçosa (UFV). Mestrado em Produção Vegetal pela Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF). Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas pela Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Pós-Doutorado pela University of Florida (UF), Estados Unidos.

Samir Carvalho Buzaglo Pinto, Universidade Federal do Amazonas

Graduação em Farmácia, Mestrado em Ciências Farmacêuticas, e Doutorado em Inovação Farmacêutica pela Universidade Federal do Amazonas (UFAM).

Ariane Mendonça Kluczkovski, Universidade Federal do Amazonas

Graduação em Farmácia Bioquímica, e Mestrado em Ciências de Alimentos pela Universidade Federal do Amazonas (UFAM). Doutorado em Ciências dos Alimentos, e Pós-doutorado pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Pós-doutorado pela Universidade do Minho (UMINHO), Portugal.

Anthonioni Peron Dal Sasso, Instituto Federal de Educação

Graduação em Tecnologia em Laticínios, e Mestrado profissional em Ciência e Tecnologia de Alimentos pelo Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais (IFSUDESTEMG). Graduação em andamento em Teologia pelo Centro de Ensino Superior de Maringá (CESUMAR).

Gabrieli Oliveira Folador, Universidade Federal de Rondônia

Graduação em Tecnologia em Processamento de Alimentos Vegetais pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Mestrado em Tecnologia de Alimentos, e Doutorado em Engenharia de Alimentos pela Universidade Federal do Paraná (UFPR).

Referências

Adiamo, O. Q., Sultanbawa, Y., & Cozzolino, D. (2021). Mid-infrared spectroscopy as a rapid tool to qualitatively predict the effects of species, regions, and roasting on the nutritional composition of Australian acacia seed species. Molecules, 26(7), 1879. https://doi.org/10.3390/molecules26071879

Ancora, D., Milavec, J., Gradišek, A., Cifelli, M., Sepe, A., Apih, T., & Domenici, V. (2021). Sensitivity of proton NMR relaxation and proton NMR diffusion measurements to olive oil adulterations with vegetable oils. Journal of agricultural and food chemistry, 69(41), 12081-12088. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c00914

AFI (Association of Food Industries). (2024). Shelled Brazil nuts AFI specifications for Brazil nuts https://prokcssmedia.blob.core.windows.net/sys- master images/h09/h16/9548514131998/Microsoft%20Word%20-%20Brazil%20Nuts.doc.pdf

Alves, C. M. S., Sousa, W. R., Cândido, C. J., Neto, J. A. B., Sampaio, R. M., Santana, A. A., & Monteiro, S. C. M. (2020a). Occurrence of aflatoxins in Brazil nuts commercialized in the northeast of Brazil. Brazilian Journal of Health Review, 3(4), 8129– 8145. https://doi.org/10.34119/bjhrv3n4-073

Alves, A. L., Izoton, T. M., Velloso, M. H. R., Partelli, F. L., Pessoa, M. S., & Moscon, P. S., (2020b). A espectroscopia de ressonância magnética nuclear na determinação de ácidos graxos em genótipos de cafés. Sustentabilidade em ciência e tecnologia de alimentos, (2),1-9. https://doi.org/10.22533/at.ed.6692014121

Association of official analytical chemists (AOAC). (2016). Official methods of analysis of the Association of Official Analytical Chemists. Official methods of analysis. (Latimer, GW., 18th) Maryland/USA.https://pdfcoffee.com/aoac- method- 99131- aflatoxins- esp- 3- pdf- free.html

Birch, C. S.; & Bonwick, G. A. (2019). Ensuring the future of functional foods. International Journal of Food Science and Technology, 54 (5), 1467-1485. https://doi.org/10.1111/ijfs.14060

Burns, D. A., & Ciurczak, E. W. (2009). Handbook of near-infrared analysis, 3rd ed. 3. ed. Boca Raton: Taylor & Francis Group. v. 393. ISBN 978- 0- 8493- 7393- 0. https://books.google.com.br/books?id=C8opEAAAQBAJ&printsec=frontcover&hl=pt-BR

Batista, N. N., Andrade, P. D., Ramos, L. C., Dias, R. D., & Schwan, F. R. (2016). Antioxidant capacity of cocoa beans and chocolate assessed by FTIR. Food Research International, 90, 313-319. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodres.2016.10.028

Botelho, S. D. C., Baldoni, A. B., Tonini, H., Botelho, F. M., Hoogerheider, E. S. S., Wobeto, C., Botin, A. A., & Taffarel, C. (2019). Fruits, seeds, and oil of Brazil nuts produced in Mato Grosso State. Floresta e Ambiente, 26(2), 1-8. https://doi.org/10.1590/2179-8087.066017

Brasil. (2022). Agência Nacional de Vigilância Sanitária-ANVISA. Instrução Normativa (IN) nº 160 de 01 de julho de 2022. Diário oficial. Ed.: 126; Seção:1. Página: 227. https://www.in.gov.br/en/web/dou/-/instrucao-normativa-in-n-160-de-1-de-julho-de-2022-413367081

Carbas, B., Machado, N., Oppolzer, D., Ferreira, L., Brites, C., Rosa, E. A., & Barros, A. I. (2020). Comparison of near-infrared (NIR) and mid-infrared (MIR) spectroscopy for the determination of nutritional and antinutritional parameters in common beans. Food Chemistry, 306, 125509. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125509

Cortés, V., Talens, P., Barat, J. M., & Lerma-García, M. J. (2019). Discrimination of intact almonds according to their bitterness and prediction of amygdalin concentration by Fourier transform infrared spectroscopy. Postharvest Biology and Technology, 148, 236-241. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2018.05.006

Cardoso, B. R., Duarte, G. B. S., Reis, B. Z., & Cozzolino, S. M. F. (2017). Brazil nuts: Nutritional composition, health benefits, and safety aspects. Food Research International, 100(Part 2), 9-18. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2017.08.036

Casagrande, J., Santos, C. B., & Nicoletto, B. B. (2019). Análise da rancidez oxidativa em castanhas do Brasil em diferentes condições de armazenamento. Revista Brasileira de Obesidade, Nutrição e Emagrecimento. São Paulo. v. 13. n. 81. p.812-820. ISSN 1981-9919. https://www.rbone.com.br/index.php/rbone/article/view/1069/881

Chiang, K. Y., Matsumura, F., Yu, C. C., Qi, D., Nagata, Y., Bonn, M., & Meister, K. (2023). True Origin of Amide I Shifts Observed in Protein Spectra Obtained with Sum Frequency Generation Spectroscopy. The Journal of Physical Chemistry Letters, 14(21), 4949-4954. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.3c00391

Constantino, A. F., Lacerda, Jr. V., Santos, R. B. D., Greco, S. J., Silva, R. C., Neto, Á. C., & Freitas, J. C. (2014). Analysis of oil content and oil quality in oilseeds by low-field NMR. Química Nova, 37(1), 10-17. https://doi.org/10.1590/S0100-40422014000100003

Dufour, E´. (2009). Infrared Spectroscopy for Food Quality Analysis and Control; Sun, D. W. (Ed.). Academic Press: New York. ISBN: 978- 0- 12- 374136- 3. https://books.google.com.br/books?id=bOWUDeiYshsC&printsec=frontcover&hl=pt-BR

Danielski, R., Polmann, G., & Block, J. M. (2021). Brazil and Their Coproducts: Innovation in the Food Sector Through the Valorization of Food and Agro-Food By-Products,139-152. http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.91078

Derksen, G. C., Blommaert, L., Bastiaens, L., Hasşerbetçi, C., Fremouw, R., Van Groenigen, J., & Timmermans, K. R., (2023). ATR-FTIR spectroscopy combined with multivariate analysis as a rapid tool to infer the biochemical composition of Ulva laetevirens (Chlorophyta). Frontiers in Marine Science. 10, 1-14. https://doi.org/10.3389/fmars.2023.1154461.

Escobar, G. A. C., Barrios-Rodriguez, Y. F., Bahamón-Monje, A. F., & Gutiérrez-Guzmán, N. (2023). Uses of mid-infrared spectroscopy and chemometric models for differentiating between dried cocoa bean varieties. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 27, 803-810. https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v27n10p803-810

EU (European Union). (2010). Commission Regulation No. 165/2010 of Feb 2010 amending Regulation No. Setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs as regards aflatoxins. Official Journal of the European Communities, 50, 8- 12. http://data.europa.eu/eli/reg/2010/165/oj

FAO (Food and Agriculture Organization). (2006). Codex alimentarius. Code of practice for the prevention and reduction of aflatoxina contamination in tree nuts. Cac/Rcp, 59, 1-9. Disponible: https://www.fao.org/input/download/standards/10221/CXP_059e.pdf.

FIB (Food Ingredients Brasil). (2009). As Micotoxinas. Food Ingredients Brasil, 7: 32- 40. https://www.foodconnection.com.br/artigos/ozonizao- como- tecnologia- sustentvel- para- conservao-de-cereais/.

Gianferri, R., Sciubba, F., Durazzo, A., Gabrielli, P., Lombardi-Boccia, G., Giorgi, F., & Lucarini, M. (2023). Time Domain NMR Approach in the Chemical and Physical Characterization of Hazelnuts (Corylus avellana L.). Foods, 12(10). https://doi.org/10.3390/foods12101950

Hammer, Ø., Harper, D. A. T., & Ryan, P. D. (2001). PAST: Paleontological Statistics Software Package for Education and Data Analysis (Version 4.03) [Computer software]. University of Oslo. https://www.nhm.uio.no/english/research/resources/past/

Instituto Adolfo Lutz, I. A. L. (2008). Métodos físico-químicos para análise de alimentos. IV Edição, 1° Edição digital. 1020p. https://wp.ufpel.edu.br/nutricaobromatologia/files/2013/07/Normasadolfolutz.pdf

Joshi, R., Sathasivam, R., Park, S. U., Lee, H., Kim, M. S., Baek, I., & Cho, B. K. (2021). Application of fourier transform infrared spectroscopy and multivariate analysis methods for the non-destructive evaluation of phenolics compounds in moringa powder. Agriculture, 12(1), 10. https://doi.org/10.3390/agriculture12010010

Karoui, R., Downey, G., & Blecker, C. (2010). Mid-infrared spectroscopy coupled with chemometrics: A tool for the analysis of intact food systems and the exploration of their molecular structure-quality relationships. A review. Chemical Reviews, 110(10), 6144-6168. https://doi.org/10.1021/cr100090k

Kluczkovski, A. M & Scussel, V. M. (2015). Brazil nut allergy: A review. Journal of Pharmacy and Pharmacology, 9(26), 633-644. https://doi.org/10.5897/AJPP2014. 4206

Kluczkovski, A. M., Barros, H., Barroncas, J., Viana, C., & Lima, E. S., (2023). Aflatoxins in raw Brazil nut (Bertholletia excelsa H. B. K.). Journal of Agricultural Studies, 11(2), 14. https://doi.org/10.5296/jas.v11i2.20741

Kluczkovski, A. M., Silva, A. C., Barroncas, J., Lima, J., Pereira, H., Mariosa, P., & Vinhote, M. L. (2020). Drying in Brazil nut processing as a tool for prevention of contamination by aflatoxins. Journal of Agricultural Studies, 8(4), 70. https://doi.org/10.5296/jas.v8i4.17387

Lamas, S., Rodrigues, N., Santamaria-Echart, A., Palu, I., Manhique, J. R., Herrero, B., & Peres, A. M. (2025). Potential use of the ATR-FTIR spectroscopy as an almond cultivar recognition tool: impact of sample and spectral pre-treatments. Journal of Food Measurement and Characterization, 1-16. https://doi.org/10.1007/s11694-025-03133-9

Li, X., Qu, L., Su, X., Zhang, S., Gao, Y., & Yu, X. (2025). Utilizing low-field NMR for comprehensive quality evaluation of edible oil and oil product. Grain & Oil Science and Technology, 8(1), 43-54.https://doi.org/10.1016/j.gaost.2024.12.002

Mendes, E., & Duarte, N. (2021). Mid-infrared spectroscopy as a valuable tool to tackle food analysis: A literature review on coffee, dairies, honey, olive oil and wine. Foods, 10(2), 477. https://doi.org/10.3390/foods10020477

Maestri, D., Cittadini, M. C., Bodoira, R., & Martínez, M., (2020). Tree nut oils: Chemical profiles, extraction, stability and quality concerns. European Journal of Lipid Science and Technology, 122(6), 1900450. https://doi.org/10.1002/ejlt.201900450

Maldonado, S. A. S., Alemã, R. S., Fuentes, J. A. M., & Conceiã, M. (2020). Determination of total phenolic compounds, antioxidant activity and nutrients in Brazil nuts (Bertholletia excelsa H. B. K.). Journal of Medicinal Plants Research, 14(8), 373– 376. https://doi.org/10.5897/JMPR2020.6953

Mandrile, L., Barbosa-Pereira, L., Sorensen, K. M., Giovannozzi, A. M., Zeppa, G., Engelsen, S. B., & Rossi, A. M. (2019). Authentication of cocoa bean shells by near- and mid-infrared spectroscopy and inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy. Food Chemistry, 292, 47–57. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.04.008

Meutter, J. & Goormaghtigh, E. (2021). Evaluation of protein secondary structure from FTIR spectra improved after partial deuteration. European Biophysics Journal, 50, 613-628. https://doi.org/10.1007/s00249-021-01502-y

OriginLab Corporation. (2024). OriginPro®: Graphing & Analysis Software (Version 10.1) [Computer software]. https://www.originlab.com

Parker, T., Limer, E., Watson, A. D., Defernez, M., Williamson, D., & Kemsley, E. K. (2014). 60 MHz 1H NMR spectroscopy for the analysis of edible oils. Trac Trends in Analytical Chemistry, 57, 147-158. https://doi.org/10.1016/j.trac.2014.02.006

Parlak, Y., & Güzeler, N. (2016). Nuclear magnetic resonance spectroscopy applications in foods. Current Reseatch in Nutrition and Food Science, 4,161- 168. https://dx.doi.org/10.12944/CRNFSJ.4.Special-Issue-October.22

Prestes, R. A., Colnago, L. A., Forato, L. A., Vizzotto, V., Novotny, E. H., & Carrilho, E. (2007). A rapid and automated low-resolution NMR method to select intact oilseeds with a modified fatty acid profile. Analytica Chimica Acta, 596(2), 325- 329. https://doi.org/10.1016/j.aca.2007.06.022

Reis, T. A. D., Oliveira, T. D., Baquião, A. C., Gonçalves, S. S., Zorzete, P., & Corrêa, B. (2012). Mycobiota and mycotoxins in Brazil nut samples from different states of the Brazilian Amazon region. International journal of food microbiology. 159(2), 61- 68. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2012.08.005

Rosenthal, A. J. (1999). Food texture: Measurement and perception. Aspen Publishers. 326p. ISBN-10‏:‎ 0834212382.

SAS Institute Inc. (2013). SAS® 9.4 [Computer software]. SAS Institute Inc. https://www.sas.com

Sobolev, A. P., Ingallina, C., Spano, M., Di Matteo, G., & Mannina, L. (2022). NMR-based approaches in the study of foods. Molecules, 27(22), 7906. https://doi.org/10.3390/molecules27227906

Scappaticci, C., Foschi, M., Plaku, A., Biancolillo, A., & D’Archivio, A. A. (2023). Enhancing Traceability of Italian Almonds through IR Spectroscopy and Chemometric Classifiers. Applied Sciences, 13(23), 12765. https://doi.org/10.3390/app132312765

Santos, V.R., Goncalves, V., Deng, P., Ribeiro, A. C., Teigao, M. M., Dias, B., Pinto, I. M., Gallo, J., & Peng, W. K. (2022). Novel time-domain NMR-based traits for rapid, label-free Olive oils profiling. npj Sci Food 6, 59. https://doi.org/10.1038/s41538-022-00173-z

Silva, B. S. F., Ferreira, N. R., Alamar, P. D., Melo Silva, T., Pinheiro, W. B. D. S., Santos, L. N., & Alves, C. N. (2023). FT-MIR-ATR associated with chemometrics methods: A preliminary analysis of deterioration state of Brazil nut oil. Molecules, 28(19), 6878. https://doi.org/10.3390/molecules28196878

Woolf, P. J., Fu, L. L., & Basu, A. (2011). Protein: identifying optimal amino acid complements from plant based foods. PLoS One, 6(4), e18836. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0018836

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Publicado

2026-08-11

Edição

Seção

Química