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Tese
Título Influência da temperatura na composição dos ácidos graxos e caracterização da qualidade e do teor de óleo de genótipos de girassol por espectroscopia de NIR.
Autor Grunvald, Anna Karolina
Unidade Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
Área de Concentração Genética e Melhoramento
Orientador Carlos Alberto de Bastos Andrade
Co-Orientador(es) Ronald José Barth Pinto
Carlos Alberto Scapim
Banca Examinadora Carlos Alberto Scapim
Marcelo Alvares de Oliveira
Claudio Guilherme Portela Carvalho
Juliana Parisotto Poletine
Data de Defesa 23/02/2012
Resumo O presente trabalho teve como objetivos estudar a influência da temperatura na
composição dos ácidos graxos do óleo de girassol cultivados em baixa latitude,
especificamente para as diferentes condições ambientais do Brasil (0°S a 23°S);
diferenciar genótipos de girassol com teores distintos de ácidos graxos oleico e
linoleico pela análise da espectroscopia de NIR e estabelecer uma equação de
calibração pela espectroscopia de NIR para a avaliação dos teores de óleo em
sementes de girassol, obtidas em condições ambientais brasileiras. Ao estudar a
influencia ambiental na composição dos ácidos graxos observou-se que os
genótipos alto oleicos apresentaram boa a alta estabilidade nos teores dos ácidos
oleico e linoleico, independente do local. Em genótipos convencionais, houve uma
ampla variação nos teores médios desses ácidos, em função da temperatura mínima
e houve uma maior importância do efeito de ambiente, em relação ao efeito de
genótipo. Para os genótipos convencionais, o aumento de ácido oleico refletiu em
diminuição dos ácidos linoleicos e palmíticos. Contudo, não foram observadas
associações entre o ácido esteárico e os demais ácidos graxos. Ao utilizar a
espectroscopia de NIR para diferenciar genótipos de girassol com teores distintos de
ácido oleico e linoleico, foram estabelecidas curvas de calibração utilizando-se
componentes principais e a precisão do agrupamento foi obtida pela distância de
Mahalanobis, considerando d a distância dos genótipos ao grupo mais próximo e D a
distância ao próximo grupo. Houve boa classificação dos genótipos quando d foi
próximo a 1 e a relação D/d próximo ou superior a 2. A análise discriminante
possibilitou classificar praticamente todos os genótipos oleicos e médio oleicos,
mesmo quando a cromatografia gasosa mostrou resultados similares entre os
grupos. A equação de calibração por espectroscopia de NIR, para avaliação do teor
de óleo de genótipos de girassol, foi determinada por regressão linear, cujos
parâmetros foram estimados pelo método de mínimos quadrados parciais e sua
precisão verificada pelo coeficiente de determinação (R2), erro padrão de calibração
(SEC) e pelo erro padrão de desempenho (SEP). O R2 foi de 0,87, o SEC foi 2,39 e
o SEP foi de 1,97. Além desses parâmetros, foi obtido grande similaridade ao avaliar
19 híbridos, não incluídos na calibração, pelo NIR e pelo método químico. Esta
similaridade e os valores de R2, SEC e SEP possibilitaram inferir que a avaliação de
sementes intactas, por meio da espectrofotometria de NIR, foi adequada para
diferenciar teores de óleo de genótipos de girassol cultivados no Brasil.
Palavras-chave Helianthus annuus, ácido oléico, ácido linoléico, análise de componentes principais, análise espectral.
Title
Abstract This work aimed evaluate the influence of temperature on fatty acid composition in
sunflower oil grown in low latitudes, specifically to different environmental
conditions of Brazil (0 °S to 23 °S); differentiating sunflower genotype with different
oleic and linoleic fatty acid contents by discriminant analysis using Near-infrared
reflectance (NIR) spectroscopy and establish a calibration model using data from the
near infrared reflectance spectroscopy (NIR) and evaluate the oil content of
sunflower seeds produced under various environmental conditions in Brazil. In study
of environmental influences the composition of fatty acids was observed that the high
oleic genotypes showed good stability in high levels of oleic and linoleic acids,
regardless of location. In conventional genotypes, there was a large variation in
the average contents of these acids, depending on the minimum temperature and
there was a more important effect of the environment, compared to the effect
of genotype. For conventional genotypes, the increase in oleic acid reflected in a
decrease in palmitic and linoleic acids. However, no associations were observed
between stearic acid and other fatty acids. The use the NIR spectroscopy for differing
genotypes with oleic and linoleic fatty acid contents, were established curves of
calibration using principal component analysis. The clustering precision was
determined by d, the Mahalanobis distance between the genotype and the closest
group, and D, the distance up to the next group. The genotypes were well classified
when d was close to 1 and the ratio D/d was close to or higher than 2. The
discriminant analysis allowed the classification of the high oleic and mid-oleic
genotypes even though they had similar signals in gas chromatography. The
calibration by NIR spectroscopy for evaluate the oil content of sunflower seeds, was
determined by linear regression with the parameters estimated by partial least
squares. The goodness of fit was evaluated by the coefficient of determination (R2),
standard error of calibration (SEC) and the standard error of prediction (SEP). The R2
was 0.87, the SEC was 2.39, and the SEP was 1.97. Furthermore, the oil contents
from 19 hybrids analysed by the NIR spectroscopy, but not included in the
calibration, were similar to the chemical analysis. These similarities and the values of
R2, SEC and SEP allowed us to infer that the analysis of intact seeds using the NIR
spectroscopy is appropriate to discriminate the oil content of sunflower genotypes
cultivated in Brazil.
Key-words Helianthus annuus, oleic acid, linoleic acid, principal component analysis, spectral analysis.
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