Ứng dụng quang phổ hồng ngoại (FTIR) kết hợp với phân tích thống kê đa biến trong việc phân loại các sản phẩm hồ tiêu Việt Nam

Bài viết Ứng dụng quang phổ hồng ngoại (FTIR) kết hợp với phân tích thống kê đa biến trong việc phân loại các sản phẩm hồ tiêu Việt Nam tập trung vào việc ứng dụng và sử dụng FTIR nhằm xác định và phân loại hồ tiêu Việt Nam, khi thực trạng hồ tiêu kém chất lượng có nguy cơ được phân phối rộng trên thị trường. Qua đó, kết quả phân tích sẽ được dùng để nhận dạng và phân biệt hồ tiêu chính thống, có thương hiệu và cung cấp cơ sở dữ liệu cho việc thẩm định chất lượng hồ tiêu của Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng quang phổ hồng ngoại (FTIR) kết hợp với phân tích thống kê đa biến trong việc phân loại các sản phẩm hồ tiêu Việt Nam Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 26, Số 3A/2021 ỨNG DỤNG QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI (FTIR) KẾT HỢP VỚI PHÂN TÍCH THỐNG KÊ ĐA BIẾN TRONG VIỆC PHÂN LOẠI CÁC SẢN PHẨM HỒ TIÊU VIỆT NAM Đến tòa soạn 18-02-2021 Nguyễn Quang Trung, Bùi Quang Minh, Lê Việt Anh, Trương Ngọc Minh Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Trương Ngọc Minh Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam SUMMARY APPLICATION OF ATR-FTIR AND MULTIVARIATE STATISTICS ANALYSIS (MSA) ON CLASSIFICATION OF PEPPER PRODUCTS IN VIET NAM Chemometrics, particularly Multivariate Statistics Analysis techniques including Principle Components Analysis (PCA) and Linear Discriminate Analysis (LDA) were employed to process spectral data, in order to classify Pepper products in Vietnamese commercial market. 14 peppercorns (Piper nigrum) samples (black and white), corresponding to 07 different trademarks were collected in supermarkets, local markets and food suppliers within Hanoi and then analyzed directly by ATR-FTIR instrument. Spectral information was simplified by peak selection, before being processed by MSA techniques. In comparison with other conventional spectroscopy methodologies, ATR-FTIR is considered a rapid and convenient method due to its non-wasting time of sample preparation. Results obtained have confirmed the success of trademark identification and classification of pepper products. An obvious separation between trademark groups was presented on LDA observation although there was still certain overlapping occurred on the graph; while with PCA, classification between the two sorts of peppercorn is still an issue that needs further study. Key words: Pepper, ATR-FTIR, PCA, LDA. 1. MỞ ĐẦU phơi nắng ngay sau khi hái khiến vỏ săn lại và Được coi là loại gia vị hàng đầu trong thực chuyển thành màu đen; còn hồ tiêu trắng là các phẩm, hồ tiêu (Piper nigrum) là cây gia vị quả đã thật chín, được ngâm nước cho mềm và quan trọng nhất và được sử dụng nhiều nhất loại bỏ phần vỏ trước khi đem phơi nắng [2]. Ở trên thế giới. Có rất nhiều quốc gia vùng nhiệt Việt Nam, hồ tiêu là cây công nghiệp có giá trị đới sử dụng hồ tiêu là cây canh tác trọng điểm kinh tế cao, đem lại nhiều lợi nhuận cho người phục vụ phát triển kinh tế, trong đó, Ấn Độ, trồng trọt và được canh tác chủ yêu tại vùng Việt Nam và Indonesia là 3 quốc gia sản xuất Tây Nguyên. Năm 2017, theo Dương Thị Oanh hồ tiêu chính trên thế giới [1]. Hiện nay trên thị và Nguyễn Quang Ngọc – Trung tâm nghiên trường, hồ tiêu nguyên hạt được tìm thấy dưới cứu và Phát triển cây hồ tiêu (PRDC), kim 2 dạng chính: hồ tiêu trắng và hồ tiêu đen. ngạch xuất khẩu hồ tiêu năm đạt 1.117 triệu Cùng có nguồn gốc từ cây hồ tiêu, nhưng phụ USD, đưa Việt Nam trở thành quốc gia hàng thuộc vào quy trình chế biến, hồ tiêu đen là các đầu thế giới về sản xuất và xuất khẩu hồ tiêu quả còn xanh hoặc vàng (chưa chín), được [3]. 12 Với uy tín về chất lượng của hồ tiêu cũng như tin (chemometrics) này nằm ở điểm một khi cơ giá trị kinh tế mà nó đẹm lại, đã có không ít cơ sở dữ liệu được thiết lập và một phương thức sở sản xuất đã lợi dụng những lợi thế trên để phân tích dữ liệu phù hợp được xác định, mẫu làm giả hồ tiêu phục vụ mục đích kinh tế. Tại phân tích sẽ được quét chỉ trong vài phút. Việt Nam, tinh bôt bắp, bột gạo nếp và một Do vậy, mục tiêu nghiên cứu trong bài báo này loại tinh bột không rõ nguồn gốc đã được chế của chúng tôi tập trung vào việc ứng dụng và biến và pha trộn cùng với hạt tiêu lép nhằm tạo sử dụng FTIR nhằm xác định và phân loại hồ ra sản phẩm hạt tiêu chắc, có trọng lượng nặng tiêu Việt Nam, khi thực trạng hồ tiêu kém chất hơn và màu sắc đen hơn [4]. Cũng đã có những lượng có nguy cơ được phân phối rộng trên thị báo cáo khoa học về việc làm giả hồ tiêu trên trường. Qua đó, kết quả phân tích sẽ được thế giới. Dhanya, Syamkumar và Sasikumar đã dùng để nhận dạng và phân biệt hồ tiêu chính chỉ ra rằng nhờ vào sự giống nhau về hình thống, có thương hiệu và cung cấp cơ sở dữ đang và kích thước, giá thành rẻ và nguồn liệu cho việc thẩm định chất lượng hồ tiêu của nguyên liệu dồi dào, hạt đu đủ (Carica papaya Việt Nam. L.) là sản phẩm được sử dụng làm hồ tiêu đen 2. THỰC NGHIỆM giả nhiều nhất [5]. Thêm vào đó, hạt kê 2.1. Thu thập và xử lý mẫu (Pennisetum glaucum) và lúa mạch đen 14 mẫu hạt tiêu (cả trắng và đen), bao gồm ác (Fagopyrum esculentum) cũng đã được tìm thương hiệu khác nhau, được thu thập tại các thấy dưới dạng thực phẩm dùng để pha trộn chợ địa phương và các siêu thị trong phạm vi vào hồ tiêu [6]. Chính vì vậy, hồ tiêu được quận Cầu Giấy và quận Ba Đình, thành phố Hà đánh giá là một trong những loại thực phẩm rất Nội. Các mẫu được chia thành 07 thương hiệu dễ pha trộn và làm giả trong quá trình chế biến khác nhau. Trong đó, các sản phẩm được mua và rất khó có thể nhận biết bằng mắt thường tại siêu thị được đóng gói và có thương hiệu rõ [1]. ràng, các sản phẩm còn lại, tên địa điểm bán Dưới thực trạng về hồ tiêu giả nói riêng cũng hàng được coi là một thương hiệu riêng biệt ...