Implementación de un método de análisis cualitativo y cuantitativo de Cadmio en cacao utilizando las técnicas LIBS (Espectroscopía de plasma inducida por láser), F-AAS (Espectroscopía de absorción atómica con llama) y métodos quimiométricos

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dc.contributor.advisorCabanzo Hernández, Rafael
dc.contributor.advisorGuerrero Bermúdez, Jáder Enrique
dc.contributor.authorHerrera Celis, Sandra Liliana
dc.contributor.evaluatorOspina Ospina, Rogelio
dc.contributor.evaluatorCombariza Montañez, Marianny Yajaira
dc.date.accessioned2022-04-21T15:45:48Z
dc.date.available2022-04-21T15:45:48Z
dc.date.created2022-03-29
dc.date.issued2022-03-29
dc.description.abstractLa contaminación con Cadmio se ha convertido en un problema de interés internacional debido a su alta toxicidad. Es nefrotóxico, genera daño en la función tubular y glomerular, causa osteomalacia generalizada, así como osteoporosis, y es considerado como agente cancerígeno por la IARC (International Agency for Research of Cancer), éste, ingresa al organismo humano a través del consumo de alimentos contaminados entre ellos, el cacao y sus derivados. El Codex Alimentarius, en enero de 2019, estableció los rangos máximos de contenido de cadmio en chocolate en función de la concentración de cacao en el reglamento (UE) No 488/2014. Este proyecto de investigación desarrolló un modelo predictivo para determinar la concentración de cadmio en cacao basado en las técnicas LIBS (Espectroscopía de plasma inducida por láser), y F-AAS (Absorción atómica en llama) combinados con la regresión de mínimos cuadrados parciales (PLS-R). Se aprovecha la relativa facilidad para generar los datos espectrales de LIBS, la exactitud de F-AAS como técnica analítica y los métodos quimiométricos para generar un método de referencia. El modelo de calibración se desarrolló con 46 muestras de cacao, cuyas concentraciones se encuentran en el rango de 0 a 1 ppm; el modelo produjo valores de SECV superiores al SEC por lo que se considera un modelo adecuadamente ajustado, además, obtuvo un valor RER de 8.98 por lo que se clasificó como un modelo de tamizaje. Adicionalmente se llevó a cabo el análisis cualitativo del cacao encontrando elementos mayoritarios como Ca, P, K, Mg, Mn y Fe. El proyecto se enmarca en el interés de Colombia de potenciar su exportación, mejorando los productos derivados del cacao, el cual presenta notables cualidades, como su fino sabor y aroma; al mismo tiempo en fortalecer la oferta que actualmente cubre el 5% de la demanda mundial.
dc.description.abstractenglishCadmium contamination has become a problem of international interest due to its high toxicity. It is nephrotoxic, causes damage to tubular and glomerular function, causes generalized osteomalacia, as well as osteoporosis, and is considered a carcinogen by the IARC (International Agency for Research of Cancer), it enters the human body through the consumption of contaminated foods, including cocoa and its derivatives. The Codex Alimentarius, in January 2019, established the maximum ranges of cadmium content in chocolate based on the concentration of cocoa in the regulation (EU) No 488/2014. This research project developed a predictive model to determine cadmium concentration in cocoa based on LIBS (Laser Induced Plasma Spectroscopy), and F-AAS (Flame Atomic Absorption) techniques combined with Partial Least Squares Regression (PLS-R). The relative ease of generating LIBS spectral data and the accuracy of F-AAS are exploited to generate a reference method. The calibration model was developed with 46 cocoa samples, whose concentrations are in the range of 0 to 1 ppm; the model produced SECV values higher than the SEC so it is considered an adequately adjusted model, in addition, it obtained a RER value of 8.98 so it was classified as a screening model. In addition, a qualitative analysis of the cocoa was carried out, finding major elements such as Ca, P, K, Mg, Mn and Fe. The project is part of Colombia's interest in boosting its exports by improving cocoa products, which have notable qualities, such as their fine flavor and aroma, while at the same time strengthening the supply that currently covers 5% of world demand.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Química
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-8004-7006
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/10122
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Química
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectCacao
dc.subjectCadmio
dc.subjectLIBS
dc.subjectAAS
dc.subjectQuimiometría
dc.subjectValidación cruzada
dc.subject.keywordCocoa
dc.subject.keywordCadmium
dc.subject.keywordLIBS
dc.subject.keywordAAS
dc.subject.keywordChemometrics
dc.subject.keywordCross Validation
dc.titleImplementación de un método de análisis cualitativo y cuantitativo de Cadmio en cacao utilizando las técnicas LIBS (Espectroscopía de plasma inducida por láser), F-AAS (Espectroscopía de absorción atómica con llama) y métodos quimiométricos
dc.title.englishImplementation of a method for qualitative and quantitative analysis of Cadmium in cocoa using LIBS (Laser Induced breakdown Spectroscopy), F-AAS (Flame Atomic Absorption Spectroscopy - Atomic Emission Spectroscopy) and chemometric methods
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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