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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Identificação da concentração dos diferentes tipos de adulterantes do leite por meio da reflectância hiperespetral aplicada a aprendizagem de máquinas
Autor(es): JOSÉ FELIPE ROTEROTTE
Primeiro orientador: ALDAIR FÉLIX DA SILVA
Resumo: O leite vem sendo adulterado com diferentes soluções com o intuito de aumentar sua quantidade com menor teor dele puro. A adulteração do leite é uma prática perigosa na indústria de laticínios e extremamente prejudicial aos consumidores, já que o leite é um dos produtos alimentícios mais consumidos. Dessa forma, a utilização de dados espectrais, juntamente com a aprendizagem de máquina, pode ser uma ferramenta essencial na detecção de fraudes no leite por diferentes produtos, especialmente por ser uma metodologia inovadora, já que não havia relatos de algo similar na literatura. O objetivo do trabalho foi identificar quais as concentrações dos diferentes tipos de adulterantes do leite que a distinção espectral e o modelo de ML (máquina de vetores de suporte (SVM)) conseguem identificar. Foram utilizadas amostras de leite pasteurizado, às quais foram comparadas amostras do mesmo leite adulteradas com diferentes substâncias em diferentes concentrações. Especificamente, o leite pasteurizado foi adulterado com soro de leite, água e amido, em concentrações de 5, 10, 15, 50 e 75%. As amostras foram lidas em um espectrorradiômetro duas repetições cada uma. Posteriormente, os dados foram tabulados para análises com aprendizado de máquina (ML). Foi utilizado o seguinte algoritmo: máquina de vetores de suporte (SVM) e regressão logística (RL) que foi utilizada como modelo de controle. A metodologia proposta no trabalho foi para identificar diferenças no comportamento espectral das amostras de leite adulterada com diferentes concentrações dos adulterantes para as de leite pasteurizado, sendo possível identificar de forma mais evidente a distinção entre curvas na região do VIS e o do NIR. Outro objetivo do trabalho foi verificar a acurácia do algoritmo de aprendizagem de máquina na classificação das adulterações do leite e suas concentrações, alcançando acurácias de 80 para classificação correta (CC), próximos a 1 para F-score e acima de 0.8 para coeficiente kappa.
Abstract: Milk has been adulterated with different solutions in order to produce more milk with less pure milk. Milk adulteration is a dangerous practice in the dairy industry and extremely harmful to consumers, as milk is one of the most consumed food products. Thus, the use of spectral data together with machine learning can be an essential tool in detecting milk fraud from different sources, especially as it is an innovative methodology, since there have been no reports of anything similar in the literature. The aim of this work was to identify which concentrations of the different types of milk adulterants the spectral distinction and the ML model (support vector machine (SVM)) can identify. Samples of pasteurized milk were used, to which samples of the same milk adulterated with different substances were compared. Specifically, the milk pasteurized was adulterated with whey, water and starch in concentrations of 5%, 10%, 15%, 50% and 75% for each adulterant. The samples were read twice each in a spectroradiometer. The data was then tabulated for analysis using machine learning (ML). The following algorithm was used: support vector machine (SVM) and logistic regression (LR), which was used as a control model. The methodology proposed in the work was that it would be possible to identify a difference in the spectral behavior of milk samples adulterated with different concentrations of adulterants compared to pasteurized milk, making it possible to more clearly identify the distinction between curves in the VIS and NIR regions. Another objective of the work was to verify the accuracy of the machine learning algorithm in classifying milk adulterations and their concentrations, achieving accuracies of 80 for correct classification (CC), close to 1 for F-score and above 0.8 for kappa coefficient
País: 
Editor: Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Sigla da Instituição: UFMS
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/10310
Data do documento: 2024
Aparece nas coleções:Agronomia - Bacharelado (CPCS)

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