Desarrollo de un modelo de calibración por espectroscopía de reflectancia en el infrarrojo cercano de fitatos totales en frijol

Patiño Lenis, Gelver

Desarrollo de un modelo de calibración por espectroscopía de reflectancia en el infrarrojo cercano de fitatos totales en frijol

dc.contributor.advisor	Orduña Ortega, Julieth (Director)
dc.contributor.author	Patiño Lenis, Gelver
dc.date.accessioned	2025-07-17T20:42:50Z
dc.date.available	2025-07-17T20:42:50Z
dc.date.issued	2025
dc.description	La deficiencia de hierro afecta la población mundial y es la principal causa de anemia, de aquí la importancia de tener cultivos, como el frijol, que potencien los sistemas alimentarios y suplan las necesidades nutricionales de la población. Por lo anterior, el Programa de Fitomejoramiento de frijol del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) tiene como objeto el aumento de la concentración de minerales como el hierro por medio de la biofortificación. Sin embargo, se presenta un efecto adverso y es que este tipo de cultivos contienen especies químicas que forman complejos de coordinación, como es el caso de los fitatos, que son los responsables de complejar los minerales reduciendo así la biodisponibilidad de estos en el organismo. En la actualidad en el Laboratorio de Calidad Nutricional (NQL), se realizan 7000 análisis anualmente para la cuantificación de fitatos totales por espectrofotometría UV-VIS en matrices de harina de frijol, presentando dificultad para el laboratorio realizar no sólo este número alto de análisis sino los otros volúmenes de muestras de otros ensayos, por lo tanto se propone desarrollar y evaluar una herramienta analítica que genere resultados rápidos y confiables en el análisis de fitatos totales en harina de frijol por medio de curva de calibración que genere un modelo de predicción mediante espectroscopia de reflectancia en el infrarrojo cercano (NIRS). Se analizaron 334 variedades de frijol con la preparación adecuada de las muestras. Posteriormente se evaluó el contenido de fitatos totales por el método de referencia por espectrofotometría UV-VIS y luego se generarán los espectros en NIRS. Con RStudio, paquetes prospectr, pls entre otros se realizó la calibración y validación de diferentes modelos de predicción. Se obtuvo un modelo de calibración con SNVD-SG 1,4,5,3 y regresión PLS en el rango de 400 nm a 2500 nm con un RSQ de 0.77, 1-VAR de 0.54, SEC de 1.54, SEP de 2.59 y RPD de 1.46 que tiene el potencial de clasificar preliminarmente entre niveles de concentración los extensos volúmenes de muestras en NQL a bajo costo y menor tiempo de respuesta al programa de mejoramiento de frijol en CIAT.
dc.description.abstract	Iron deficiency affects the world population and is the main cause of anemia, hence the importance of having crops, such as beans, which enhance food systems and meet the nutritional needs of the population. Therefore, the International Center for Tropical Agriculture (CIAT) bean breeding program aims to increase the concentration of minerals such as iron through biofortification. However, there is an adverse effect, and that is due to crops containing chemical species that form coordination complexes, such as phytates, which are responsible for retaining minerals, thus reducing their bioavailability in the organism. Currently in the Nutritional Quality Laboratory (NQL), 7000 analyses are performed annually for the quantification of total phytates by UV-VIS spectrophotometry in bean flour matrices, presenting difficulty for the laboratory to perform not only this high number of analyses but also the other volumes of samples from other assays, Therefore, it is proposed to develop and evaluate an analytical tool that generates fast and reliable results in the analysis of total phytates in bean flour by means of a calibration curve that generates a prediction model using near infrared reflectance spectroscopy (NIRS). A total of 334 bean varieties were analyzed with proper sample preparation. Subsequently, the total phytate content was evaluated by the reference method by UV-VIS spectrophotometry and then the spectra were generated in NIRS. Calibration and validation of different prediction models was performed with RStudio, prospectr, pls and other packages. A calibration model was obtained with SNVD-SG 1,4,5,3 and PLS regression in the range of 400 nm to 2500 nm with a RSQ of 0.77, 1-VAR of 0.54, SEC of 1.54, SEP of 2.59 and RPD of 1.46 that has the potential to preliminarily classify between concentration levels the extensive volumes of samples in NQL at low cost and short time to the bean breeding program at CIAT.
dc.format	application/pdf
dc.format.extent	27 páginas
dc.identifier.citation	Lenis, G. P. (2025). Desarrollo de un modelo de calibración por espectroscopía de reflectancia en el infrarrojo cercano de fitatos totales en frijol. Universidad Santiago de Cali.
dc.identifier.uri	https://repositorio.usc.edu.co/handle/20.500.12421/7501
dc.language.iso	es
dc.publisher	Universidad Santiago de Cali
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias Básicas
dc.publisher.program	Química
dc.pubplace.city	Cali
dc.pubplace.state	Valle del Cauca
dc.rights.acceso	Acceso cerrado
dc.rights.cc	Reconocimiento 4.0 Internacional (CC BY 4.0)
dc.source.institution	Universidad Santiago de Cali
dc.source.repository	Repositorio Institucional USC
dc.subject	Fosfatos de inositol
dc.subject	Cromatografía de intercambio iónico
dc.subject	Calibración por NIRS
dc.subject.keyword	Inositol phosphates
dc.subject.keyword	Ion exchange chromatography
dc.subject.keyword	NIRS calibration
dc.title	Desarrollo de un modelo de calibración por espectroscopía de reflectancia en el infrarrojo cercano de fitatos totales en frijol
dc.type	Thesis