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Abstract:
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O tabaco, obtido das folhas do gênero Nicotiana, representa um grave risco à saúde de
milhões de brasileiros, aumentando a incidência de doenças cardiorrespiratórias e câncer. Os
cigarros contrabandeados agravam ainda mais esse cenário, pois não passam por controle sanitário e
podem apresentar maiores teores de substâncias tóxicas. Além disso, causam perdas tributárias,
promovem concorrência desleal com a indústria legal e fortalecem o crime organizado. Este
trabalho teve como objetivo utilizar a espectroscopia LIBS (em inglês: Laser-Induced Breakdown
Spectroscopy), associada à quimiometria, como técnica emergente para diferenciar amostras de
cigarros brasileiros e contrabandeados do Paraguai, com base em seu perfil elementar. O conjunto
de dados consiste em 32 amostras de cigarros contrabandeados do Paraguai e cigarros brasileiros
comercializados nos estados de Minas Gerais e Santa Catarina. O tabaco dos cigarros foram moídos
em um moinho de bolas à 30 Hz por 3 minutos, e foram então peneiradas utilizando uma peneira de
100 μm. As amostras moídas tiveram sua umidade controlada, e então foram feitas pastilha usando
uma prensa hidráulica. As pastilhas foram analisadas por um sistema LIBS AtomTrace® Sci-Trace, e
os espectros fornecidos foram tratados usando scripts em Python e MATLAB®. Uma análise
semiquantitativa inicial revelou predominância de linhas de emissão correspondentes aos elementos
Ca, Mg e K, que revelam informações a respeito do solo e os fertilizantes utilizados, contudo, ela
não foi o suficiente para determinar a origem de cada amostra. A Análise de Componentes
Principais (PCA) aplicada aos espectros das amostras revelou uma variância total explicada de
89,39% nas duas primeiras componentes principais. No entanto, a abordagem não supervisionada
não permitiu identificar padrões claros para diferenciar efetivamente os grupos de cigarros
brasileiros e contrabandeados. Então, foi aplicado um método supervisionado de análise. Os
resultados obtidos pelo SIMCA (Soft Independent Modeling of Class Analogy) mostraram excelente
desempenho na classificação das amostras do conjunto de predição, com acurácia superior a 95%
para os cigarros brasileiros. Apenas duas amostras de cigarros brasileiros ficaram fora da área de
aceitação, correspondendo a dois falsos negativos. Por outro lado, nenhuma amostra de cigarros
contrabandeados do Paraguai foi classificada dentro da área de aceitação dos cigarros brasileiros
(falso positivo), evidenciando uma especificidade de 100%. Os resultados deste trabalho indicam
que a espectroscopia LIBS, associada à modelagem SIMCA, é adequada para discriminar cigarros
brasileiros de cigarros contrabandeados do Paraguai. |
