Avaliação da interferência da umidade em modelos de discriminação de madeira por PLS-DA e de métodos para sua correção

Abstract

Um dos aspectos que tem dificultado a exploração sustentável de madeira é o fato de existirem muitas espécies florestais visualmente similares entre si, o que facilita o comércio ilegal. Além disso, não existem anatomistas em identificação de madeira suficientes para atender à crescente demanda. Por isso, requer-se o desenvolvimento de métodos instrumentais robustos para auxiliar a discriminação de espécies produtoras de madeira. Para contribuir nesse sentido, essa dissertação propõe o uso da espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) em conjunto com a quimiometria para identificar madeiras amazônicas em campo, com o uso do espectrômetro portátil MicroNirTM. Discriminaram-se as espécies semelhantes anatomicamente: andiroba (Carapa guianensis), cedrinho (Erisma uncinatum), cedro (Cedrela odorata), curupixá (Micropholis melinoniana) e mogno (Swietenia macrophylla). Na condição de madeira seca (umidade entre 10 e 15%), foram discriminadas 711 amostras diferentes das cinco espécies com taxa de eficiência (TEF) acima de 90%; na condição de umidade mais elevada (acima de 15%), duas estratégias foram estudadas para reduzir a interferência da umidade nos espectros NIR: (1) aplicação da ferramenta matemática: correção ortogonal de sinal (OSC) e (2) procedimento de secagem em estufa com circulação de ar. Na primeira estratégia, 70% dos espectros de amostras úmidas processados com OSC foram identificados como outliers na etapa de validação, indicando que a ferramenta não foi eficiente. Na segunda estratégia, amostras de cedrinho (Erisma uncinatum), cedro (Cedrela odorata) e mogno (Swietenia macrophylla) foram secas por 20 minutos à 80ºC na estufa. Nesse caso, utilizando o algoritmo DUPLEX para selecionar os conjuntos de treinamento e validação, os modelos de discriminação apresentaram TEF acima de 90% e taxas de falso positivo e falso negativo abaixo de 5%. Além disso, o número de outliers foi compatível com o modelo desenvolvido com madeira seca. Os resultados demonstraram que os modelos de discriminação puderam ser aplicados para amostras com diferentes valores de umidade que passaram pelo mesmo procedimento de secagem adotado, o que minimizou a interferência da umidade nos espectros NIR da madeira.