Développement de nouvelles méthodes chimiométriques d'analyse – application à la caractérisation de la qualité des aliments.

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Climaco Pinto, Rui (2009) Développement de nouvelles méthodes chimiométriques d'analyse – application à la caractérisation de la qualité des aliments. Doctorat Chimie analytique, Laboratoire de chimie analytique, AgroParisTech 75005 Paris, AgroParistech 2009AGPT0030 p.216.

Plein texte disponible en tant que : - Rui_PINTO_PhD_thesis_-_AgroParisTech_22Jun2009.pdf ( 6276 Kb )

Licence: Domaine Publique

Résumé

Les propriétés de compression de la transformation PCT permettent de réaliser et d’accélérer le calcul des méthodes multivariées même avec des matrices très larges où le nombre de variables est beaucoup plus grand que le nombre d’objets. Les résultats peuvent être retransformés vers le domaine des variables d'origine pour donner exactement les mêmes résultats qu'avec la méthode standard, sans transformation. Nous avons utilisé la PCT pour

accélérer la régression PLS et dans le cadre de l’analyse du produit externe avec des très grandes matrices.

La méthode ANOVA-PCA facilite la comparaison de la variance des Facteurs responsables des différences entre les échantillons avec la variance résiduelle. Elle a été utilisée pour étudier par spectroscopie d’infrarouge proche la stabilité des matériaux de référence stockés dans différentes conditions. Nous l'avons aussi modifiée de façon à permettre la prédiction de nouveaux échantillons et pour améliorer ses capacités de trouver des facteurs signifiants et

pour mieux comprendre les différentes sources de variabilité résiduelle. En profitant d’une des idées de base de la méthode ANOVA-PCA, le calcul des niveaux, nous

avons modifié une méthode d’analyse de tableaux multiples, la CCSWA, pour l'adapter à l'analyse des tableaux de niveaux de Facteurs provenant d’un plan d’expériences. La spectroscopie MIR a été utilisée pour l’analyse d’aliments à l’aide d'ATR chauffante. Nous

avons étudié des altérations de différentes huiles alimentaires par chauffage accélérée à différentes températures avec acquisition simultanée des spectres. Le même accessoire a été utilisé dans l’analyse de vin pour étudier les effets de différents traitements technologiques,

tels que la micro-oxygénation et l’ajout de copeaux de bois. Après évaporation, sur le crystal, de l’eau et de l’éthanol, les constituants majoritaires, des pics correspondants aux autres composantes du vin, normalement cachées, ont pu donc se révéler.

Table des Matières

Introduction - 16

1.Méthodes multivariées - 21

1.1 Analyse en composantes principales (PCA) - 21

1.2 Régression au sens des moindres carrées partielles (PLS) - 24

1.3 Validation-croisée - 27

1.4 Test des Permutations - 29

1.5 Analyse des produits externes - 31

1.6 Le paradigme PCT - 35

1.6.1 PCT standard - 36

1.6.1.1 Transformation inverse - 37

1.6.2 Seg-PCT - 38

1.6.2.1 Transformation inverse - 39

1.6.3 Procédure comparée entre l’OP-PLS standard et PCT-OP-PLS - 40

1.6.4 Exemples pratiques de la PCT - 41

1.6.4.1 PCT-OP-PLS - 41

1.6.4.2 Seg-PCT-OP-PLS - 44

1.7 ANOVA-PCA - 48

1.7.1 Introduction - 48

1.7.2 Procédure A-PCA - 48

1.7.3 Résultats de l’A-PCA - 49

1.7.4 Extensions et modifications de l’A-PCA - 50

1.7.4.1 Analyse discriminante avec l’A-PCA - 50

1.7.4.2 Réduction de la variabilité résiduelle - 52

1.8 A-ComDim - 54

2.Spectroscopie infrarouge - 57

2.1.1 Spectroscopie MIR - 58

2.1.2 La réflexion totale atténuée (ATR) - 58

2.1.2.1 Méthode MIR-ATR chauffante: échantillons aqueux - 59

2.1.2.2 Méthode MIR-ATR chauffante: altérations des huiles - 62

3.Conclusions et perspectives - 66

4.Bibliographie - 68

ANNEXES

I – VII. Publications

VIII – XI. Posters

XII. Présentation orale

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