Investigando ferramentas quimiométricas de reconhecimento de padrão não supervisionado na avaliação da composição química de água mineral

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Kruger, Evelyn
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Medianeira
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Análise de componentes principais
Água - Composição
Água - Análise
Water - Composition
Principal components analysis
Water - Analysis
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::ALIMENTOS
Tecnologia de Alimentos
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38277
Resumo: The labeling of mineral waters requires the indication of the water's chemical composition, as it may carry different denominations than “mineral water” depending on the predominant constituent ion and the source conditions. Considering the labeling process and various unsupervised pattern recognition chemometric tools, this study aimed to investigate patterns in the chemical composition of mineral waters from different sources in Brazil — specifically from the states of São Paulo and Paraná — totaling 49 samples of national origin, as well as 11 samples from foreign sources originating from France. For this purpose, Principal Component Analysis (PCA), Common Component Analysis (CCA), and Independent Component Analysis (ICA) tools were employed. Although all these tools seek to identify patterns through dimensionality reduction of the data, they differ in the manner in which this reduction is performed. The results were consistent and similar across all the analyzed tools. However, PCA and CCA showed greater agreement with each other, especially when examining the loading plots. In these plots, the samples from French sources exhibited significantly lower concentrations of sodium, fluoride, and nitrate compared to the Brazilian samples, which was expected. This is because regulations for mineral waters intended for infant consumption in France require labeling of these elements, as their excess can cause renal overload, methemoglobinemia intoxication, as well as bone, neurological, and other complications.
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spelling Investigando ferramentas quimiométricas de reconhecimento de padrão não supervisionado na avaliação da composição química de água mineralInvestigating unsupervised pattern recognition chemometric tools in the evaluation of the chemical composition of mineral waterAnálise de componentes principaisÁgua - ComposiçãoÁgua - AnáliseWater - CompositionPrincipal components analysisWater - AnalysisCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::ALIMENTOSTecnologia de AlimentosThe labeling of mineral waters requires the indication of the water's chemical composition, as it may carry different denominations than “mineral water” depending on the predominant constituent ion and the source conditions. Considering the labeling process and various unsupervised pattern recognition chemometric tools, this study aimed to investigate patterns in the chemical composition of mineral waters from different sources in Brazil — specifically from the states of São Paulo and Paraná — totaling 49 samples of national origin, as well as 11 samples from foreign sources originating from France. For this purpose, Principal Component Analysis (PCA), Common Component Analysis (CCA), and Independent Component Analysis (ICA) tools were employed. Although all these tools seek to identify patterns through dimensionality reduction of the data, they differ in the manner in which this reduction is performed. The results were consistent and similar across all the analyzed tools. However, PCA and CCA showed greater agreement with each other, especially when examining the loading plots. In these plots, the samples from French sources exhibited significantly lower concentrations of sodium, fluoride, and nitrate compared to the Brazilian samples, which was expected. This is because regulations for mineral waters intended for infant consumption in France require labeling of these elements, as their excess can cause renal overload, methemoglobinemia intoxication, as well as bone, neurological, and other complications.A rotulagem de águas minerais exige a indicação da composição química da água, uma vez que ela pode apresentar denominações diferentes de “água mineral”, dependendo do íon majoritário constituinte e das condições da fonte. Considerando o processo de rotulagem e as diversas ferramentas quimiométricas de reconhecimento de padrões não supervisionado, o presente trabalho teve como objetivo investigar os padrões na composição química de águas minerais provenientes de diferentes fontes do Brasil — especificamente dos estados de São Paulo e Paraná — totalizando 49 amostras de origens nacionais, além de 11 amostras de fontes estrangeiras, provenientes da França. Para isso, foram empregadas as ferramentas de análise de componentes principais (PCA), análise de componentes comuns (CCA) e análise de componentes independentes (ICA). Embora todas essas ferramentas busquem identificar padrões por meio da redução da dimensionalidade dos dados, elas diferem na forma como realizam essa redução. Os resultados foram consistentes e similares para todas as ferramentas analisadas. Entretanto, PCA e CCA apresentaram maior concordância entre si, especialmente ao examinar os gráficos de loadings. Nesses gráficos, as amostras de origem francesa mostraram concentrações significativamente menores de sódio, flúor (fluoreto) e nitrato em relação às amostras brasileiras, o que era esperado. Isso porque as normas para águas minerais destinadas ao consumo infantil na França exigem a indicação no rótulo desses elementos, já que seu excesso pode causar sobrecarga renal, intoxicação por meta-hemoglobinemia, além de problemas ósseos, neurológicos e outras complicações.Universidade Tecnológica Federal do ParanáMedianeiraBrasilPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de AlimentosUTFPRValderrama, Patríciahttps://orcid.org/0000-0002-6680-1260https://lattes.cnpq.br/7543235815267877Bonzanini, Rafaellehttps://orcid.org/0000-0002-0853-1354https://lattes.cnpq.br/4304428333843056Furlan, Fernanda Lansahttp://lattes.cnpq.br/9370456144961735Consolin Filho, Nelsonhttps://orcid.org/0000-0002-4847-0701https://lattes.cnpq.br/5820606948533146Valderrama, Patríciahttps://orcid.org/0000-0002-6680-1260https://lattes.cnpq.br/7543235815267877Kruger, Evelyn2025-09-12T14:29:42Z2025-09-12T14:29:42Z2025-07-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfKRUGER, Evelyn. Investigando ferramentas quimiométricas de reconhecimento de padrão não supervisionado na avaliação da composição química de água mineral. 2025. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2025.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38277porhttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2025-09-13T06:14:13Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/38277Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2025-09-13T06:14:13Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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