Modelagem quimiométrica para análise de óleos essenciais de lúpulo: quantificação de β-mirceno e análise exploratória de perfis químicos

dc.creatorMarden Claret Fontoura Teixeira
dc.date.accessioned2024-03-21T13:34:57Z
dc.date.accessioned2025-09-08T22:49:55Z
dc.date.available2024-03-21T13:34:57Z
dc.date.issued2024-01-24
dc.description.abstractThis study aimed to develop a chemometric PLS (Partial Least Squares) model for quantifying β-myrcene in hop essential oils using ATR-FTIR (Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared) spectroscopy. Additionally, an exploratory analysis of the data was conducted through PCA (Principal Component Analysis) and HCA (Hierarchical Cluster Analysis) models, using gas chromatography for obtaining the reference values. The extraction of essential oils was performed according to ASBC (American Society of Brewing Chemists) standards using a Clevenger system. The developed chromatographic analysis methodology required a small sample volume of only 20 µL, with a runtime of 18 minutes. The linear regression of the chromatographic method was statistically validated within a range of 0.75-1.75% v/v. Intermediate precision and accuracy were assessed according to ISO 17025 validation guidelines. PCA and HCA models proved highly useful in identifying patterns of oil samples clusters, not only concerning β-myrcene content but also related to the contents of other compounds. The PLS model demonstrated good performance according to the estimate of proper figures of merit, yielding calibration and validation RPD (Ratio of Performance to Deviation) values of 2.60 and 2.59, respectively, with an RMSEP/RMSEC (Root Mean Squares Errors of Prediction and Calibration) ratio below 2.5, an indication of absence of overfitting. Consequently, the PLS model can be utilized as a screening method, leading to substantial savings in sample preparation time, analysis costs, and solvent consumption, aligned with green chemistry concepts.
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/66312
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
dc.subjectQuímica analítica
dc.subjectQuimiometria
dc.subjectCerveja
dc.subjectTerpenos
dc.subjectEssências e óleos essenciais
dc.subjectAnálise cromatográfica
dc.subjectEspectroscopia de infravermelho
dc.subject.otherCerveja
dc.subject.otherMirceno
dc.subject.otherCalibração multivariada
dc.subject.otherInfravermelho médio
dc.subject.otherCromatografia gasosa
dc.titleModelagem quimiométrica para análise de óleos essenciais de lúpulo: quantificação de β-mirceno e análise exploratória de perfis químicos
dc.title.alternativeChemometric modeling for analysis of hop essential oils: quantification of β-myrcene and exploratory analysis of chemical profiles
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor-co1Bruno Gonçalves Botelho
local.contributor.advisor1Marcelo Martins de Sena
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7050638697696950
local.contributor.referee1Letícia Malta Costa
local.contributor.referee1Adriana Nori de Macedo
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1442199807315628
local.description.resumoEste trabalho visou desenvolver um modelo quimiométrico PLS (Partial Least Squares) para a quantificação de β-mirceno em óleos essenciais de lúpulo por espectroscopia no infravermelho médio por transformada de Fourier com acessório de reflectância total atenuada (ATR-FTIR), bem como realizar análises exploratórias dos dados por meio de modelos PCA (Principal Component Analysis) e HCA (Hierarchical Cluster Analysis), utilizando-se uma metodologia por cromatografia gasosa como referência. A extração dos óleos essenciais foi realizada em um sistema de Clevenger, conforme as normas da ASBC (American Society of Brewing Chemists). O método da análise cromatográfica desenvolvido demandou pouco volume de amostra, apenas 20 µL, e o tempo de corrida foi de 18 minutos. Validou-se estatisticamente a regressão linear do método cromatográfico em uma faixa de 0,75 a 1,75 % v/v. A precisão intermediária e a exatidão foram avaliadas por meio de outros testes, conforme os guias de validação da ISO 17025. Os modelos PCA e HCA se mostraram úteis para a identificação de padrões de agrupamentos dos óleos em relação ao teor de β-mirceno e de outros compostos relevantes presentes no óleo. O modelo PLS apresentou bom desempenho de acordo com a estimativa de várias figuras de mérito, obtendo-se valores de RPD (razão de desempenho do desvio) de calibração e validação, respectivamente, de 2,60 e 2,59, além de uma razão RMSEP/RMSEC (raízes quadradas dos erros médios quadráticos de previsão e calibração) menor do que 2,5, indicando ausência de sobreajuste. Dessa forma, o modelo PLS pode ser utilizado como um método de screening, visando enorme economia de tempo de preparo de amostra, custo de análise e sem consumo de solventes, estando em conformidade com os conceitos de química verde.
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-8602-8164
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química

Arquivos

Pacote original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
dissertação_marden_ficha_pdfa.pdf
Tamanho:
4.51 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format

Licença do pacote

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
license.txt
Tamanho:
2.07 KB
Formato:
Plain Text
Descrição: