Análise multivariada e estratégia de fusão de dados na detecção e caracterização de uísques falsificados

dc.creatorCamila Cacique Trindade
dc.date.accessioned2024-02-27T19:29:44Z
dc.date.accessioned2025-09-09T00:39:48Z
dc.date.available2024-02-27T19:29:44Z
dc.date.issued2023-11-24
dc.description.abstractCases of fraud in alcoholic beverages are common, demanding to be specific to consumers, can affect the health of those who drink a fraudulent drink, cause great damage to original brands, and drive the criminal economy. In the forensic context, the search for quick and low-cost analysis strategies has been a routine work of public security professionals to reduce cases of crimes involving the trade of counterfeit alcoholic beverages and to contain the advancement of procedures that lead to the sophistication of fraud. This work aimed to develop multivariate analysis methodologies associated with three analytical techniques (NIR spectroscopy, ICP MS, and physicochemical parameters) to detect and characterize fraud in whiskeys. In this way, seven classification models were constructed using the PLS-DA method, three containing the measurements of each analytical technique, and four data fusion models based on physicochemical, atomic, and molecular measurements. The models were evaluated according to their ability to discriminate between authentic and counterfeit samples of whiskey seized mainly by the Civil Police of the state of Minas Gerais (PCMG). The performance of the models was evaluated using figures of merit such as sensitivity (SEN), specificity (SPE), false negative rate (TFN), false positive rate (TFP), and reliability rate (TCONF). The models were characterized using information, VIP scores, and regression vectors. The results demonstrated that all the models built had predictive capacity in the test sets equal to 100% in the SEN, SPE and TCONF criteria, while the TFN and TFP criteria were equal to zero. The characterization of the models showed that the ethanol content, color, and copper content are the main variables that characterize authentic whiskey samples. The models developed have the potential to be inserted into the work routine of PCMG's technical expert staff.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.description.sponsorshipINCT – Instituto nacional de ciência e tecnologia (Antigo Instituto do Milênio)
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/64821
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Restrito
dc.subjectQuímica analítica
dc.subjectQuímica legal
dc.subjectEspectroscopia de infravermelho
dc.subjectEspectrometria de massa
dc.subjectUísque – Adulteração e inspeção
dc.subjectAnálise discriminante
dc.subjectQuimiometria
dc.subject.otherQuímica forense
dc.subject.otherPartial least squares discriminant analysis (PLS-DA)
dc.subject.otherEspectroscopia no infravermelho próximo (NIR)
dc.subject.otherEspectrometria de massas com fonte de plasma (ICP-MS)
dc.subject.otherAnálise discriminante por mínimos quadrados parciais)
dc.subject.otherForensic chemistry
dc.subject.otherNear infrared spectroscopy (NIR)
dc.subject.otherInductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS)
dc.titleAnálise multivariada e estratégia de fusão de dados na detecção e caracterização de uísques falsificados
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor-co1Marcelo Martins Sena
local.contributor.advisor1Mariana Ramos Almeida
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6690913086860156
local.contributor.referee1Clésia Cristina Nascentes
local.contributor.referee1Karen Monique Nunes
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6521434493324600
local.description.embargo2025-11-24
local.description.resumoOs casos de fraudes em bebidas alcoólicas são comuns, difíceis de serem identificados por consumidores, podem afetar a saúde de quem ingere uma bebida fraudada, causam grandes prejuízos às marcas originais e movimentam a economia do crime. No contexto forense, a busca por estratégias de análise rápidas e de baixo custo, tem sido rotina de trabalho dos profissionais da segurança pública na tentativa de diminuir os casos de crimes envolvendo o comércio de bebidas alcoólicas falsificadas e de conter o avanço dos procedimentos que levam à sofisticação de uma fraude. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de metodologias de análises multivariadas associadas a três técnicas analíticas (espectroscopia NIR, ICP-MS e parâmetros físico-químicos) para detectar e caracterizar fraudes em uísques. Desse modo, foram construídos sete modelos de classificação empregando o método PLSDA, sendo três contendo as medidas de cada técnica analítica usada na obtenção das medidas e quatro modelos de fusão de dados a partir das medidas físico-químicas, atômicas e moleculares. Os modelos foram avaliados conforme sua capacidade em discriminar amostras autênticas e falsificadas de uísques apreendidos principalmente pela Polícia Civil do estado de Minas Gerais (PCMG). O desempenho dos modelos foi avaliado usando figuras de mérito como sensibilidade (SEN), especificidade (SPE), taxa de falso negativo (TFN), taxa de falso positivo (TFP) e taxa de confiabilidade (TCONF). Os modelos foram caracterizados por meio dos vetores informativos, escores VIP e vetores de regressão. Os resultados obtidos mostraram que todos os modelos construídos apresentaram capacidade preditiva nos conjuntos de teste iguais a 100% nos critérios SEN, SPE e TCONF enquanto os critérios TFN e TFP foram iguais a zero. A caracterização dos modelos mostrou que o teor de etanol, cor e teor de cobre são as principais variáveis que caracterizam as amostras autênticas de uísques. Os modelos desenvolvidos têm potencial para serem inseridos rotina de trabalho do corpo técnico pericial da PCMG.
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-3510-8893
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química

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