Este documento aborda el estudio químico realizado sobre muestras de vino provenientes de tres viñedos distintos en una idéntica zona de Italia, explorando la composición química a través del análisis de trece componentes distintivos en cada variedad de vino.
Contenido Etanólico: Mide la proporción de etanol, influenciando directamente en la potencia y cuerpo del vino.
Ácido Orgánico Malico: Componente que incide en la acidez y frescura del vino, aportando equilibrio al sabor.
Residuo Mineral (Ceniza): Indicador de los minerales del suelo donde se cultivaron las uvas, reflejado en el residuo post-combustión.
Neutralidad Mineral (Alcalinidad de la Ceniza): Mide la neutralidad de los residuos minerales, afectando la sensación gustativa del vino.
Presencia de Magnesio: Elemental para la estructura y perfil gustativo del vino, derivado del contenido mineral.
Compuestos Fenólicos Totales: Incluyen antioxidantes naturales de las uvas, beneficiosos para la salud y esenciales para la calidad del vino.
Flavonoides: Contribuyen a la estructura, coloración y propiedades antioxidantes del vino.
Fenoles No Flavonoides: Afectan la astringencia y el sabor del vino, diferenciándose de los flavonoides.
Proantocianidinas: Estos compuestos fenólicos mejoran la astringencia y ofrecen antioxidantes, esenciales en la piel y semillas de las uvas.
Intensidad Cromática: Refleja la densidad de color del vino, revelando la concentración de pigmentos.
Matiz Cromático: Describe la tonalidad específica del vino, variando entre rojo, morado y naranja.
Absorbancia OD280: Este índice de absorción óptica está relacionado con la riqueza fenólica del vino.
Prolina: Este aminoácido señala la madurez de la uva y el proceso de fermentación, afectando el perfil final del vino.
Cada elemento analizado aporta a la identificación y diferenciación de los vinos, destacando la rica diversidad y complejidad inherente a su producción.
Conoce más: Tipos de vinos
library(cluster)
#install.packages("ggplot2")
library(ggplot2)
#install.packages("data.table")
library(data.table)
#install.packages("factoextra")
library(factoextra)
<- read.csv("/Users/gabrielmedina/Downloads/M2/wine.csv")
datos
summary(datos)
## Alcohol Malic_Acid Ash Ash_Alcanity
## Min. :11.03 Min. :0.740 Min. :1.360 Min. :10.60
## 1st Qu.:12.36 1st Qu.:1.603 1st Qu.:2.210 1st Qu.:17.20
## Median :13.05 Median :1.865 Median :2.360 Median :19.50
## Mean :13.00 Mean :2.336 Mean :2.367 Mean :19.49
## 3rd Qu.:13.68 3rd Qu.:3.083 3rd Qu.:2.558 3rd Qu.:21.50
## Max. :14.83 Max. :5.800 Max. :3.230 Max. :30.00
## Magnesium Total_Phenols Flavanoids Nonflavanoid_Phenols
## Min. : 70.00 Min. :0.980 Min. :0.340 Min. :0.1300
## 1st Qu.: 88.00 1st Qu.:1.742 1st Qu.:1.205 1st Qu.:0.2700
## Median : 98.00 Median :2.355 Median :2.135 Median :0.3400
## Mean : 99.74 Mean :2.295 Mean :2.029 Mean :0.3619
## 3rd Qu.:107.00 3rd Qu.:2.800 3rd Qu.:2.875 3rd Qu.:0.4375
## Max. :162.00 Max. :3.880 Max. :5.080 Max. :0.6600
## Proanthocyanins Color_Intensity Hue OD280
## Min. :0.410 Min. : 1.280 Min. :0.4800 Min. :1.270
## 1st Qu.:1.250 1st Qu.: 3.220 1st Qu.:0.7825 1st Qu.:1.938
## Median :1.555 Median : 4.690 Median :0.9650 Median :2.780
## Mean :1.591 Mean : 5.058 Mean :0.9574 Mean :2.612
## 3rd Qu.:1.950 3rd Qu.: 6.200 3rd Qu.:1.1200 3rd Qu.:3.170
## Max. :3.580 Max. :13.000 Max. :1.7100 Max. :4.000
## Proline
## Min. : 278.0
## 1st Qu.: 500.5
## Median : 673.5
## Mean : 746.9
## 3rd Qu.: 985.0
## Max. :1680.0
<- scale(datos) df
La cantidad óptima de grupos corresponde al punto más alto…
set.seed(123)
<- clusGap(df, FUN=kmeans, nstart=1, K.max = 8)
optimizacion
plot(optimizacion, xlab = "Número de clusters")
El número más óptimo fue 3 grupos.
<- 3 grupos
<- kmeans(df, grupos)
segmentos
segmentos
## K-means clustering with 3 clusters of sizes 65, 51, 62
##
## Cluster means:
## Alcohol Malic_Acid Ash Ash_Alcanity Magnesium Total_Phenols
## 1 -0.9234669 -0.3929331 -0.4931257 0.1701220 -0.49032869 -0.07576891
## 2 0.1644436 0.8690954 0.1863726 0.5228924 -0.07526047 -0.97657548
## 3 0.8328826 -0.3029551 0.3636801 -0.6084749 0.57596208 0.88274724
## Flavanoids Nonflavanoid_Phenols Proanthocyanins Color_Intensity Hue
## 1 0.02075402 -0.03343924 0.05810161 -0.8993770 0.4605046
## 2 -1.21182921 0.72402116 -0.77751312 0.9388902 -1.1615122
## 3 0.97506900 -0.56050853 0.57865427 0.1705823 0.4726504
## OD280 Proline
## 1 0.2700025 -0.7517257
## 2 -1.2887761 -0.4059428
## 3 0.7770551 1.1220202
##
## Clustering vector:
## [1] 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
## [38] 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3
## [75] 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
## [112] 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
## [149] 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
##
## Within cluster sum of squares by cluster:
## [1] 558.6971 326.3537 385.6983
## (between_SS / total_SS = 44.8 %)
##
## Available components:
##
## [1] "cluster" "centers" "totss" "withinss" "tot.withinss"
## [6] "betweenss" "size" "iter" "ifault"
<- cbind(cluster = segmentos$cluster, datos)
asignacion
head(asignacion)
## cluster Alcohol Malic_Acid Ash Ash_Alcanity Magnesium Total_Phenols
## 1 3 14.23 1.71 2.43 15.6 127 2.80
## 2 3 13.20 1.78 2.14 11.2 100 2.65
## 3 3 13.16 2.36 2.67 18.6 101 2.80
## 4 3 14.37 1.95 2.50 16.8 113 3.85
## 5 3 13.24 2.59 2.87 21.0 118 2.80
## 6 3 14.20 1.76 2.45 15.2 112 3.27
## Flavanoids Nonflavanoid_Phenols Proanthocyanins Color_Intensity Hue OD280
## 1 3.06 0.28 2.29 5.64 1.04 3.92
## 2 2.76 0.26 1.28 4.38 1.05 3.40
## 3 3.24 0.30 2.81 5.68 1.03 3.17
## 4 3.49 0.24 2.18 7.80 0.86 3.45
## 5 2.69 0.39 1.82 4.32 1.04 2.93
## 6 3.39 0.34 1.97 6.75 1.05 2.85
## Proline
## 1 1065
## 2 1050
## 3 1185
## 4 1480
## 5 735
## 6 1450
fviz_cluster(segmentos, data = datos)
<- aggregate(asignacion, by = list(asignacion$cluster), FUN=mean)
promedio promedio
## Group.1 cluster Alcohol Malic_Acid Ash Ash_Alcanity Magnesium
## 1 1 1 12.25092 1.897385 2.231231 20.06308 92.73846
## 2 2 2 13.13412 3.307255 2.417647 21.24118 98.66667
## 3 3 3 13.67677 1.997903 2.466290 17.46290 107.96774
## Total_Phenols Flavanoids Nonflavanoid_Phenols Proanthocyanins Color_Intensity
## 1 2.247692 2.0500000 0.3576923 1.624154 2.973077
## 2 1.683922 0.8188235 0.4519608 1.145882 7.234706
## 3 2.847581 3.0032258 0.2920968 1.922097 5.453548
## Hue OD280 Proline
## 1 1.0627077 2.803385 510.1692
## 2 0.6919608 1.696667 619.0588
## 3 1.0654839 3.163387 1100.2258
El análisis de clustering realizado sobre muestras de vino de tres viñedos italianos ha permitido identificar tres grupos distintos basados en su composición química, utilizando herramientas de análisis de datos en R. Este enfoque ha demostrado ser eficaz para clasificar los vinos según sus perfiles químicos únicos, resaltando la importancia de los componentes analizados en la definición de sus características. La segmentación efectiva de las muestras resalta el valor del análisis de datos en la comprensión y diferenciación de los vinos, ofreciendo perspectivas prácticas para su clasificación y apreciación en la industria.