Chemometria ułatwia proces palenia kawy

ziarna kawy; sxc.hu

Za pomocą chemometrii przy użyciu analizy metodą najmniejszych kwadratów widm spektroskopowych w podczerwieni portugalscy naukowcy są w stanie pomóc w ulepszeniu procesu palenia kawy.

W procesie palenia kawy jednym z podstawowych celów jest palenie ziaren o jak najwyższej jednolitej jakości, na którą negatywnie wpływają pojedyncze, zdefektowane ziarna. W zautomatyzowanych systemach produkcyjnych te gorsze ziarna można wykrywać za pomocą stosunkowo taniej i szybkiej spektroskopii w bliskiej podczerwieni (NIRS), która nie wymaga skomplikowanego przygotowania próbki.

Użyteczność NIRS zbadano podczas testów różnych rodzajów niepalonej kawy Arabica i Robusta pochodzących z różnych części świata. Widma NIR zarejestrowano z rozdzielczością 2 liczb falowych (zakres 10000 – 4000) spektroskopem z transformacją Fouriera i detektorem InGaAs. Zastosowano metodę regresji najmniejszych kwadratów, aby skorelować widma NIR z udziałem masowym zdefektowanych do pełnowartościowych ziaren kawy przy błędzie na poziomie 5%.

Jakość zielonych ziaren kawy nie tylko zależy od ilości zdefektowanych ziaren, ale i od obecności ciał obcych, fragmentów drewna, ziaren, kamieni, łupin. Utrudnia to sortowanie i analizę kawy.

Metoda NIRS jest już stosowana w przemyśle spożywczym do kontroli jakości produktów, w tym również do analizy zawartości wody w ziarnach kawy, rozróżniania gatunków kawy. Portugalscy naukowcy rozszerzyli metodę o techniki statystyczne.

Nie istnieje w tym momencie jeden światowy standard oceny ziaren kawy. Międzynarodowa Organizacja Kawy (ICO) ustaliła, że nie może być więcej niż 76 zdefektowanych ziaren w 300 gramach ziaren Arabici i 150/300 g Robusty. Za pomocą modelowania chemometrycznego widm NIR naukowcom udało się opracować system, który jest szybszy i dokładniejszy od wizualnego rozpoznawania i ręcznego rozdzielania ziaren kawy. W dodatku da się go zastosować w zautomatyzowanych liniach przemysłowych. Co więcej, naukowcy wraz z zainteresowanymi firmami pracują nad ręcznym skanerem NIR, który mógłby służyć do wyrywkowej kontroli surowca.

(pj)