Faisabilité de spectrophotomètres compacts dans le proche infrarouge et d'une analyse de données multivariée pour évaluer les caractéristiques du café moulu torréfié

Résumé :

Deux spectrophotomètres miniaturisés dans le proche infrarouge (NIR), peu coûteux, fonctionnant dans deux plages spectrales différentes (900-1700 nm et 1300-2500 nm) et utilisant différentes technologies de spectrométrie ont été évalués afin d'évaluer plusieurs caractéristiques des cafés commerciaux torréfiés moulus, à l'aide d'une analyse multivariée. L'ensemble complet d'échantillons comprenait cent quarante/cinq échantillons d'origines différentes, des mélanges de cépages (arabica/arabica et arabica/robusta) ou de variétés pures (arabica), décaféinés ou réguliers, présentant plusieurs degrés de caractéristiques sensorielles (amertume, intensité, acidité, corps et degré de torréfaction), selon les informations fournies par l'entreprise de fabrication. Les spectres représentatifs des échantillons ont été acquis à l'aide d'un dispositif de sondage permettant un déplacement rotatif et linéaire du flacon d'échantillon. L'ensemble de données spectrales a été évalué à l'aide de modèles d'analyse en composantes principales (PCA) visant à vérifier la capacité de discrimination des deux instruments. Lorsqu'ils sont évalués jusqu'à la quatrième composante principale par les deux instruments compacts, les cafés d'origine, de variété, décaféinés et ordinaires sont regroupés et bien différenciés selon les scores PCA. Des différences entre les lots d'une même marque de café peuvent être observées. Des modèles quantitatifs basés sur la régression des moindres carrés partiels (PLS) ont été évalués afin d'évaluer la faisabilité d'utiliser des spectrophotomètres miniaturisés pour déterminer l'intensité, l'amertume, le corps, la torréfaction et les caractéristiques d'acidité des échantillons. Ces caractéristiques sensorielles peuvent être prédites par des modèles des moindres carrés partiels avec des erreurs quadratiques moyennes de validation externe de 1,3, 0,7, 0,6, 0,5 et 0,8 et 1,2, 0,7, 0,5, 0,5 et 0,7 pour l'intensité, l'amertume, le corps, la torréfaction et l'acidité, respectivement, à l'aide des ensembles de données obtenus par les instruments NanoNIR et NeoSpectra et en utilisant des variables sélectionnées par l'algorithme Jack/Knife. Les résultats quantitatifs peuvent être améliorés à l'aide de modèles de régression locaux construits avec un ensemble restreint d'échantillons. Dans l'ensemble, les résultats révèlent le potentiel des spectrophotomètres NIR miniaturisés et peu coûteux pour caractériser qualitativement et quantitativement le café torréfié moulu commercial, avec un léger avantage lié à l'utilisation d'un instrument fournissant la gamme de longueurs d'onde la plus complète et basé sur la technologie de transformée de Fourier.