Sensor multicanal basado en espectro como alternativa al Agtron para predecir el grado de tueste del café utilizando...

Área de la Ciencia:

• Ciencia y Tecnología de los Alimentos
• Química Analítica
• Ingeniería de Instrumentación

Sus antecedentes:

• La medición precisa del grado de tueste del café es crucial para el control de calidad.
• Los sistemas de detección Agtron existentes pueden ser costosos y carecer de portabilidad.
• El análisis espectral combinado con la quimiometría ofrece una alternativa prometedora para el análisis del café.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema de detección Agtron de bajo costo, portátil y listo para el campo.
• Evaluar el rendimiento de los métodos de regresión quimiométrica clásica y moderna para el análisis del tueste del café.
• Implementar un modelo seleccionado en un sistema integrado para mediciones en tiempo real.

Principales métodos:

• Se utilizó un sensor espectral multicanal de bajo costo (410-940 nm).
• Se recopilaron datos espectrales de muestras de café Arábica y Robusta en varios grados de tueste.
• Se aplicaron métodos de regresión quimiométrica cuantitativa, incluyendo Regresión Lineal Múltiple (MLR), Regresión de Mínimos Cuadrados Parciales (PLSR), Random Forest (RF), Regresión de Vectores de Soporte (SVR) y Redes Neuronales Artificiales (ANN).

Principales resultados:

• Todos los modelos quimiométricos lograron una alta precisión de predicción (R² validación: 0.983-0.994, RMSEV < 4.7, RPD > 7.7).
• Se mantuvieron predicciones precisas incluso con una selección reducida de longitudes de onda (subconjunto del 50%).
• El sistema integrado demostró un rendimiento confiable en nuevos tipos de café (Libérica, Excelsa) con alta precisión (R²: 0.965-0.967, RMSE < 3).

Conclusiones:

• Se desarrolló con éxito un sistema de detección Agtron novedoso, asequible y portátil.
• El sistema, basado en sensores espectrales y quimiometría, proporciona mediciones precisas y confiables del grado de tueste del café.
• Esta tecnología permite el control de calidad listo para el campo para diversas variedades de café.