Antes de que sean aptos para el consumo, los granos de café crudo (verde) deben tostarse. Para los tostadores, el análisis continuo de los granos de café verde permite mejorar la gestión del almacén. Esta información ayuda a los tostadores a priorizar el orden de los lotes a procesar y a optimizar la configuración de tueste para una mayor consistencia y eficiencia energética. Sin embargo, el tiempo, el esfuerzo y los flujos de trabajo algo complejos que se requieren cuando se utilizan métodos analíticos tradicionales (p. ej., densímetros, analizadores de actividad del agua) pueden ser un inconveniente.
La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) es un método analítico multiparámetro rápido adecuado para el análisis de la densidad, la actividad del agua y el contenido de humedad de los granos de café verde. No se requieren productos químicos ni preparación de muestras, lo que hace que NIRS sea fácil de usar en el almacén, cerca del tostador o en un laboratorio de control de calidad.
Se analizaron hasta 31 muestras de granos de café verde en un analizador de sólidos DS2500 de Metrohm con el soporte DS2500 y vasos de muestra mini NIRS (Figura 1). Los granos de café verde se colocaron en las copas de muestra mini NIRS para el análisis en modo de reflexión difusa. La adquisición de datos y el desarrollo del modelo de predicción se realizaron con el paquete de software Vision Air Complete (tabla 1).
Los valores de referencia para la densidad, la actividad del agua y el contenido de humedad se obtuvieron con los métodos primarios respectivos. El análisis de la actividad del agua siguió la pauta de la norma ISO 18787, el contenido de humedad se determinó de acuerdo con la norma ISO 6673 y la densidad se determinó con un conjunto de determinación de densidad para una balanza Precisa.
Tabla 1. Resumen de equipos de hardware y software.
| Equipo | Número de artículo |
|---|---|
| Analizador de sólidos DS2500 | 2.922.0010 |
| Soporte DS2500 | 6.7430.040 |
| Mini vasos de muestra NIRS | 6.7402.030 |
| Vision Air 2.0 completo | 6.6072.208 |
Los espectros Vis-NIR obtenidos (Figura 2) se utilizaron para crear modelos de predicción para los diferentes parámetros de referencia. Para verificar la calidad de los modelos de predicción, los conjuntos de datos de actividad del agua y humedad se dividieron en conjuntos de calibración y validación. Se utilizó un procedimiento de validación de dejar uno fuera para la densidad. Los diagramas de correlación que muestran la relación entre la predicción Vis-NIR y los valores de referencia se muestran en Figuras 3–5 junto con las respectivas figuras de mérito (FOM).
Esta nota de aplicación muestra la viabilidad de la espectroscopia de infrarrojo cercano para el análisis de la densidad, la actividad del agua y el contenido de humedad en los granos de café verde. Sin utilizar ningún producto químico, estos parámetros de calidad se pueden medir con resultados obtenidos en menos de un minuto. Este método fácil de usar permite a los tostadores mejorar la gestión del almacén al seleccionar los granos crudos para tostar en función de los indicadores de vida útil. Además, los ajustes de tueste se pueden optimizar para una mejor consistencia del producto y una mayor eficiencia energética.
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Internal reference: AW NIR CH-0068-042023