Prima di poter essere consumati, i chicchi di caffè crudi (verdi) devono essere tostati. Per i torrefattori, l'analisi continua dei chicchi di caffè verde consente di migliorare la gestione del magazzino. Queste informazioni aiutano i torrefattori a dare la priorità all'ordine dei lotti da elaborare e a ottimizzare le impostazioni di tostatura per una maggiore uniformità ed efficienza energetica. Tuttavia, il tempo, lo sforzo e i flussi di lavoro alquanto complessi richiesti quando si utilizzano metodi analitici tradizionali (ad esempio, densimetri, analizzatori di attività dell'acqua) possono essere un inconveniente.

La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) è un metodo analitico rapido e multiparametrico adatto all'analisi della densità, dell'attività dell'acqua e del contenuto di umidità dei chicchi di caffè verde. Non sono richiesti né prodotti chimici né preparazione del campione, rendendo NIRS facile da usare in magazzino, vicino alla torrefazione o in un laboratorio di controllo qualità.

Fino a 31 campioni di chicchi di caffè verde sono stati analizzati su Metrohm DS2500 Solid Analyzer con il supporto di DS2500 Holder e mini coppette per campioni NIRS (Figura 1). I chicchi di caffè verde sono stati posizionati nelle mini coppette NIRS per l'analisi in modalità di riflessione diffusa. L'acquisizione dei dati e lo sviluppo del modello di previsione sono stati eseguiti con il pacchetto software Vision Air Complete (Tabella 1).

I valori di riferimento per la densità, l'attività dell'acqua e il contenuto di umidità sono stati ottenuti con i rispettivi metodi primari. L'analisi dell'attività dell'acqua ha seguito le linee guida della norma ISO 18787, il contenuto di umidità è stato determinato secondo la norma ISO 6673 e la densità è stata determinata con una determinazione della densità impostata per una bilancia Precisa.

Gli spettri Vis-NIR ottenuti (Figura 2) sono stati utilizzati per creare modelli di previsione per i diversi parametri di riferimento. Per verificare la qualità dei modelli di previsione, i set di dati per l'attività dell'acqua e l'umidità sono stati suddivisi in set di calibrazione e convalida. Per la densità è stata utilizzata una procedura di validazione leave one out. I diagrammi di correlazione che mostrano la relazione tra la previsione Vis-NIR e i valori di riferimento sono mostrati nelle Figure 3-5 insieme alle rispettive figure di merito (FOM).