Near-Infrared spectroscopy (NIRs) is a fast, easy to use and automatable analytic technique. NIRs analyses are not-destructive, require small samples and don’t require sample pretreatments. NIR is used to examine a variety of both chemical and physical parameters of liquids and solids samples. NIRs results can be complex to interpreter: multivariate techniques are often used to analyse and interpret spectroscopic data. Today NIRs is vastly used in the food industry for quality control. It can be used in the coffee industry, to measure the fundamental parameters that determine the quality of coffee. By calibrating NIRs using multivariate analysis techniques, it’s possible to monitor the roasting process and to predict the levels of various coffee components, such as caffeine and water. Lavazza is currently working on implementing NIRs in all their plants to monitor roasting. This research will focus on implementing this technique in Factory 1895, where Lavazza’s top-quality coffee is created and produced. NIR spectroscopy will be utilized to determine, in roasted coffee, coffee colour and moisture content, as well, for decaffeinated coffee, residual caffeine level. To ensure the unique organoleptic properties of every cup of specialty coffee, it is essential to maintain the roasting process consistent. Another aspect of this work is to enhance quality control in the specialty sector by introducing an additional verification method after roasting, the Hotelling's T2 (T-Squared) Q residuals. This multivariate analysis approach would be applied to NIR spectra for every specialty to monitor the product consistency.
La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRs) è una tecnica analitica veloce, facile da usare e automatizzabile. Le analisi NIRs sono non distruttive, richiedono poco campione e non necessitano di pretrattamenti. Questo tipo di spettroscopia viene utilizzato per esaminare una varietà di parametri chimici e fisici sia nei liquidi che nei solidi. I risultati di queste analisi possono essere complessi da interpretare: per questo motivo, vengono spesso usate tecniche di analisi multivariata per interpretare i dati spettroscopici. Oggi la spettroscopia NIR è ampiamente utilizzata nell’industria alimentare per il controllo qualità. Nel settore del caffè, questa tecnica può essere impiegata per misurare i parametri fondamentali che determinano la qualità del prodotto. Facendo calibrazioni del NIR con tecniche di analisi multivariata, è possibile monitorare il processo di tostatura e prevedere i livelli di vari componenti del caffè, come caffeina e acqua. Lavazza sta attualmente lavorando per implementare il NIR in tutti i suoi impianti per monitorare la tostatura. Questa ricerca si concentrerà sull’introduzione di questa tecnica nello stabilimento di 1895, dove viene creato e prodotto il caffè di più alta qualità di Lavazza. La spettroscopia NIR verrà utilizzata per determinare, nel caffè tostato, il colore del caffè e il contenuto di umidità e, per il caffè decaffeinato, il livello residuo di caffeina. Per garantire le proprietà organolettiche uniche in ogni confezione di caffè specialty, è essenziale mantenere costante il processo di tostatura. Un altro aspetto di questo lavoro è il miglioramento del controllo qualità nel settore degli specialty, introducendo un ulteriore metodo di verifica dopo la tostatura: il Hotelling's T² e i residui Q. Questo approccio di analisi multivariata sarà applicato agli spettri NIR di ogni specialty per monitorare la costanza del prodotto.
Applicazione in-line della spettroscopia NIR per l’analisi della qualità del caffè durante la produzione
TITTON, CRISTINA
2023/2024
Abstract
La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRs) è una tecnica analitica veloce, facile da usare e automatizzabile. Le analisi NIRs sono non distruttive, richiedono poco campione e non necessitano di pretrattamenti. Questo tipo di spettroscopia viene utilizzato per esaminare una varietà di parametri chimici e fisici sia nei liquidi che nei solidi. I risultati di queste analisi possono essere complessi da interpretare: per questo motivo, vengono spesso usate tecniche di analisi multivariata per interpretare i dati spettroscopici. Oggi la spettroscopia NIR è ampiamente utilizzata nell’industria alimentare per il controllo qualità. Nel settore del caffè, questa tecnica può essere impiegata per misurare i parametri fondamentali che determinano la qualità del prodotto. Facendo calibrazioni del NIR con tecniche di analisi multivariata, è possibile monitorare il processo di tostatura e prevedere i livelli di vari componenti del caffè, come caffeina e acqua. Lavazza sta attualmente lavorando per implementare il NIR in tutti i suoi impianti per monitorare la tostatura. Questa ricerca si concentrerà sull’introduzione di questa tecnica nello stabilimento di 1895, dove viene creato e prodotto il caffè di più alta qualità di Lavazza. La spettroscopia NIR verrà utilizzata per determinare, nel caffè tostato, il colore del caffè e il contenuto di umidità e, per il caffè decaffeinato, il livello residuo di caffeina. Per garantire le proprietà organolettiche uniche in ogni confezione di caffè specialty, è essenziale mantenere costante il processo di tostatura. Un altro aspetto di questo lavoro è il miglioramento del controllo qualità nel settore degli specialty, introducendo un ulteriore metodo di verifica dopo la tostatura: il Hotelling's T² e i residui Q. Questo approccio di analisi multivariata sarà applicato agli spettri NIR di ogni specialty per monitorare la costanza del prodotto.| File | Dimensione | Formato | |
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