Tipificación y caracterización de café comercial mediante métodos instrumentales y quimiometría

Abstract

El control de calidad de los productos agroalimentarios está basado en su caracterización bioquímica, como una de las partes esenciales. Para el caso del café, la composición química está fuertemente relacionada con las condiciones agroecológicas (suelo, clima, altura, etc.) de cada una de las regiones productoras. El café es la segunda materia prima en importancia en el mercado nacional, por lo cual, la calidad es importante para este producto. Para asegurarnos de la calidad del café tanto para los consumidores como productores existe la necesidad de establecer métodos analíticos, rápidos, objetivos y sensitivos. Para realizar la caracterización del café comercial existen métodos convencionales establecidos en la Norma Mexicana (NMX-F-013-SCFI-2000), para café tostado y molido. Los análisis fisicoquímicos que se realizaron fueron humedad (h%), ceniza (c%) y grasa (g%), en los cuales se realiza una serie de pasos para el tratamiento de la muestras, como lo es el proceso de pesado, dilución, homogenización, extracción y análisis. Lo que conlleva a la destrucción de la muestras, uso de reactivos y alto costo del análisis. Esto implica que la muestra se destruya, sea necesario un uso excesivo de reactivos y alto costo del análisis. Por tal motivo, se propone utilizar a la Espectroscopía de Infrarrojo Cercano (NIRS) para disminuir tiempo, reactivo, costo del análisis así como la mínima manipulación de las muestras; siendo una técnica no destructiva, permite conservar las muestras. La tecnología NIRS, como tecnología moderna se utiliza actualmente para medir compuestos bioquímicos en productos alimenticios y materias primas proporcionando información global de las muestras tanto física como químicamente contenida en sus huellas espectrales para ser tratadas con técnicas quimiométricas. El objetivo de este trabajo fue evaluar la capacidad de la tecnología NIRS como método instrumental, y comprobar que genera la información útil y suficiente para la caracterización y tipificación de café comercial; además, para realizar un estudio de homogeneidad de cada uno de los diferentes lotes de café comercial. Para ello se analizaron 120 muestras de café de diferente procedencia, por métodos convencionales de laboratorio (%humedad, %ceniza y % grasa) y NIRS para el desarrollo de huellas espectrales. Los resultados obtenidos en ambos casos fueron analizados quimiometricamente, mediante la aplicación de técnicas no supervisadas (Box-plot y PCA) y supervisada (SIMCA). Los resultados confirman que la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) y la quimiometria pueden aplicarse al estudio de los lotes de café comercial para evaluar la caracterización, tipificación y pruebas de homogeneidad, con resultados similares a los obtenidos con los métodos convencionales. _______________ CLASSIFICATION AND CHARACTERIZATION OF COMMERCIAL COFFEE BY MEANS OF INSTRUMENTAL METHODS AND CHEMOMETRICS. ABSTRACT: Quality control of food products is based on its biochemical characterization as one of the essential parts. In the case of coffee chemistry is strongly related to agro-ecological conditions (soil, climate, altitude, etc.) each one of the producing regions. Coffee is the second largest commodity in the domestic market; therefore, quality is important for this product. To ensure the quality of coffee for both consumers and producers there is a need for analytical methods, rapid, objective and sensitive. For the characterization of commercial convention methods are established in the Mexican Norm (NMX-F-013-SCFI-2000), roasted and ground coffee. Physicochemical tests performed were moisture (h %), ash (c %) and fat (g %), in which a series of steps performed for the treatment of the samples, as is the process of weighing, dilution, homogenization, extraction and analysis. This leads to the destruction of the samples, use of reagents and high cost of analysis. This implies that the sample is destroyed, needed excessive use of expensive reagents and analysis. Therefore, we propose using the Near Infrared Spectroscopy (NIRS) to reduce time, reactive, cost analysis and the minimal handling of samples, being a non-destructive technique, preserves the samples. NIRS technology, as modern technology is currently used to measure biochemical compounds in food products and raw materials providing global information of the samples contained both physically and chemically in their spectral signatures to be treated with chemometric techniques. The aim of this study was to evaluate the ability of NIRS technology as instrumental method, and check that generates the information useful and sufficient for the characterization and classification of commercial coffee, also for a study of consistency of each of the different batches commercial coffee. We analyze 120 samples of coffee from different sources by conventional laboratory methods (%moisture, %ash and %fat) and for the development of NIRS spectral signatures. The results were analyzed both chemometric by applying unsupervised techniques (Box-plot and PCA) and supervised (SIMCA). The results confirm that near-infrared spectroscopy (NIRS) and chemometrics can be applied to the study of commercial batches of coffee to assess the characterization, classification and homogeneity tests, with results similar to those obtained with conventional methods.