Discrimination of Ground Coffee Species (Arabica, Canephora, and Liberica) Using FT-IR and NIR Spectroscopy Integrated with Chemometrics
محل انتشار: نشریه پیشرفته شیمی، دوره: 9، شماره: 9
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 25
فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_AJCS-9-9_008
تاریخ نمایه سازی: 16 تیر 1405
چکیده مقاله:
Coffee species identification is essential for quality control and fraud prevention in the coffee industry. This study investigates the use of Fourier transform infrared (FT-IR) and near-infrared (NIR) spectroscopy coupled with chemometric techniques to differentiate between Arabica, Canephora, and Liberica ground coffee species. Various preprocessing methods were applied to optimize spectral data prior to model establishment. Spectral data were analyzed using principal component analysis (PCA) for visualization, followed by linear discriminant analysis (LDA) and support vector machine (SVM) for classification. The results demonstrated that LDA offered superior robustness compared to SVM. SVM was found to be highly susceptible to physical light scattering, requiring standard normal variate (SNV) correction to improve accuracy from <۶۱ to ۱۰۰%. In contrast, LDA consistently maintained high stability across various preprocessing techniques. External validation revealed distinct optimal strategies for each instrument: FT-IR models required detrending to compensate for baseline drifts, whereas NIR models favored minimal preprocessing (raw/smoothing) to achieve ۱۰۰% sensitivity and specificity. Furthermore, analysis of spectral loadings identified lipid content (C–H stretching) and caffeine/protein bands as the primary chemical discriminants driving the separation. This study establishes that robust linear models (LDA) coupled with instrument-specific preprocessing constitute the optimal protocol for routine, high-throughput coffee species authentication.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
Lestyo Wulandari
Pharmaceutical Analysis and Chemometrics Group, Faculty of Pharmacy, University of Jember, Jember ۶۸۱۲۱, East Java, Indonesia
Gunawan Indrayanto
VMA Consultant, Surabaya ۶۰۱۱۷, East Java, Indonesia
Mochammad Yuwono
Department of Pharmaceutical Sciences, Faculty of Pharmacy, Universitas Airlangga, Surabaya ۶۰۱۱۵, East Java, Indonesia
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :