QA/QC of coffee using the Agilent Cary 630 ATR-FTIR analyzer

Význam tématu

Masová spotřeba kávy vyžaduje spolehlivé a rychlé metody kontroly kvality. Proces pražení a skladování výrazně ovlivňuje aroma, chuť a složení kávy. Rychlá autentizace a detekce odchylek v chemickém profilu jsou kritické pro udržení konzistentní kvality a eliminaci kontaminací.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit použití spektrometru Agilent Cary 630 ATR-FTIR pro QA/QC komerčních mletých káv. Studie hodnotila schopnost přístroje rozlišit různé značky a pěstitelské loty kávy na základě porovnání infračervených spekter.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika:

• Nákup vzorků: několik komerčních značek mleté kávy z různých obchodů.
• Příprava: vzorky nanesené na diamantovou ATR destičku přístroje.
• Měření: každý vzorek byl přitlačen pomocí svěrky s omezením síly, spektrum získáno v rozmezí 4000–650 cm⁻¹ (analýza hlavně 1800–800 cm⁻¹) za 30 s (64 scanů, rozlišení 4 cm⁻¹).
• Ukládání a porovnání: referenční spektra uložena v knihovně MicroLab FTIR software; nové vzorky automaticky vyhodnoceny pomocí funkce Search s výstupem pass/fail nebo procentem podobnosti.

Instrumentace:

• Agilent Cary 630 ATR-FTIR analyzer s diamantovou ATR optikou
• Agilent MicroLab FTIR software pro správu spektrální databáze a vyhodnocení

Hlavní výsledky a diskuse

Spektra mleté kávy vykazovala charakteristické absorpce v oblasti 1800–800 cm⁻¹:

• C=O pásy (1800–1600 cm⁻¹) z esterů, lactonů, aldehydů a ketonů
• C–H deformace (1470–1430 cm⁻¹) spojená s lipidy
• Pásy mezi 1200–900 cm⁻¹ přiřazené C–O–H a C–O–C z sacharidů

Opakovatelnost měření byla potvrzena 100% správnou identifikací duplikátů. Porovnání nových lotů s databází referencí opakovaně identifikovalo značky s vysokou přesností.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Okamžitou kontrolu na příjmu suroviny bez chemické přípravy
• Výsledek dostupný do jedné minuty
• Snížení potřeby externích laboratoří a nákladů na analýzy
• Jednoduché ovládání a automatizované hodnocení výsledků

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření spektrální databáze o více odrůd a původů kávy
• Integrace pokročilých chemometrických metod pro kvantifikaci složek (kofein, lipidy, aromatické sloučeniny)
• Detekce adulterací, reziduí pesticidů či kontaminantů
• Implementace v online procesech a výrobních linkách

Závěr

Agilent Cary 630 ATR-FTIR analyzer prokázal vysokou citlivost a opakovatelnost při rozlišování komerčních káv. Metoda umožňuje rychlou autentizaci a QA/QC přímo na místě dodávky, což podporuje efektivní kontrolu kvality kávy v potravinářském průmyslu.

Reference

1. Craig A. P., Franca A. S., Oliveira L. S. Evaluation of the potential of FTIR and chemometrics for separation between defective and non-defective coffees. Food Chemistry, 132, 1368–1374 (2012).
2. Gordillo-Delgado F., Marín E., Cortés-Hernández D. M., Mejía-Moralesa C., García-Salcedoa A. J. Discrimination of organic coffee via Fourier transform infrared–photoacoustic spectroscopy. J. Sci. Food Agric., DOI 10.1002/jsfa.5628 (2012).
3. Lyman D. J., Benck R. M., Merle S. F. Difference spectroscopy in the analysis of the effects of coffee cherry processing variables on the flavor of brewed coffee. International Journal of Spectroscopy, Vol. 2011, Article ID 815304, 5 pages (2011).
4. Innawong B., Mallikarjunan P., Irudayaraj J. Q, Marcy J. E. The determination of frying oil quality using Fourier transform infrared attenuated total reflectance. LWT — Food Sci. Technol., 37, 23–28 (2004).