熱點

采用多光譜成像技術對阿拉比卡咖啡豆和羅布斯塔咖啡豆進行了鑒別。
外部驗證的判別模型實現(xiàn)了100%的正確分類。
回歸模型檢測到了阿拉比卡豆與羅布斯塔摻假。
多光譜成像可以用作快速篩查工具。

摘要
阿拉比卡咖啡豆的售價是羅布斯塔咖啡豆的兩倍或更高，因此容易受到出于經(jīng)濟動機的替代摻假。需要快速、無損和高效的分析技術來監(jiān)控供應鏈中阿拉比卡咖啡豆的真實性。在這項研究中，多光譜成像（MSI）被應用于鑒別烘焙的阿拉比卡咖啡豆和羅布斯塔咖啡豆，并對阿拉比卡咖啡豆與羅布斯塔的摻假進行定量預測。正交偏最小二乘鑒別分析（OPLS-DA）模型，使用從單個咖啡豆中選擇的光譜和形態(tài)特征建模，在測試數(shù)據(jù)集中實現(xiàn)了兩種咖啡品種100%的正確分類。OPLS回歸模型能夠成功預測阿拉比卡與羅布斯塔的摻假水平。MSI分析有可能成為一種快速篩選工具，用于檢測與阿拉比卡咖啡豆真?zhèn)蜗嚓P的欺詐問題。

圖 1. 單個咖啡豆的 MSI 分析
A – 具有標記區(qū)域 (ROI) 的咖啡豆； B – 從培養(yǎng)皿中提取的單個阿拉比卡（頂部）和羅布斯塔（底部）咖啡豆。


圖2. 阿拉比卡 (n=105) 和羅布斯塔 (n=70) 咖啡豆樣品的平均原始反射光譜。
圖3
100%阿拉比卡豆（A）、100%羅布斯塔豆（B）和50%阿拉比卡豆（C，左）+50%羅布斯塔豆（C，右）的代表性MSI圖像，帶遮罩背景；以及相應的nCDA圖像（A1-C1）

關鍵詞
多光譜成像
阿拉比卡咖啡
羅布斯塔咖啡
真實性
摻假
替代

The use of multispectral imaging for the discrimination of Arabica and Robusta coffee beans 

Highlights
Multispectral imaging was used to discriminate Arabica and Robusta coffee beans.
Externally validated discriminative model achieved 100% correct classification.
Regression model allowed detection of Arabica bean adulteration with Robusta.
Multispectral imaging can be used as a rapid screening tool.

Abstract
Arabica coffee beans are sold at twice the price, or more, compared to Robusta beans and consequently are susceptible to economically motivated adulteration by substitution. There is a need for rapid, non-destructive, and efficient analytical techniques for monitoring the authenticity of Arabica coffee beans in the supply chain. In this study, multispectral imaging (MSI) was applied to discriminate roasted Arabica and Robusta coffee beans and perform quantitative prediction of Arabica coffee bean adulteration with Robusta.The Orthogonal Partial Least Squares Discriminant Analysis (OPLS-DA) model, built using selected spectral and morphological features from individual coffee beans, achieved 100% correct classification of the two coffee species in the test dataset. The OPLS regression model was able to successfully predict the level of adulteration of Arabica with Robusta. MSI analysis has potential as a rapid screening tool for the detection of fraud issues related to the authenticity of Arabica coffee beans. 

Keywords
multispectral imaging 
Arabica coffee
Robusta coffee
authenticity
adulteration
substitution
 

VideometerLab4 多光譜成像系統(tǒng)

相關閱讀
丹麥Videometer Liq固/液體穩(wěn)定性分析儀檢測儀
丹麥VideometerSLS/SGT顆粒/粘度/口感評價測量儀
丹麥videometer多光譜顏色/質(zhì)構/成分綜合分析儀
食品品質(zhì)光譜成像可視化：應用多光譜成像的黃油曲奇質(zhì)量評估
食品品質(zhì)光譜成像可視化：光譜成像應用于面食小麥籽粒真?zhèn)螜z測的可行性研究
食品品質(zhì)光譜成像可視化：多光譜成像 (MSI)：一種檢測摻有馬肉的碎牛肉的有前景的方法
食品品質(zhì)光譜成像可視化：色度計和多光譜圖像的肉類顏色測量結果的比較
食品品質(zhì)光譜成像可視化：蔬菜的多光譜成像
食品品質(zhì)光譜成像可視化：利用多光譜成像進行非侵入性污染評估和肉類樣品繪圖
食品品質(zhì)光譜成像可視化：使用多光譜成像分析快速無損識別注水牛肉樣品
食品品質(zhì)光譜成像可視化：具有不同亞硝酸鹽和硝酸鹽還原酶活性的肉相關葡萄球菌在發(fā)酵香腸中的顏色形成
食品品質(zhì)光譜成像可視化：蝦在冰成熟過程中的可剝性和質(zhì)量變化
食品品質(zhì)光譜可視化研究：長時間低溫熱處理的奶牛和公牛的肉韌性與結締組織特性的關系
食品品質(zhì)光譜成像可視化：使用 vis/NIR 多光譜成像對微加工蘋果的每日新鮮度衰減：初步測試
食品品質(zhì)光譜成像可視化：多光譜視覺系統(tǒng)與色度計在肉色評估中的比較
食品品質(zhì)光譜成像可視化：肉品連續(xù)煎炸多維質(zhì)量監(jiān)控新視覺技術
食品品質(zhì)光譜可視化研究：使用光譜成像和三色測量對鮭魚蝦青素顏色進行分類
食品品質(zhì)光譜可視化研究：長時間低溫熱處理的奶牛和公牛的肉韌性與結締組織特性的關系
食品品質(zhì)光譜可視化研究：蝦青素涂層分類的多光譜圖像分析
食品品質(zhì)光譜可視化研究：高通量多光譜圖像處理在食品科學中的應用
食品品質(zhì)光譜可視化研究：一種基于多光譜圖像的肉類腐敗檢測智能決策支持系統(tǒng)
食品品質(zhì)光譜可視化研究：多光譜成像在草莓果實品質(zhì)屬性和成熟期測定中的應用