Chemometric Authentication of Brazilian Coffees Based on Chemical Profiling

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Authentification chimiométrique des cafés brésiliens basée sur le profilage chimique
Titre anglais
Chemometric Authentication of Brazilian Coffees Based on Chemical Profiling
Auteur(s)
  • MONTEIRO Pablo Inocêncio
  • SANTOS Jânio Sousa
  • RODIONOVA Oxana Ye
  • POMERANTSEV Alexey
  • CHAVES Eduardo Sidinei
  • ROSSO Neiva Deliberali
  • GRANATO Daniel
Editeur(s)
Autre(s)
Id
KSWC4N2V
Version
2163
Date ajout
28 octobre 2020 12:25
Date modification
28 octobre 2020 12:25
Résumé français
Dans ce travail, différents outils chimiométriques ont été comparés pour classer n = 26 cafés conventionnels (CONV) et n = 19 organiques (ORG) des principales régions productrices du Brésil en fonction de la composition chimique, des propriétés physico-chimiques et de l'activité antioxydante. L'analyse en composantes principales séparait les cafés ORG et CONV, mais la distinction entre les régions productrices de café brésilien n'était pas possible. L'analyse discriminante des moindres carrés partiels a classé tous les cafés ORG et CONV dans la validation externe. De même, l'analyse discriminante linéaire a permis de discriminer respectivement 100% et 81% des cafés ORG et CONV lors de la validation externe, dans laquelle le contenu phénolique total (TPC), l'activité antioxydante réductrice ferrique et l'acide caféique étaient les principales variables discriminantes. Dans l'ensemble, 100% des échantillons du Paraná, du Minas Gerais et des échantillons mélangés ont été correctement classés, où le TPC, les flavonoïdes, l'inhibition de la peroxydation lipidique, l'acide caféique, le pH et les solides solubles étaient les principales variables discriminantes. Machines à vecteurs de soutien classées 95% ORG et 88% CONV, 100% Coffea arabica et 88% et 78% de cafés produits à São Paulo et Minas Gerais. k-Les voisins les plus proches étaient efficaces pour distinguer les cafés 100% CONV, 89% ORG, 100% cafés de São Paulo et 100% C. arabica. Dans l'ensemble, les données HPLC et les paramètres physico-chimiques simples associés à la chimiométrie ont été efficaces pour authentifier le système de culture et l'origine botanique des cafés brésiliens. Application pratique L'adultération du café est un problème sérieux dans la chaîne alimentaire car certains fraudeurs remplacent le café en poudre par d'autres produits moins chers. Dans le cas du café biologique, ce scénario est encore pire car il n'existe toujours pas de méthode universelle pour différencier le café cultivé de manière conventionnelle de son homologue biologique. De plus, le café brésilien est produit dans différentes régions et la valeur commerciale varie. Par conséquent, nous avons analysé certaines propriétés physico-chimiques, chimiques et antioxydantes de cafés brésiliens d'origines distinctes et avons classé les échantillons à l'aide de la chimiométrie. Notre approche semble intéressante à des fins de contrôle qualité.
Résumé anglais
In this work, different chemometric tools were compared to classify n = 26 conventional (CONV) and n = 19 organic (ORG) coffees from the main Brazilian producing regions based on the chemical composition, physicochemical properties, and antioxidant activity. Principal component analysis separated ORG and CONV coffees but the distinction among the producing regions of Brazilian coffee was not possible. Partial least squares discriminant analysis classified all ORG and CONV coffees in the external validation. Similarly, linear discriminant analysis was able to discriminate 100% and 81% of ORG and CONV coffees in the external validation, respectively, in which total phenolic content (TPC), ferric reducing antioxidant activity, and caffeic acid were the main discriminant variables. Overall 100% of samples from Paraná, Minas Gerais, and blended samples were correctly classified, where TPC, flavonoids, inhibition of lipid peroxidation, caffeic acid, pH, and soluble solids were the main discriminant variables. Support vector machines classified 95% ORG and 88% CONV, 100% Coffea arabica, and 88% and 78% coffees produced in São Paulo and Minas Gerais. k-Nearest neighbors was effective in distinguishing 100% CONV, 89% ORG, 100% coffees from São Paulo, and 100% C. arabica coffees. Overall, HPLC data and simple physicochemical parameters allied to chemometrics were effective in authenticating the cultivation system and the botanical origin of Brazilian coffees. Practical Application Coffee adulteration is a serious problem in the food chain as some fraudsters replace coffee powder by other cheaper products. In the case of organic coffee, this scenario is even worse as still there is not a universal method to differentiate conventionally grown coffee from its organic counterpart. In addition, Brazilian coffee is produced in different regions and the commercial value varies. Therefore, we analyzed some physicochemical, chemical, and antioxidant properties of Brazilian coffees from distinct origins and classified the samples using chemometrics. Our approach seems to be interesting for quality control purposes.
Note
None
CRAW tags
  • AB - Modalité bio
  • PRODUIT café
WEB tags
  • discriminant analysis
  • multivariate statistics
  • one-class classifiers
  • organic farming
  • phenolic compounds
Titre de la publication
Journal of Food Science
Volume
84
Pages
3099-3108
Date caractères
2019
Date publication
1 janvier 2019
Doi
10.1111/1750-3841.14815 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique
Issn
1750-3841 L’ISSN est un code de 8 chiffres servant à identifier les journaux, revues, magazines, périodiques de toute nature et sur tous supports, papier comme électronique.