{rfName}
Mi

Llicència i ús

Altmetrics

Anàlisi d'autories institucional

Collazos-Escobar, GaAutor (correspondència)Barrios-Rodríguez, YfAutor (correspondència)

Compartir

11 d’octubre de 2024
Publicacions
>
Article
No

Mid-infrared spectroscopy and machine learning as a complementary tool for sensory quality assessment of roasted cocoa-based products

Publicat a:Infrared Physics & Technology. 141 105482- - 2024-09-01 141(), DOI: 10.1016/j.infrared.2024.105482

Autors: Collazos-Escobar, Gentil A; Barrios-Rodriguez, Yeison Fernando; Bahamon-Monje, Andres F; Gutierrez-Guzman, Nelson

Afiliacions

Univ Surcolombiana, Ctr Surcolombiano Invest Cafe CESURCAFE, Dept Ingn Agr - Autor o coautor

Resum

Monitoring sensory quality in cocoa-based products is time-consuming and requires expert panelists. Integrating Mid-infrared (MIR) spectroscopy and chemometric models is a promising tool for real-time quality inspection. This study evaluated machine learning (ML) models based on the latent relationship between spectral and sensory information to predict the overall quality of roasted cocoa. Fifty-four roasted cocoa samples were analyzed using ATR-FTIR in the 4000-650 cm(-1) range and sensory evaluated by four trained panelists. Spectral data were preprocessed using Multiplicative Scatter Correction (MSC) and combined with sensory data. Subsequently, the block-scale Principal Component Analysis (PCA) was performed. Secondly, a PCA was calibrated only on the spectral data to obtain uncorrelated regressors as input to the supervised ML techniques. Supported Vector Machine Regression Model (SVMR) and the Random Forest Regression Model (RFR) were used to predict the overall quality of roasted cocoa samples. The training (75 %) and validation (25 %) of the ML techniques were performed 1000 times, and the hyperparameters optimization of each method was assessed via multifactor Analysis of Variance (ANOVA). According to the tasting panel results, the cocoa beans from different growing areas, initially appeared to have similar sensory characteristics. However, using PCA, a distinction was identified in the northern beans. The SVMR and RFR models demonstrated an outstanding ability to describe the overall quality of roasted cocoa samples. Further, the statistical results revealed the potential of MIR coupled with SVMR as a reliable and robust tool for the rapid (CT < 0.02 s) and accurate prediction (MRE < 2 %, R-2 > 99.9 %) of the overall quality of roasted cocoa-based products. This work demonstrates that it is possible to implement artificial intelligence tools to support decisions in cocoa evaluation, ensuring compliance with quality standards and allowing segmentation according to origin and characteristics.

Paraules clau

Antioxidant capacityArtificial intelligenceBeansChocolateFunctional groupsMachine learningMid-infraredNon-destructive testingOptimizationQuality monitoringSelectionTransform

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

El treball ha estat publicat a la revista Infrared Physics & Technology a causa de la seva progressió i el bon impacte que ha aconseguit en els últims anys, segons l'agència WoS (JCR), s'ha convertit en una referència en el seu camp. A l'any de publicació del treball, 2024 encara no hi ha indicis calculats, però el 2023, es trobava a la posició 63/179, aconseguint així situar-se com a revista Q2 (Segundo Cuartil), en la categoria Physics, Applied. Destacable, igualment, el fet que la revista està posicionada en el Cuartil Q2 para la agencia Scopus (SJR) en la categoría Condensed Matter Physics.

Independentment de l'impacte esperat determinat pel canal de difusió, és important destacar l'impacte real observat de la pròpia aportació.

Segons les diferents agències d'indexació, el nombre de citacions acumulades per aquesta publicació fins a la data 2025-07-17:

  • WoS: 5
  • Scopus: 3

Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2025-07-17:

  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 50 (PlumX).

Anàlisi del lideratge dels autors institucionals

Aquest treball s'ha realitzat amb col·laboració internacional, concretament amb investigadors de: Colombia.

Hi ha un lideratge significatiu, ja que alguns dels autors pertanyents a la institució apareixen com a primer o últim signant, es pot apreciar en el detall: Primer Autor (Collazos Escobar, Gentil Andres) .

els autors responsables d'establir les tasques de correspondència han estat Collazos Escobar, Gentil Andres i Barrios Rodríguez, Yeison Fernando.