Использование инфракрасной спектроскопии для стабильного и предсказуемого качества яблочного пюре

Качество яблочного пюре, важного продукта на рынке, варьируется из-за разнообразия сортов яблок и условий переработки. Эмпирических знаний производителей может быть недостаточно для получения постоянного качества конечного продукта.

В исследовании, опубликованном в журнале Food Innovation and Advances, предложена интеллектуальная модель для оптимизации состава пюре с целью достижения ожидаемого и постоянного качества.

Инновационный метод

Исследование описывает новую концепцию использования инфракрасной спектроскопии для управления составом пюре из смеси однокомпонентных пюре разных сортов. Впервые была протестирована инновационная хемометрическая методика, основанная на многомерном разрешении кривых — альтернативных наименьших квадратах (MCR-ALS), в сочетании со спектрами однокомпонентных пюре для реконструкции спектров составных пюре.

Результаты прогнозирования

Модели регрессии PLS (метод частичных наименьших квадратов), использующие выбранные спектральные переменные в видимой и ближней инфракрасной области (Vis-NIR), продемонстрировали высокую способность прогнозировать:

Инновационно, что модели PLS, разработанные на основе реконструированных спектров Vis-NIR всех составных пюре, точно предсказывали:

  • значение цвета a* (Rp2 = 0.92, PRD = 3.30),
  • TSC (Rp2 = 0.86, PRD = 2.64),
  • TA (Rp2 = 0.85, PRD = 2.55),
  • содержание яблочной кислоты (Rp2 = 0.86, PRD = 2.67).

Хотя прогнозы для TSC и TA на основе реконструированного спектра были менее точными, чем при прямом спектральном анализе, эти результаты открывают путь к прямой оценке сладости, кислотности и цвета составных пюре, используя только спектральные данные Vis-NIR однокомпонентных пюре.

Значение работы

Это первое исследование, демонстрирующее потенциал спектроскопии Vis-NIR для управления составом пюре. Многопараметрическая оптимизация текстуры и вкуса (вязкость, цвет, сахара и кислоты) конечного яблочного пюре может быть достигнута с использованием только спектральных данных пюре отдельных сортов.

Успешное применение этой инновационной стратегии спектральной реконструкции предлагает новые возможности для оптимизации состава пюре и обеспечения стабильного качества, что является значительным шагом в пищевых технологиях.