การตรวจหาความบกพร่องในเมล็ดกาแฟดิบอะราบิกาด้วยเนียร์อินฟราเรด สเปกโทรสโกปีและเคโมเมทริกซ์

Detection of defects in arabica green coffee beans by near infrared spectroscopy and chemometrics

Name: พิมพกานต์ แก้วแปงจันทร์

ThaSH: กาแฟ -- เมล็ด

ThaSH: กาแฟ -- พันธุ์อราบีก้า

ThaSH: เนียร์อินฟราเรดสเปกโตรสโคปี

Abstract: งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจหาความบกพร่องในเมล็ดกาแฟดิบอะราบิกาด้วยเทคนิคเนียร์อินฟราเรคสเปกโทรสโกปี (NIRS) ร่ามกับเคโมเมทริกซ์ โดยตรวจหาความบกพร่อง 3 ลักษณะ ได้แก่ เมล็ดแตก เมล็ดถูกแมลงทำลาย และผลกาแฟแห้ง ที่มีระดับการปลอมปนในเมล็ดกาแฟดิบ ได้แก่ 0, 3, 5, 7, 10 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 และ 50 เปอร์เซ็นต์ต่อน้ำหนัก รวมทั้งหมด 13 ระดับ การปลอมปนต่อลักษณะความบกพร่อง วัดสเปกตรัมแบบสะท้อนกลับของแสงด้วย เครื่อง NIRSystem 6500 เครื่อง MPA และเครื่อง Portable NIR ใuช่วงความยาวคลื่น 400-2500, 800-2500 และ 900-1700 นาโนเมตร ตามลำดับ วิเคราะห์ข้อมูลสเปกตมด้วยเทคนิด principle component analysis (PCA) เพื่อตรวจสอบความแปรปรวนของข้อมูล จากนั้นสร้างสมการเทียบมาตรฐานด้วยเทคนิค partial lcast square regrcssion (PLS) เพื่อตรวจหาปริมาณความบกพร่องในเมล็ดกาแฟดิบ พบว่า NIR spectrometcr ทั้งสามเครื่องสามารถตรวจหาความบกพร่องในเมล็ดกาแฟดิบอะราบิกาได้ โดยสามารถแสดงความแตกต่างของข้อมูลสเปกตรัมแต่ละระดับปลอมปนได้ด้วยเทคนิค PCA และสมการเทียบมาตรฐานสามารถตรวจหาปริมาณความบกพร่องในเมล็ดกาแฟดิบได้แม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่อง NIRSystem 6500 และเครื่อง MPA ที่มีประสิทธิภาพสูงในการตรวจสอบ ให้ผลสมการเทียบมาตรฐานของความบกพร่องทั้งสามชนิดที่มีค่า R2 และ Q2 อยู่ในช่วง 0.9911-0.9992 และ 0.9395-0.9920 ตามลำดับ ซึ่งอยู่ในเกณฑ์ที่สามารถประยุกต์ใช้ควบคุมคุณภาพผลิตผล (quality assurance) ได้ ดังนั้นการใช้เทคนิค NIRS และเคโมเมทริกซ์สามารถตรวจหาความบกพร่องในเมล็ดกาแฟดิบอะราบิกาได้อย่างแม่นยำ

Abstract: The purpose of this research was to detect the defects in Arabica green coffee beans by Near Infrared Spectroscopy (NIRS) and chemometrics. Three types of defects were tested, including physically broken, insect damaged and dried cherry. The levels of impurity in green cofiee beans were 0,3, 5, 7, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 and 50 % by weight, totaling 13 impurity levels per defect type. The spectra were measured using a reflectance mode by the NIRSystem 6500, MPA and Portable NIR, in the range of wavelength of 400-2500, 800-2500 and 900-1700 nm, respectively. The spectral data were exploratorily analyzed using principal component analysis (PCA) to investigate their variations. Partial least squares regression (PLSR) was thereafter employed to develop calibration equations for estimating the impurity levels in green coffee beans. The results revealed that all three NIR spectrometers could detect the defects in Arabica green cofiee beans, the differences of spectral data of each impurity level could be shown by PCA technique. Moreover, the calibration equations could be used to accurately quantify the impurity levels in green cofiee beans, especially NIRSystem 6500 and MPA which are high efficiency. Their predictive results from calibration equations of three defect types have R' and Q ranging from 0.991 1-0.9992 and 0.9395 -0. 9920, respectively, which were considered acceptable for quality assurance. Therefore, the NIRS and chemometrics could be accurately used for detecting the defect in Arabica green coffee beans.

มหาวิทยาลัยเชียงใหม่. สำนักหอสมุด

Address: เชียงใหม่

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: พลกฤษณ์ มณีวรั

Role: ประธานกรรมการ

Name: พิมพ์ใจ สีหะนาม

Role: กรรมการ

Name: ปาริชาติ เทียนจุมพล

Role: กรรมการ

Name: ศิลา กิตติวัชนะ

Role: กรรมการ

Created: 2564

Modified: 2565-08-20

Issued: 2565-08-20

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: พืชสวน

Grantor: มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

©copyrights มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	620831008.pdf	3.12 MB	7	2025-01-14 12:10:56

ใช้เวลา

0.04634 วินาที