Evaluación de parámetros de calidad físicos y químicos en agraz (Vaccinium meridionale Swartz) con el uso de espectroscopía de infrarrojo cercano – NIR

Abstract

Técnicas como la espectroscopia NIR pueden ser de gran utilidad para determinar parámetros de calidad en frutas de manera sencilla, rápida y económica con buena precisión. El objetivo de esta investigación fue determinar los parámetros de calidad físicos y químicos de agraz, mediante espectroscopía en el infrarrojo cercano (NIR). Se trabajó con agraz proveniente del Municipio de San Miguel de Sema (Boyacá - Colombia), cosechado en estado de madurez 3. Se usaron 500 muestras de agraz y durante el periodo de almacenamiento se monitoreó firmeza, peso, color, SST, AT, pH, RM y pérdida de peso. Para la calibración de los modelos de regresión se usó la metodología de mínimos cuadrados parciales (PLSR) y para los modelos de clasificación se empleó el análisis de componentes principales (PCA) y la metodología SIMCA, en todos se realizó una validación cruzada. El set de calibración correspondía al 75% de muestras y el 25% restante a las muestras del set de validación externa. Se obtuvieron modelos con alta representatividad para firmeza, peso y pH, de calidad aceptable para las coordenadas a* y b*, para el resto de parámetros los modelos obtenidos fueron de baja capacidad predictiva. Fue posible clasificar muestras de agraz entre los estados de madurez 4 y 5 con precisión cercana a 100% y en estado 3 con 90%. Los resultados encontrados indican que la técnica NIR resulta ser adecuada para sustituir técnicas de laboratorio para algunos parámetros de calidad de agraz al menos como un primer acercamiento a esta tecnología.

Abstract: Techniques such as NIR spectroscopy can be very useful for determining quality parameters in fruits in a simple, fast and economical way with high accuracy. The aim of this research was to determine the physical and chemical quality parameters of agraz by near infrared spectroscopy (NIR). The research was carried with agraz from the Municipality of San Miguel de Sema (Boyacá - Colombia), harvested in a mature stage 3. 500 agraz samples were used and during the storage period, firmness, weight, color, TSS, TA, pH, MR and weight loss were monitored. For the calibration of the regression models, the partial least squares (PLSR) methodology was used and the main component analysis (PCA) and the SIMCA methodology were used for the classification models, in all of them cross-validation was performed. The calibration set corresponded to 75% of samples and the remaining 25% to the samples to the external validation set. Models with high representativity for firmness, weight and pH were obtained, with acceptable quality for a* and b* coordinates and low predictive capacity for the other quality parameters were obtained. It was possible to classify agraz samples between maturity stages 4 and 5 with accuracy close to 100% and in state 3 with 90%. The results for some quality parameters of agraz indicate that laboratory techniques could be substituted by NIR technique, at least as a first approach to this technology.