ABSTRACT Generally, the taxonomic classification of cocoa beans is based on the theobromine/caffeine ratio determined using high-performance liquid chromatography (HPLC). However, this technique involves laborious and time-consuming calculations. Attenuated total reflectance Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy is a valuable, effective, and rapid tool for analyzing the chemical composition of food products. The objective of this study was to examine the potential of ATR-FTIR combined with chemometric tools such as principal component analysis (PCA), linear discriminant analysis (LDA), and partial least squares regression-discriminant analysis (PLS-DA) to discriminate between the Trinitario and Forastero dry bean cocoa varieties defined by theobromine and caffeine measurements via HPLC. The cocoa varieties were evaluated using HPLC analysis of 36 dry cocoa bean samples to determine the theobromine/caffeine ratio. Moreover, ATR-FTIR spectra were analyzed in the mid-infrared (MIR) region, and signals associated with theobromine and caffeine were identified and analyzed using the LDA and PLS-DA models. The LDA and PLS-DA models allowed the satisfactory differentiation between cocoa varieties, providing overall prediction capacity values of 98.2 ± 1.8% and 96.1 ± 2.4%, respectively. The results show the potential of ATR-FTIR spectroscopy for the reliable, fast, and easy differentiation of dried cocoa beans.

RESUMO Geralmente, a classificação taxonômica das sementes de cacau foi feita pela relação teobromina/cafeína por cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC). No entanto, esta técnica envolve determinações laboriosas e demoradas; assim, a espectroscopia atenuada de infravermelho de reflexão total (ATR-FTIR) é uma ferramenta valiosa, eficaz e rápida para analisar a composição química dos produtos alimentares. Neste estudo, o objetivo era examinar o potencial da ATR-FTIR combinado com ferramentas quimiométricas como a análise de componentes principais (PCA), a análise discriminante linear (LDA), e a análise menos regressiva quadrada parcial (PLS-DA) examinada para a discriminação entre as variedades de cacau Trinitario e Forastero definidas pelas medições de teobromina e cafeína via HPLC. As variedades de cacau foram avaliadas pela análise por HPLC de 36 amostras de grãos de cacau secos para a relação teobromina/cafeína. Além disso, os espectros ATR-FTIR foram analisados em regiões de infravermelhos médios (MIR), e os sinais associados à teobromina e à cafeína foram identificados e analisados através dos modelos LDA e PLS-DA. Os modelos LDA e PLS-DA proporcionaram uma discriminação satisfatória do cacau, fornecendo valores de capacidade de previsão global de 98.2 ± 1.8% e 96.1 ± 2.4%, respectivamente. Os resultados mostram o potencial da técnica de espectroscopia ATR-FTIR para uma diferenciação fiável, rápida e fácil das amêndoas de cacau secas.

RESUMO Atualmente, uma das opções da utilização da polpa de café é a preparação de infusões com base na mesma, cujas propriedades antioxidantes foram avaliadas. O objetivo deste estudo é avaliar o efeito da temperatura de secagem nas propriedades químicas da polpa de café desidratada, bem como caracterizar física e sensorialmente a bebida da polpa de café em cápsulas de dose única, sujeitas a três tratamentos térmicos (CT: secagem natural, T50: secagem em estufa a 50 °C, e T60: secagem em estufa a 60 °C). A caracterização química da polpa desidratada foi realizada através da análise espectroscópica por infravermelhos da transformada de Fourier (ATR-FTIR), e cromatografia líquida (HPLC). Em seguida, foi realizada a caracterização física e sensorial da bebida, determinando sólidos solúveis (SS), pH, acidez titulável, e a cor. Por outro lado, a bebida foi avaliada sensorialmente. Foi realizada uma análise de componentes principais nos dados do espectro FTIR com intervalos de 1.800-650 cm-1. Os resultados físico-químicos e sensoriais foram analisados pela ANOVA. Os resultados do comportamento químico, físico e sensorial permitiram identificar o T60 como o tratamento viável para o processamento.

ABSTRACT Currently, the use of coffee pulp to prepare infusions is being studied based on its antioxidant properties. The objective of this study was to evaluate the effect of drying temperature on the chemical properties of dehydrated coffee pulp to characterize the coffee pulp beverage in single-dose capsules physically and sensorially after being subjected to three thermal treatments (CT, natural drying; T50, oven drying at 50°C; T60, oven drying at 60°C). Chemical characterization of the dehydrated pulp was performed using Fourier transform infrared spectroscopy analysis (ATR-FTIR) and liquid chromatography (HPLC). Next, physical and sensorial characterization of the beverage was performed to determine the soluble solids (SS), pH, titratable acidity, and color. On the other hand, this beverage was evaluated sensorially. Principal component analysis was performed on the data from the FTIR spectral ranges of 1,800-650 cm-1. Physicochemical and sensory results were analyzed using ANOVA. The chemical, physical, and sensory behavioral results allowed the identification of T60 as a viable processing treatment.

Resumen Se ha impulsado el trabajo en cacao en el departamento del Caquetá, con resultados satisfactorios; en el presente artículo, se implementó cinco tratamientos de cacao para estudiar el comportamiento; FI1 (Fermentación con Inóculo # 1); FI2 (Fermentación con Inóculo # 2); FI3 (Fermentación con Inóculo # 3); FN1 (Fermentación Natural # 1); FN2 (Fermentación Natural # 2) con clones CCN-51, LUKE-40 y ICS 95. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto fisicoquímico y sensorial tras la adición de un probiótico en clones de cacao en la etapa de fermentación. El inoculo fue preparado y estudiado con antelación para mantener una misma concentración para cada tratamiento. En los cambios fisicoquímicos se evaluó la humedad del grano, pH, ácidez titulable, aw, sólidos solubles tanto en la almendra seca como en la almendra tostada. Los tratamientos con fermentación natural durante el proceso fueron los que más cambios se obtuvieron durante el proceso de secado y tueste en la acidez y humedad con respecto a los tratamientos de inóculos, y sensorialmente muestran un perfil más aromático y sabores a cacao pronunciados.

Abstract Work on cocoa has been promoted in the department of Caquetá, with satisfactory results; In this article, five cocoa treatments were implemented to study behavior; FI1 (Fermentation with Inoculum # 1); FI2 (Fermentation with Inoculum # 2); FI3 (Fermentation with Inoculum # 3); FN1 (Natural Fermentation # 1); FN2 (Natural Fermentation # 2) with clones CCN-51, LUKE-40 and ICS 95. The objective of the present study was to evaluate the physicochemical and sensory effect after the addition of a probiotic in cocoa clones in the fermentation stage. The inoculum was prepared and studied in advance to maintain the same concentration for each treatment. In the physicochemical changes, the humidity of the grain, pH, titratable acidity, aw, soluble solids were evaluated both in the dry almond and in the roasted almond. The treatments with natural fermentation during the process were the ones that obtained the most changes during the drying and roasting process in acidity and humidity with respect to the inoculum treatments, and sensorially they show a more aromatic profile and pronounced cocoa flavors.