Browsing by Author "Tirado Kulieva, Vicente Amirpasha"

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    Monitoreo del estado de fermentación de café mediante espectroscopía de infrarrojo cercano con técnicas de aprendizaje automático y aprendizaje profundo
    (Universidad Nacional de Trujillo, 2024) Tirado Kulieva, Vicente Amirpasha; Quijano Jara, Carlos Helí; Castro Silupú, Wilson Manuel
    La fermentación del café se controla de forma visual, lo que ocasiona procesos incompletos o excesivos que conducen a café con características indeseables. El pH y los sólidos solubles totales (SST) son indicadores fiables para determinar el fin del proceso, pero se necesitan técnicas rápidas, precisas y libres de químicos. En el presente trabajo se evaluó la viabilidad de la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) acoplada a técnicas de aprendizaje automático y profundo para evaluar el progreso de la fermentación de café mediante la modelación del pH y los SST. Se adquirieron granos de café (Coffea arabica L.) variedad Typica, Caturra y Catimor sin fermentar y fermentados (4, 8, 12, 16, 20 y 24 h) procedentes de Sícchez en Perú. Los granos se molieron, se extrajeron los perfiles espectrales en el rango 1100-2100 nm y se evaluó el pH y los SST. Se desarrollaron modelos de regresión de mínimos cuadrados parciales (PLSR) completos y se evaluó el efecto de diez técnicas de preprocesamiento. Se siguió una estrategia de validación cruzada de cinco pasos para el entrenamiento y la validación de los modelos y después de determinar los mejores pretratamientos para cada parámetro, se implementaron modelos PLSR, bosque aleatorio (RF), perceptrón multicapa (MLP) y memoria a largo y corto plazo (LSTM). Los modelos se optimizaron al seleccionar el 10% de las características más relevantes con el algoritmo ReliefF, excepto para el modelo LSTM. Los modelos MLP optimizados mostraron los mejores rendimientos con valores R2 superiores a 0.88 y RPD superiores a 2 con mayor capacidad para predecir pH, seguido de °Brix, en café Catimor, seguido de Caturra y Typica. Los hallazgos obtenidos sugieren que la espectroscopia NIR tiene la capacidad de predecir la evolución del pH y SST durante la fermentación de café con fines de monitoreo y control.