تشخیص تقلب قهوه عربیکا از ربوستا به کمک بینی الکترونیک و هوش مصنوعی

Abstract

قَهوه نوعی نوشیدنی رایج است که از دانه‌های بوداده و آسیاب‌شده گیاه قهوه به دست می‌آید. هنگام رسیدن میوه‌ی گیاه قهوه، دانه‌های قهوه را برداشت، فرآوری و درنهایت خشک می‌کنند. دانه‌های قهوه‌ی خشک‌شده به درجات مختلف بوداده می‌شوند و بسته به عطر و طعم مورد نظر، درجه‌بندی‌ می‌شود. تشخیص ناخالصی‌ها و تقلب‌های طبیعی و غیرطبیعی در قهوه از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق استفاده از فناوری بینی الکترونیکی و هوش مصنوعی به منظور تشخیص تقلب‌ قهوه ربوستا در قهوه نوع عربیکا (Medium Dark) مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت انجام آزمایش‌ها و تقلب از نمونه قهوه ربوستا با درصد‌های وزنی 10 ،40،30،20 و 50 درصد به صورت محلول استفاده شد. برای انجام آزمایش‌های مرتبط با بویایی از بینی الکترونیکی مجهز به هشت حسگر اکسید فلزی استفاده شد. برای تجزیه و تحلیل داده‌ها، از روش‌های هوش مصنوعی شامل تحلیل‌های PCA و ANN استفاده شد. نتایج PCA نشان داد که 87% از کل واریانس داده‌ها توسط PC1 و 8% با PC2 توضیح داده شده‌اند و دو مؤلفه اصلی بیان شده، 95٪ از واریانس کل داده‌های نرمال شده را تشکیل می‌دهند. همچنین روش ANN نسبت به روش LDA دقت بالاتری را نشان داد. بینی الکترونیکی نشان دادکه ابزاری سریع و مؤثر برای تشخیص مواد تقلبی در قهوه است.

Keywords

• قهوه
• تقلب
• ماشین بویایی
• هوش مصنوعی