Análisis multivariado para la identificación de componentes generadores de sabor y aroma en productos alimenticios =Multivariate analysis with applications in food flavor compounds identification

摘要

Esta tesis de maestría es el resultado de mi proyecto de grado realizado en el Grupo de Control y Procesamiento Digital de Señales. El trabajo fue realizado durante el año 2009 y el primer semestre de 2010, bajo la supervisión del profesor César Germán Castellanos Domínguez del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Computación.udEste trabajo está orientado a la construcción de una metodología de análisis multivariado, con el fin de encontrar patrones de asociación entre variables sensoriales e instrumentales medidas sobre muestras de café de origen, tostado a tres diferentes temperaturasudy perteneciente a cuatro regiones de Colombia. Además, parte de la metodología se empleó para analizar datos sensoriales de otras aplicaciones de procesos industriales para productos alimenticios. Considerando lo anterior, es necesario el seguimiento de un protocolo deudadquisición de datos sensoriales para procurar obtener una muestra lo más homogénea posible, ya que en este tipo de análisis las medidas pueden verse influenciadas por la subjetividad de cada miembro del panel sensorial.udEn este trabajo se hizo especial énfasis a la etapa de preprocesamiento de los datos, debido a inconvenientes que resultaron durante el desarrollo del proyecto en la estandarización del procedimiento de evaluación sensorial. Este inconveniente fue abordado empleando transformacionesudpara corregir discrepancias entre miembros del panel de evaluaciones, así como una estrategia de combinación de clasificadores que aprovecha las experticias individuales.udLos resultados muestran la ventaja de esta última estrategia en la identificación de clases.udAdicionalmente, en la etapa final del trabajo se derivan relaciones lineales entre el análisisudsensorial e instrumental con el fin de descubrir dependencias de los atributos sensorialesudsobre los compuestos químicos. La evidencia experimental muestra la influencia de factores como la temperatura de tostación del café y la dificultad en la caracterización de las regiones de origen de los productos alimenticios estudiados / Abstract: This Master’s thesis is the result of my graduation project undertaken at the Control andudDigital Signal Processing Group. The project was carried out during 2009 and the first semester of 2010, under the supervision of Prof. César Germán Castellanos-Domínguez fromudthe Department of Electrical, Electronic and Computer Engineering. This study is aimed at constructing a methodology of multivariate analysis, with the objectiveudof finding association patterns between sensory variables and instrumental variables measured on samples of origin coffee, roasted at three different temperatures and belonging to four Colombian regions. Besides, parts of the methodology was used for analyzing sensory data from other industrial process applications for food products. According to that, it is mandatory to follow an acquisition protocol of sensory data in order to obtain a sampleudas homogeneous as possible since, in this type of analyses, measures may be influenced by subjectivity from each member of the sensory panel.udAn special emphasis in the data preprocessing stage was done, due to shortcomings that appeared during the development of the project in the standarization of the sensory evaluation procedure. This shortcoming was faced by using transforms to correct discrepancies between panel members as well as by applying a classifier combination strategy that profits from indivudual expertises. Results show the advantage of the latter strategy for identifying classes.udIn addition, in the final stage of the study, linear relationships between sensory analysis and instrumental analysis are extracted with the aim of finding dependencies of the sensory attributes and the chemical compounds. The experimental evidence shows the influence of factors such as the roasting temperature of the coffee and the difficulty for characterizing origin regions of the studied food products.