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VIEW ARTICLE DOI: 10.1094/ASBCJ-58-0073
Development
of Near-Infrared
Calibrations
for Hop Analysis.
Scott W. Garden
(1), Tamara
Pruneda, Shana
Irby, and David
W. Hysert, John
I. Haas, Inc.,
Yakima, WA,
98907. (1) Corresponding
author: Phone:
509/575-5411,
Fax: 509/248-2380,
E-mail <scott.garden@johnihaas.com>
J. Am. Soc.
Brew. Chem.
58(2):73-82,
2000. Accepted
January 25,
2000. Two
approaches were
examined for
the preparation
of near-infrared
(NIR) calibrations
for the prediction
of alpha-acids
content, beta-acids
content, and
hop storage
index (HSI)
in baled hop
samples. In
the first approach,
NIR calibrations
were developed
using a hop
sample calibration
set that was
representative
of the full
analytical range
of values for
each constituent
(alpha-acids:
1.86–19.57%;
beta-acids:
1.45–11.58%;
and HSI values:
0.220–0.480).
In the second
approach, hop
samples were
segregated by
alpha-acids
content before
calibration
development.
NIR calibrations
were produced
from calibration
sets with high
(9–20%), medium
(6–10%), and
low (1–7%) alpha-acids
contents. For
alpha-acids
predictions,
the overall
performance
of the full-analytical-range
alpha-acids
calibration
(first approach)
was comparable
to calibrations
prepared using
either the high-
or medium-alpha-acids-range
calibration
sets. The standard
error of cross
validation (SECV)
and coefficient
of determination
(r(^2))
values for the
full-analytical-range
alpha-acids
calibration
were 0.31% and
0.99, respectively.
The alpha-acids
calibration
prepared from
the low-alpha-acids-range
set had the
best overall
performance
statistics of
all the alpha-acids
calibrations
developed. The
SECV and r(^2)
values for that
calibration
were 0.22% and
0.97, respectively.
NIR calibrations
for beta-acids
and HSI were
not substantially
improved when
calibrations
were produced
using hop samples
segregated into
high, medium,
and low alpha-acids
ranges. The
SECV and r(^2)
values for the
full-analytical-range
beta-acids and
HSI calibrations
were 0.20% and
0.99, and 0.010
and 0.89, respectively.
Keywords: alpha-Acids,
beta-Acids,
Hop storage
index, Near-infrared
spectroscopy Se
han evaluado
dos alternativas
en la construcción
de curvas de
calibrado para
la predicción
del contenido
en alpha-ácidos,
en beta-ácidos
y del índice
de almacenamiento
del lúpulo (HSI)
en muestras
de lúpulo en
fardos mediante
espectroscopía
en el infrarrojo
cercano (NIR).
En el primer
procedimiento,
las curvas patrón
para el NIR
se construyeron
empleando un
conjunto de
muestras de
lúpulo para
el calibrado
que abarcaba
todo el rango
de valores analíticos
para cada parámetro
(alpha-ácidos:
1,86-19,57 %;
beta-ácidos:
1,45-11,58 %,
y valores del
HSI entre 0,220-0,480).
En el segundo
método, las
muestras de
lúpulo, antes
de ser empleadas
en la calibración,
se agruparon
de acuerdo con
su contenido
en alpha-ácidos.
Se construyeron
curvas patrón
para cada uno
de los grupos
de calibración,
en función de
que su contenido
en alpha-ácidos
fuera alto (9-20
%), medio (6-10
%) o bajo (1-7
%). En la predicción
del contenido
en alpha-ácidos,
los resultados
globales que
se obtuvieron
empleando en
el NIR la calibración
que abarcaba
todo el rango
de valores analíticos
para los alpha-ácidos
(primera alternativa),
fueron similares
en comparación
con los resultados
obtenidos utilizando
cualquiera de
las curvas patrón
construidas
a partir de
los grupos de
calibración
que abarcaban
tanto el rango
de alpha-ácidos
alto como el
medio. Los valores
correspondientes
a la desviación
estándar de
la comprobación
(SECV) y al
coeficiente
de correlación
(r(^2)) para
la calibración
que abarcaba
todo el rango
de valores analíticos
para los alpha-ácidos,
fueron de 0,31
% y 0,99 , respectivamente.
Las curvas patrón
construidas
a partir del
grupo de calibración
que abarcaba
el rango de
contenidos bajos
en alpha-ácidos,
presentaron
el mejor conjunto
de resultados,
en cuanto a
los parámetros
estadísticos
se refiere,
de entre todas
las calibraciones
para los alpha-ácidos.
Los valores
del SECV y del
r(^2) para dicha
calibración
fueron de 0,22
% y 0,97 , respectivamente.
Las curvas patrón
para el NIR
correspondientes
a los beta-ácidos
y al HSI, no
mostraron una
mejora significativa
cuando las muestras
de lúpulo utilizadas
para la calibración
se agruparon
en intervalos
según sus contenidos,
alto, medio
y bajo, en alpha-ácidos.
Los valores
de la SECV y
del r(^2) para
las calibraciones
que abarcaban
todo el rango
de valores analíticos
de los beta-ácidos
y del HSI, fueron
de 0,20 % y
0,99 , y de
0,010 % y 0,89,
respectivamente.
Palabras clave:
alpha-ácidos,
beta-ácidos,
Índice de almacenamiento
del lúpulo,
Espectroscopía
en el infrarrojo
cercano
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