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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. |
