I veri appassionati sono capaci abili nel distinguere tra vari gusti di caffè, ma un nuovo naso elettronico potrebbe dare a queste persone del filo da torcere. Un nuovo sistema di rilevamento in grado di distinguere gli aromi del caffè in modo coerente con una precisione del 98%, infatti, è stato già presentato. I nasi elettronici sono dispositivi che valutano i gas emessi da sostanze organiche (e non) per classificare la natura della sostanza in questione. Stanno diventando sempre più popolari, grazie alla loro capacità di facilitare la garanzia della qualità dei prodotti (ad esempio il whisky), fornire valutazioni sanitarie in tempo reale (ad esempio i livelli di glucosio di un individuo) e supportare l’agricoltura sostenibile (ad esempio capire quando un prodotto è pronto per la raccolta ).
Chung-Hong Lee, professore presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica dell’Università Nazionale di Scienza e Tecnologia di Kaohsiung, a Taiwan, è un appassionato bevitore di caffè ed è sempre stato interessato all’applicazione della tecnologia del naso elettronico nel contesto di una delle sue bevande preferite.
Lee racconta che le varietà di caffè dipendono da una serie di fattori, tra cui l’area di coltivazione, il clima, la lavorazione post-raccolta (come i metodi a secco e a umido), il trattamento di tostatura e la composizione genetica dei chicchi stessi. Ma, cosa ancora più importante, il cambiamento climatico sta alterando gli ambienti locali che influenzano il sapore e l’aroma dei fagioli.
“Al di là del [mio] godimento personale del caffè, l’obiettivo più ampio è quello di contribuire alla conservazione e alla comprensione degli aromi di fronte ai cambiamenti ambientali, garantendo coerenza nei profili di qualità e sapore nei diversi anni di raccolto”, spiega Lee.
Per creare il loro naso elettronico, il team di Lee ha utilizzato una serie di otto sensori costruiti con ossido di metallo (ottimo semiconduttore), sensibili a gas specifici. Questi sensori rilevano quali molecole sono presenti e i dati vengono poi inviati a un algoritmo AI per l’elaborazione. I ricercatori hanno quindi addestrato e testato diversi sistemi di intelligenza artificiale in grado di distinguere tra 16 diverse varietà di chicchi di caffè provenienti da tutto il mondo.
Tutti gli algoritmi AI hanno funzionato molto bene, raggiungendo una precisione che varia dall’81 al 98%, a seconda del tipo di caffè. L’algoritmo più performante, quello chiamato “algoritmo di rete neurale convoluzionale” (CNN), ha quasi sempre avuto una precisione superiore al 90% e ha raggiunto una precisione fino al 98% per diverse varietà di caffè. “Il viaggio nel mondo del caffè, dal bere allo svelare i suoi segreti aromatici, diventa una fusione naturale di piacere sensoriale e tecnologia all’avanguardia”, afferma Lee.
Tuttavia, il valore di questo lavoro va oltre la semplice identificazione della tazza di caffè a portata di mano. Il team di Lee sta utilizzando questi dati provenienti dal naso elettronico per costruire una libreria digitale completa di aromi di caffè, catturando i diversi e complessi profili di varie regioni produttrici di caffè a livello globale. In particolare, questa libreria digitale di aromi di caffè potrebbe diventare un punto di riferimento per gli aromi originali e per il modo in cui questi vengono influenzati nel tempo, man mano che i cambiamenti climatici influiscono sull’agricoltura dei chicchi di caffè. Oppure, ad esempio, se qualche venditore disonesto tentasse di commercializzare una varietà di chicchi al posto di un’altra, questa tecnologia potrebbe aiutare a garantire che i fanatici dei chicchi ricevano la giusta tazzina di caffè che hanno ordinato.
Lee afferma che il suo team è interessato a commercializzare il proprio naso elettronico e i tecnici sono aperti alla collaborazione con aziende o startup interessate a sfruttare questa tecnologia. Inoltre, vede la possibilità di creare non solo un naso elettronico per il caffè, ma anche una lingua elettronica per rilevare il gusto del caffè, un occhio elettronico per filtrare il miglior caffè maturo e persino un sistema tattile per valutare il contenuto di umidità dei chicchi di caffè. “Questo passo successivo è fondamentale per stabilire e progredire verso la risoluzione dei problemi nelle aree di coltivazione del caffè e avvantaggiare gli agricoltori”, sottolinea Lee.