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Un’applicazione Android controlla come sono i chicchi di caffè tostati

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Credito: Ontoum et al.

Il caffè, una delle bevande più popolari e consumate in tutto il mondo, è composto da acqua e chicchi di caffè. I chicchi di caffè sono i semi della pianta Coffea, che viene coltivata in diverse parti dell’America centrale e meridionale, oltre che in Africa, Medio Oriente e Asia.

La qualità e il sapore del caffè dipendono da vari fattori, tra cui le condizioni in cui vengono coltivate le piante di Coffea, nonché i processi attraverso i quali i chicchi di caffè vengono conservati, lavorati e tostati. Determinare la misura in cui vengono tostati i chicchi di caffè non è sempre facile per l’uomo, poiché a volte richiede una formazione o esperienza specializzata.

I ricercatori della King Mongkut’s University of Technology Thonburi in Thailandia hanno recentemente sviluppato un’applicazione per smartphone che potrebbe aiutare a determinare la quantità di chicchi di caffè tostati semplicemente analizzandone le immagini. Questa applicazione, presentata in un paper pre-pubblicato su arXiv, si basa su tecniche di deep learning.

“Poiché il sapore di ogni varietà di caffè dipende dal grado di tostatura dei chicchi di caffè, è fondamentale mantenere una qualità costante correlata al grado di tostatura”, hanno scritto i ricercatori nel loro articolo. “Ogni barista ha il proprio metodo per determinare il grado di tostatura. Tuttavia, circostanze estrinseche come luce, stanchezza e altri fattori possono alterare il loro giudizio”.

Il modello di apprendimento profondo sviluppato da Sakdipat Ontoum e dai suoi colleghi dell’Università di tecnologia Thonburi di King Mongkut si basa su una rete neurale convoluzionale (CNN). I ricercatori hanno addestrato il loro modello su un set di dati contenente immagini di chicchi di caffè tostati in una caffetteria nel JJ Mall Jatujak.

Un'applicazione Android per controllare come sono i chicchi di caffè tostati

Credito: Ontoum et al.

I chicchi di caffè erano di quattro diverse varietà, vale a dire chicchi di caffè verdi non tostati, chicchi di caffè Laos Typica Bolaven leggermente tostati, chicchi di caffè Doi Chaang a tostatura media e chicchi di caffè Brasile Cerrado scuri e fortemente tostati. Il set di dati conteneva un totale di 4.800 foto, 1200 per ogni varietà.

Il metodo di deep learning dei ricercatori funziona analizzando in modo specifico il colore dei chicchi di caffè. Dopo aver addestrato il loro approccio basato sulla CNN, i ricercatori lo hanno applicato a un’applicazione Android, che consente agli utenti di determinare rapidamente fino a che punto un lotto specifico di fagioli è stato tostato, semplicemente inviando una loro foto.

“Il nostro è uno studio basato sull’apprendimento automatico della classificazione dei diplomi di caffè tostati prodotto come un’applicazione Android che identifica il colore dei chicchi di caffè fotografandoli o caricandoli durante la tostatura”, hanno spiegato i ricercatori nel loro articolo.

Nei test iniziali, l’approccio di apprendimento profondo dei ricercatori ha ottenuto risultati promettenti. Tuttavia, la loro rete non tiene conto dell’origine dei chicchi di caffè, che possono anche influenzare il loro colore, causando talvolta errori. Nei loro prossimi studi, i ricercatori sperano di migliorare ulteriormente le prestazioni della loro tecnica, ma per farlo avranno bisogno di un set di dati più vario.

“Un set di dati di chicchi di caffè dello stesso fornitore deve essere accessibile per continuare a sviluppare questo progetto”, hanno aggiunto i ricercatori nel loro articolo. “Ciò aiuterà nella previsione dell’efficienza e della correttezza dei risultati”.

In futuro, se l’algoritmo dei ricercatori sarà perfezionato e addestrato su un set di dati più vario, potrebbe essere utilizzato da baristi e intenditori di caffè per valutare la qualità dei chicchi di caffè. Inoltre, il loro lavoro potrebbe ispirare altri team a utilizzare tecniche di apprendimento automatico simili per la valutazione dei chicchi di caffè.


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