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Improved quality control and moisture determination in dry kava (Piper methysticum) from Vanuatu: a practical oven-drying approach

Tari Daniel, Tabi Hancy, Botleng Jacinta, Kelep Rolina, Regenvanu Ladyshia, Tangaras Cassandra, Siro Galana, Kotra Krishna K. , Pipite Atanas , Havimana Lindon, Shadrack Ronick S. . 2026. PeerJ.
Improved quality control and moisture determination in dry kava (Piper methysticum) from Vanuatu: a practical oven-drying approach
ARTICLE, (2026 ) - PUBLISHEDVERSION - English (en-GB)
PeerJ
OPENACCESS - Copyright 2026 Tari et al..
Audience : POLICYMAKERS, RESEARCHERS, OTHER
PeerJ
Subject
Biochemistry, Food Science and Technology
Domains
Agriculture, Kava
Description

[EN] Dry kava (Piper methysticum) exports in the Pacific Island region are booming, but stringent quality control remains a critical factor in maintaining the reputation and competitiveness of these exports in international markets. This study evaluates trends in the quality of dry kava export in Vanuatu, develops a practical Association of Official Analytical Chemists (AOAC) oven-drying method for moisture analysis, and assesses the effects of drying on dried kava samples and colorimetric absorbance. A national database of colorimetric absorbance measurements from 2016 to 2024 was analysed, using the benchmark that high-quality “noble” kava has a maximum absorbance threshold value of 0.84 ± 0.05, according to previous studies. For moisture determination, kava samples were dried at 105 °C in an oven for 0.5 h, 1 h, 1.5 h, and 2 h, and compared against the infrared (IR) thermal combustion method, with further verification by Fourier Transform Infrared (FTIR) spectral analysis. Results indicate that kava quality in Vanuatu has significantly improved, with absorbance values decreasing from 0.72 to 0.48 (2016 to 2024), indicating stronger quality control across the export chain. The 2 h oven drying method closely matched the IR method with high agreement (R-Square (R2) = 0.99, Bias = 0.12%, Precision = 0.2%, Root Mean Square Error (RMSE) = 0.20). It also demonstrated better repeatability (Relative Standard Deviation (RSD) = 0.22%) and strong reproducibility (RSD = 0.29%). The FTIR analysis indicated minimal spectral variation among samples dried for 2 h, suggesting that only limited chemical modifications occurred during this drying stage. In contrast, pronounced spectral shifts were observed at 1,050, 1,640, 1,740, and 2,920 cm1 after 4 h of drying, reflecting substantial alterations in the chemical composition of the kava samples. The samples achieved a constant weight after 4 h of drying at 125 °C and 131 °C, exhibiting significantly greater weight loss compared to those dried at 105 °C for the same duration. Furthermore, a significant correlation (p ≤ 0.05) between colorimetric absorbance and weight loss was observed, indicating that moisture content strongly influences optical properties thereby supporting more accurate nobility assessment. These findings demonstrate that the 2 h oven drying method at 105 °C is a practical and reliable approach for routine moisture analysis in dry kava and can support improved quality control in the kava industry.


[FR] Les exportations de kava séché (Piper methysticum) dans la région des îles du Pacifique connaissent un essor fulgurant, mais un contrôle qualité rigoureux reste un facteur essentiel pour préserver la réputation et la compétitivité de ces exportations sur les marchés internationaux. Cette étude évalue les tendances en matière de qualité du kava sec exporté depuis le Vanuatu, met au point une méthode pratique de séchage au four conforme aux normes de l’Association of Official Analytical Chemists (AOAC) pour l’analyse de la teneur en humidité, et évalue les effets du séchage sur les échantillons de kava séché et sur l’absorbance colorimétrique. Une base de données nationale regroupant les mesures d’absorbance colorimétrique de 2016 à 2024 a été analysée, en utilisant comme référence la valeur seuil maximale d’absorbance de 0,84 ± 0,05 pour le kava « noble » de haute qualité, conformément à des études antérieures. Pour la détermination de la teneur en humidité, les échantillons de kava ont été séchés à 105 °C dans une étuve pendant 0,5 h, 1 h, 1,5 h et 2 h, puis comparés à la méthode de combustion thermique infrarouge (IR), avec une vérification complémentaire par analyse spectrale infrarouge à transformée de Fourier (FTIR). Les résultats indiquent que la qualité du kava au Vanuatu s’est considérablement améliorée, les valeurs d’absorbance ayant diminué de 0,72 à 0,48 (de 2016 à 2024), ce qui témoigne d’un contrôle qualité renforcé tout au long de la chaîne d’exportation. La méthode de séchage au four pendant 2 h a donné des résultats très proches de ceux de la méthode IR, avec un haut degré de concordance (R² = 0,99, biais = 0,12 %, précision = 0,2 %, erreur quadratique moyenne (RMSE) = 0,20). Elle a également démontré une meilleure répétabilité (écart-type relatif (RSD) = 0,22 %) et une forte reproductibilité (RSD = 0,29 %). L’analyse FTIR a révélé une variation spectrale minime entre les échantillons séchés pendant 2 h, ce qui suggère que seules des modifications chimiques limitées se sont produites au cours de cette étape de séchage. En revanche, des décalages spectraux prononcés ont été observés à 1 050, 1 640, 1 740 et 2 920 cm⁻¹ après 4 h de séchage, reflétant des altérations substantielles de la composition chimique des échantillons de kava. Les échantillons ont atteint un poids constant après 4 heures de séchage à 125 °C et 131 °C, présentant une perte de poids significativement plus importante que ceux séchés à 105 °C pendant la même durée. De plus, une corrélation significative (p ≤ 0,05) entre l’absorbance colorimétrique et la perte de poids a été observée, indiquant que la teneur en humidité influence fortement les propriétés optiques, ce qui permet une évaluation plus précise de la qualité. Ces résultats démontrent que la méthode de séchage au four pendant 2 heures à 105 °C constitue une approche pratique et fiable pour l’analyse de routine de l’humidité dans le kava sec et peut contribuer à améliorer le contrôle qualité dans l’industrie du kava.

Keywords
Kava quality, Moisture content, FTIR, Colorimetric absorbance, IR moisture analyzer, Dry kava, Oven-drying
Language
English (en-GB)
Creators
Tari Daniel, Tabi Hancy, Botleng Jacinta, Kelep Rolina, Regenvanu Ladyshia, Tangaras Cassandra, Siro Galana, Kotra Krishna K. , Pipite Atanas , Havimana Lindon, Shadrack Ronick S.
Contributors
Sources
PeerJ 14:e21102
Coverage
Vanuatu
Name of newspaper
PeerJ