[發明專利]一種基于紅外光譜的白酒鑒定及溯源方法

在審

• 申請號: 201410082742.3
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103822897A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 王同暉;尤新革;徐端全;牟懌;周龍;曾武
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N21/3577
• 分類號: G01N21/3577
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及白酒鑒定領域，具體地說是一種利用紅外光譜對白酒進行真偽鑒定及溯源的方法。

背景技術

白酒是我國獨有的傳統產品，品種繁多，歷史悠久。近些年來，白酒的產量尤其是名優白酒的產量越來越大。在利益的驅使下，一些不法分子將口感相近、但價格相對較低的中低檔酒冒充高檔酒，灌入高檔酒的包裝中，有的甚至將自己釀的劣質酒灌入高檔酒的包裝中來牟取暴利。如何對白酒的真偽進行鑒定，對假酒的造假手段進行確認以及對造假窩點的溯源是公安機關打擊制造販賣假酒的不法行為的重要步驟之一。

目前對白酒進行綜合分析的方法主要有兩類：一是色譜分析法；二是光譜法。

色譜分析法能檢測出白酒中的主要成分以及含量百分比，通過這些化學成分及其含量百分比來分析白酒的品質。這種方法存在著如下缺點：1、白酒中存在大量的水，水的存在會損壞儀器，測試前需要對樣本做復雜的預處理。2、白酒中的化學成分非常復雜，通常水和乙醇占98%，剩余2%的物質決定了白酒的品質；決定白酒品質的關鍵物質含量非常少，測試時由于誤差的原因，根本無法測定決定白酒品質的所有物質含量。3、利用色譜測量白酒中物質的含量，是利用物質的歸一化面積大小，作為物質的含量，這種計算方法本身就有很大的誤差，無法進行后續分析。4、測試時間長，通常測試一個樣本要40分鐘左右，因此不利于生產在線檢測。

光譜法具有快速、整體和無損鑒定復雜混合物體系等優點，已被廣泛應用于白酒檢測。光譜法中的紅外光譜特征性強、提供的信息量大、不受樣品物態的限制等優點在有機化學中有著廣泛的應用。目前利用紅外光譜對白酒進行分析的方法主要有兩類方法：一種是直接采集白酒的紅外光譜進行分析。還有一種方法是通過物理分離方法去除白酒中的水和乙醇，然后再對剩余的殘留物質進行紅外光譜的采集和分析，這種方法可以有效地消除水和乙醇的影響，提高紅外光譜對白酒中微量成分的分析精度，但缺點是實驗條件苛刻，耗時長，復雜的分離操作也容易引起誤差，并且也損失了白酒中的乙醇濃度信息。而不管是哪種模式，現有分析方法都只局限于白酒的某一特性（如白酒的香型、白酒某一成分濃度等）上，本發明創新地將白酒的多種屬性有層次地結合起來分析，實現了對白酒的真假鑒定和溯源。

支持向量機（Support?Vector?Machine，SVM）分類的基本思想是尋找兩類樣本的最優分類面：對于樣本線性可分的情況，其目的是找到一個超平面將兩類線性可分的樣本完全分開，且使分類超平面具有更好的推廣能力，所謂最優分類面就是不但能正確劃分兩類樣本，而且使每一類數據與超平面距離最近的點與超平面之間的距離最大，即分類間隔最大；對于非線性分類問題，則首先采用非線性映射將原空間映射到高維空間，然后在高維空間中對樣本進行線性分類，再映射回原空間就達到了對非線性可分樣本分類的效果。

最小二乘支持向量機（Least?Squares?Support?Vector?Machine，LS-SVM），是基于傳統SVM的一種改進算法，它使用最小二乘線性系統代替原來的二次規劃系統作為損失函數，將原支持向量機中算法的二次尋優變為求解線性方程，與傳統SVM相比，LS-SVM求解速度快，占用內存小，在許多領域中都得到了廣泛的應用。

發明內容

本發明的目的是：提供一種檢測速度快、結果可靠的基于紅外光譜的白酒鑒定及溯源方法，為公安機關打擊假冒偽劣提供線索。本發明提供如下技術方案：

一種基于紅外光譜的白酒鑒定及溯源方法，具體包括如下步驟：（1）利用紅外光譜儀采集真酒樣本和公安機關查獲的假酒樣本的紅外光譜，分別建立真酒紅外光譜庫和假酒紅外光譜庫；（2）利用最小二乘支持向量機分別對前述建立的真酒紅外光譜庫建立分層次的真酒分類鑒定模型，對前述建立的假酒紅外光譜庫建立假酒窩點溯源模型；（3）利用紅外光譜儀采集待測白酒的紅外光譜，利用前述建立的真酒分類鑒定模型和假酒窩點溯源模型對待測白酒的紅外光譜進行分類鑒別，通過對結果進行綜合分析，實現待測白酒的真偽鑒定及溯源。