[發明專利]一種白酒香型的快速、準確鑒別方法

在審

• 申請號: 201710967919.1
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107796783A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 劉鵬;卞希慧;徐浩
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于分析化學領域的光譜分析技術，涉及一種白酒香型的快速、準確鑒別方法。

背景技術

我國古代就有著飲用白酒的歷史，白酒在中國占有著很大的市場。釀造工藝豐富多彩，釀制的酒的化學組分不同，由此產生了不同的香型。我國白酒的香型主要有醬香型、濃香型、清香型、米香型和其它香型等。

傳統鑒別白酒香型的方法是人工品酒，這種方法不僅準確性欠佳，而且有很大局限性。它需要品酒的人有豐富的經驗，無法廣泛使用，此外對感覺要求較高，所以比較容易出錯，特別是人的感覺有時候不夠敏感，兩種白酒如果口感相差不大就難以區別。后來國內各類光譜圖技術因其操作簡單、專屬性強的優點快速發展，逐漸成為廣泛應用于檢測酒類質量的有效方法，大大提高白酒鑒別的效率和準確性。

目前比較常用的光譜技術主要有紫外光譜分析、紅外光譜分析和近紅外光譜分析技術等。其中，紫外光譜法使用儀器操作簡單、價格便宜并且分析速度較快，所以應用范圍也愈加廣泛。在白酒鑒別中，它可以利用溶液中物質分子或離子對紫外光和可見光譜區輻射能的吸收從而對白酒進行鑒別研究。紅外光譜法同樣是一種快速、有效的鑒別方法，使用紅外光譜儀器對白酒處理，得到紅外光譜圖，再利用多級紅外圖譜法鑒定不同廠家的同種香型白酒。與傳統光譜技術相比，近紅外光譜分析技術很多優點，光譜測量時也不需要對分析樣品進行前處理，它可以在幾分鐘就完成對樣品的十余項指標的測定，分析重現性好、成本低，在食品和酒類鑒別等領域迅速發展。但是近紅外光譜需要使用化學計量學軟件提前建立模型。

化學計量學建模方法主要有多元校正(定量)和化學模式識別(定性)模型。目前常用的化學模式識別方法有無監督的主成分分析(PCA)，系統聚類分析(HCA)，有監督的偏最小二乘-判別分析(PLS-DA)，支持向量機(SVM)，人工神經網絡(AMN)等。其中系統聚類分析的基本思想是首先將參加聚類的樣品各自看成一類，然后定義樣品之間以及類與類之間的相似度(距離)，最后在自成類的樣品中選擇距離最近的樣品合并為一個新類，重新計算新類和其它類之間的距離，并按最小距離并類，如此重復，每次減少一類，直至所有的樣品并為一類為止，并將最終的結果以系統聚類圖的形式直觀地展示出來。PLS-DA結合了最小二乘與線性判別分析，它首先將樣品分為訓練集與預測集，對訓練集建立PLS-DA模型，再對預測集進行類別預測。

綜上所述，開發出快速、智能的白酒鑒別方法是當前需要解決的問題。而本發明以近紅外光譜作為測試手段，采用化學模式識別來區分不同香型的白酒，實現對白酒香型的快速、準確鑒別。

發明內容

本發明的目的是針對上述存在的問題，提供一種白酒香型快速、有效、智能的鑒別方法，完善白酒品質，對假冒和偽劣白酒進行打擊。

為實現本發明所提供的技術方案包括以下步驟：

1)收集不同香型的白酒樣本，每種香型相同的白酒來自不同品牌，用近紅外光譜儀測量各樣本近紅外光譜數據，保存文本。

2)使用HCA算法，通過Spearman相關系數來優化類間距離與類內距離等參數，利用最優參數對樣品的近紅外光譜數據進行系統聚類，畫出HCA聚類圖。

3)使用PLS-DA算法，首先對樣本進行分組，確定訓練集和預測集，其次確定最佳因子數，根據最佳因子數進行PLS-DA建模，對于未知樣品，掃描其近紅外光譜，利用建立好的PLS-DA模型，預測其所屬類別。

4)比較HCA模型和PLS-DA模型的分類狀況，選擇最佳的分類方法。

本發明中樣本光譜數據采用近紅外光譜儀測獲取，經過化學模式識別方法建立模型，從而對新樣品預測其所屬香型。

附圖說明

圖1為不同香型白酒的近紅外光譜系統聚類圖。

圖2為預測正確隨因子數的變化圖。

具體實施方式

為更好理解本發明，下面結合實施例對本發明做進一步地詳細說明，但是本發明要求保護的范圍并不局限于實施例表示的范圍。

實施例：

1)從各大超市購買老白干香型3種白酒、濃香型4種白酒、清香型3種白酒，共3類型香型10種白酒，并將編號依次為1到10。

2)用TJ270-60雙光束近紅外分光光度計掃描樣品的用近紅外光譜。測量模式設置為吸光度，連續快速掃描，采樣間隔設置為：2nm，光譜帶寬設置為正常，波長范圍800-2500nm，將儀器預熱30分鐘后再進行測量。以空的1mm樣品池和空氣為背景條件下，放入儀器內進行基線掃描，按1-10的序號依次對樣品進行測量，每個樣品重復測量3次光譜并保存，最終取其平均值。