CN101216418A - 瓶装黄酒品质指标在线检测的方法和装置 - Google Patents

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于海燕
徐惠荣
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Abstract

本发明公开了一种瓶装黄酒品质指标在线检测的方法和装置。在线检测装置包括光照系统、空气调节设备、传输带、接收透镜固定装置、接收透镜、光纤、光谱仪、电脑、触发电路和光电开关。采集瓶装黄酒样品的空瓶的近红外光谱作为背景光谱，从瓶装黄酒样品的原始样本光谱中扣除背景光谱后作为样本光谱，采用偏最小二乘回归法结合光谱和理化分析结果分别建立黄酒主要品质指标的校正模型，利用相应的模型进行黄酒品质的在线检测。本发明基于近红外光谱分析技术，通过对瓶装黄酒样品的主要品质指标包括总糖、固形物、酒精度、总酸、氨基酸态氮和pH值的在线检测，可实现黄酒产品质量的在线、快速分析，减少检测时间和成本，可保证产品质量。

Description

瓶装黄酒品质指标在线检测的方法和装置
技术领域
本发明涉及基于可见/近红外光谱技术测试或分析材料的装置，尤其是涉及一种瓶装黄酒品质指标在线检测的方法和装置。
背景技术
黄酒是我国重要的民族特色产品，是中化民族工业的瑰宝。长期以来，黄酒行业的生产主要基于传统的模式进行，其品质检测主要采用人工取样分析法，通过定期取样，感官评定和理化分析等离线分析手段进行。GB/T 13662-2000《黄酒》规定的理化指标和检测方法如表1所示。
表1黄酒主要品质指标的理化分析方法
检测指标 理化分析方法
总糖(以葡萄糖计)固形物(除糖)酒精度总酸(以乳酸计)氨基酸态氮pH值氧化钙β-苯乙醇 廉-爱农法(甜型和半甜型黄酒)，铁氰化钾滴定法(干黄和半干黄型黄酒)烘干法酒度计法自动电位滴定法自动电位滴定法酸度计法原子吸收分光光度法，高锰酸钾滴定法，EDTA滴定法气相色谱法
上述分析过程和分析方法具有耗时耗力、分析周期长、操作调整滞后等局限性，难以实现高效标准化生产。
近红外光谱分析技术具有分析速度快、成本低、绿色分析及适合在线检测等优点，因而，近几年该技术在食品品质实时和在线检测中的应用越来越广泛。目前一些厂家生产的基于近红外光谱分析技术的酒品质分析仪，主要应用于离线品质分析。法国Infrascan近红外品质分析仪主要用于测定酒中的酒精和总糖含量；德国Gerber公司的FermentoStar全自动啤酒成份分析仪可检测啤酒中的酒精度、原麦芽汁浓度、真浓、表观浓度；奥地利Alcolyzer Plus Beer全自动啤酒分析仪根据样品对特定的近红外波长的吸收直接测量啤酒的酒精含量。
目前，还没有见到有关基于近红外光谱分析技术的黄酒品质在线检测方法和装置方面的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种瓶装黄酒品质指标在线检测的方法和装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一、一种瓶装黄酒品质指标在线检测的方法，该方法的步骤如下：
1)采集生产厂家提供的瓶装黄酒样品的空瓶的近红外光谱，作为背景光谱；
2)对一组由生产厂家提供的具有代表性的瓶装黄酒样品分别采集近红外光谱，得到每一个原始样本的近红外光谱；
3)从每一个原始样本光谱中扣除背景光谱，得到每一个样本的样本光谱，全部校正集样品的样本光谱构成校正集样本光谱集；
4)采用GB/T 13662-2000《黄酒》规定的分析方法分析校正集样品的理化指标，包括总糖、固形物、酒精度、总酸、氨基酸态氮和pH值；
5)采用偏最小二乘回归法将校正集样品的理化分析结果和校正集样本光谱相结合分别建立总糖、固形物、酒精度、总酸、氨基酸态氮和pH值的校正模型；
6)在线采集待测瓶装黄酒样品的近红外光谱，并按步骤3)处理其近红外光谱后，构成待测瓶装黄酒样品的样本光谱；
7)将待测瓶装黄酒样品的光谱导入校正模型中，预测该样品的总糖、固形物、酒精度、总酸、氨基酸态氮和pH值。
二、一种瓶装黄酒品质指标在线检测的装置：
包括光照系统、空气调节设备、传输带、接收透镜固定装置、接收透镜、光纤、光谱仪、电脑、触发电路和光电开关；空气调节设备固定在光照系统的顶部的中心，传输带通过光照系统的底部的中间部分，接收透镜固定装置固定在传输带的下方，接收透镜紧固在接收透镜固定装置中；光纤的一端连接在接收透镜上，另一端连接在光谱仪上，光谱仪通过USB线与电脑连接；光电开关安装在光照系统的底部且在传输带的两侧。
所述的光照系统：包括光照箱、两块弧形光照反射板和卤钨灯；两块弧形光照反射板对称安装在光照箱两侧；多盏卤钨灯呈环形均布在弧形光照反射板上。
所述的触发电路：包括定时器CB7555、电阻R、第一电容C1、第二电容C2；定时器CB7555的2引脚由光电开关输入，电阻R连接于电源UDD与引脚6之间，第一电容C1连接于引脚2与地之间，第二电容C2连接于定时器CB7555的1引脚与5引脚之间，4、8引脚连接到电源UDD上，6，7引脚连接在电阻R与第一电容C1之间，3引脚连接在光谱仪的触发输入端。
本发明具有的有益效果是：
本发明基于近红外光谱分析技术，通过对瓶装黄酒样品的主要品质指标包括总糖、固形物、酒精度、总酸、氨基酸态氮和pH值的在线检测，可实现黄酒产品质量的在线、快速分析，减少检测时间和成本，可保证产品质量。
附图说明
图1是基于近红外光谱分析技术的瓶装黄酒品质在线检测流程图；
图2是基于近红外光谱分析技术的瓶装黄酒品质在线检测装置示意图；
图3是光照系统俯视图；
图4是CB7555构成的触发电路图；
图5是酒精度偏最小二乘回归模型的校正集的参比值和预测值之间的相关关系。
图6是酒精度偏最小二乘回归模型的预测集的参比值和预测值之间的相关关系。
图中：1、光照系统；2、空气调节设备；3、传输带；4、接收透镜固定装置；5、接收透镜；6、光纤；7、光谱仪；8、电脑；9、触发电路；10、光电开关；101、光照箱；102、光照反射板；103、卤钨灯。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图2和图3所示，本发明包括光照系统1、空气调节设备2、传输带3、接收透镜固定装置4、接收透镜5、光纤6、光谱仪7、电脑8、触发电路9和光电开关10；空气调节设备2固定在光照系统1的顶部的中心，传输带3通过光照系统1的底部的中间部分，接收透镜固定装置4固定在传输带3的下方，接收透镜5紧固在接收透镜固定装置4中；光纤6的一端连接在接收透镜5上，另一端连接在光谱仪7上，光谱仪7通过USB线与电脑8连接；光电开关10安装在光照系统1的底部且在传输带3的两侧。
如图2和图3所示，所述的光照系统1：包括光照箱101、两块弧形光照反射板102和卤钨灯103；两块弧形光照反射板102对称安装在光照箱101两侧；多盏卤钨灯103呈环形均布在弧形光照反射板102上。
如图4所示，所述的触发电路9：包括定时器CB7555、电阻R、第一电容C1、第二电容C2；定时器CB7555的2引脚由光电开关10输入，电阻R连接于电源UDD与引脚6之间，第一电容C1连接于引脚2与地之间，第二电容C2连接于定时器CB7555的1引脚与5引脚之间，4、8引脚连接到电源UDD上，6，7引脚连接在电阻R与第一电容C1之间，3引脚连接在光谱仪7的触发输入端。
本发明的接收透镜5选用美国海洋光学公司的84-UV-25透镜(84-UV-25Lens Fixture)；光谱仪7为光栅型光纤光谱仪；光电开关10选用Datesensor光电开关。
本发明的检测方法如下：
1)采集生产厂家提供的瓶装黄酒样品的空瓶的近红外光谱，作为背景光谱；
2)对一组由生产厂家提供的具有代表性的瓶装黄酒样品分别采集近红外光谱，得到每一个原始样本的近红外光谱；
3)从每一个原始样本光谱中扣除背景光谱，得到每一个样本的样本光谱，全部校正集样品的样本光谱构成校正集样本光谱集；
4)采用GB/T 13662-2000《黄酒》规定的分析方法分析校正集样品的理化指标(总糖、固形物、酒精度、总酸、氨基酸态氮和pH值)；
5)采用偏最小二乘回归法将校正集样品的理化分析结果和校正集样本光谱相结合分别建立总糖、固形物、酒精度、总酸、氨基酸态氮和pH值的校正模型；
6)在线采集待测瓶装黄酒样品的近红外光谱，并按3)处理其近红外光谱后，构成待测瓶装黄酒样品的样本光谱；
7)将待测瓶装黄酒样品的光谱导入校正模型中，预测该样品的总糖、固形物、酒精度、总酸、氨基酸态氮和pH值。
本发明结合图1、图2、图3、图4、图5说明具体工作过程：
开光照系统1，预热30分钟。打开空气调节设备2，保持光照系统为室温。打开电脑8并打开光谱采集软件，设置参数。
传输带3带动待测瓶装黄酒样品(或空瓶)到光照系统1内的某位置时，光电开关10检测到信号后，将该信号输出到触发电路9，作为触发电路9的输入信号。系统通过触发电路9触发光谱仪7，光谱仪7进入工作状态。当无信号时，触发电路9处于稳定状态，光谱仪7不工作。
首先采集空瓶光谱，然后采集待测瓶装黄酒样品的近红外光谱。
光照箱101中的卤钨灯103发出的光经光照反射板102聚集辐照入待测样品。紧固在接收透镜固定装置4中的接收透镜5收集透过待测瓶装黄酒样品底部的透射光，并映射到光纤6上。
光纤6将光信号传给光谱仪7，光谱仪7将光信号转化成光谱数字信号，并输入电脑8。
在电脑8中，通过光谱采集软件将光谱数字信号(即近红外光谱)输出。在光谱采集软件中，从每一个原始样本光谱中扣除背景光谱，得到每一个样本的样本光谱。
采用多元统计分析软件按照图1所示建模流程，采用偏最小二乘回归法建立基于近红外光谱的瓶装黄酒品质(总糖、固形物、酒精度、总酸、氨基酸态氮和pH值)检测模型，酒精度检测模型的校正和预测结果分别如图5和图6所示。图5和图6的横坐标代表理化分析得到的结果(参比值)，纵坐标代表近红外光谱分析得到的结果(预测值)；r为相关系数，代表参比值和预测值之间相吻合的程度，SEC代表模型的校正标准差，SEP代表模型的预测标准差。相关系数高、标准差低是判定近红外模型是否稳定和优秀的基础。
采集待鉴定瓶装黄酒的光谱，并扣除背景光谱，将待测瓶装黄酒样品的样本光谱输入基于近红外光谱的瓶装黄酒品质检测模型，计算得出待测瓶装黄酒的主要品质指标含量(总糖、固形物、酒精度、总酸、氨基酸态氮和pH值)，并显示输出。

Claims (4)

1.一种瓶装黄酒品质指标在线检测的方法，其特征在于该方法的步骤如下：
1)采集生产厂家提供的瓶装黄酒样品的空瓶的近红外光谱，作为背景光谱；
2)对一组由生产厂家提供的具有代表性的瓶装黄酒样品分别采集近红外光谱，得到每一个原始样本的近红外光谱；
3)从每一个原始样本光谱中扣除背景光谱，得到每一个样本的样本光谱，全部校正集样品的样本光谱构成校正集样本光谱集；
4)采用GB/T 13662-2000《黄酒》规定的分析方法分析校正集样品的理化指标，包括总糖、固形物、酒精度、总酸、氨基酸态氮和pH值；
5)采用偏最小二乘回归法将校正集样品的理化分析结果和校正集样本光谱相结合分别建立总糖、固形物、酒精度、总酸、氨基酸态氮和pH值的校正模型；
6)在线采集待测瓶装黄酒样品的近红外光谱，并按步骤3)处理其近红外光谱后，构成待测瓶装黄酒样品的样本光谱；
7)将待测瓶装黄酒样品的光谱导入校正模型中，预测该样品的总糖、固形物、酒精度、总酸、氨基酸态氮和pH值。
2.一种瓶装黄酒品质指标在线检测的装置，其特征在于：包括光照系统(1)、空气调节设备(2)、传输带(3)、接收透镜固定装置(4)、接收透镜(5)、光纤(6)、光谱仪(7)、电脑(8)、触发电路(9)和光电开关(10)；空气调节设备(2)固定在光照系统(1)的顶部的中心，传输带(3)通过光照系统(1)的底部的中间部分，接收透镜固定装置(4)固定在传输带(3)的下方，接收透镜(5)紧固在接收透镜固定装置(4)中；光纤(6)的一端连接在接收透镜(5)上，另一端连接在光谱仪(7)上，光谱仪(7)通过USB线与电脑(8)连接；光电开关(10)安装在光照系统(1)的底部且在传输带(3)的两侧。
3.根据权利要求2所述的一种瓶装黄酒品质指标在线检测的装置，其特征在于所述的光照系统(1)：包括光照箱(101)、两块弧形光照反射板(102)和卤钨灯(103)；两块弧形光照反射板(102)对称安装在光照箱(101)两侧；多盏卤钨灯(103)呈环形均布在弧形光照反射板(102)上。
4.根据权利要求2所述的一种瓶装黄酒品质指标在线检测的装置，其特征在于所述的触发电路(9)：包括定时器CB7555、电阻R、第一电容C1、第二电容C2；定时器CB7555的2引脚由光电开关(10)输入，电阻R连接于电源UDD与引脚6之间，第一电容C1连接于引脚2与地之间，第二电容C2连接于定时器CB7555的1引脚与5引脚之间，4、8引脚连接到电源UDD上，6，7引脚连接在电阻R与第一电容C1之间，3引脚连接在光谱仪(7)的触发输入端。
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102306236A (zh) * 2011-07-06 2012-01-04 广西工学院 基于角度度量的多变量分析方法
CN102590129A (zh) * 2012-01-11 2012-07-18 中国农业科学院农产品加工研究所 近红外检测花生中氨基酸含量的方法
CN102645464A (zh) * 2012-04-23 2012-08-22 上海应用技术学院 一种利用电子舌系统快速检测黄酒中氨基酸的方法
CN102759607A (zh) * 2012-07-23 2012-10-31 福州大学 一种快速测定黄酒中非糖固形物的方法
CN103793543A (zh) * 2012-11-02 2014-05-14 江南大学 一种黄酒发酵的动力学模型
CN103884706A (zh) * 2014-04-08 2014-06-25 苏州优谱德光电科技有限公司 原浆酒在线检测分级系统
CN104111234A (zh) * 2014-07-29 2014-10-22 中国农业大学 基于近红外光谱技术的生物质基础特性在线检测方法及装置
CN104237435A (zh) * 2014-09-03 2014-12-24 上海应用技术学院 一种快速分析白酒香气成分的方法
CN104819953A (zh) * 2015-04-21 2015-08-05 通威股份有限公司 一种基于近红外光谱技术的dl-蛋氨酸的快速检测方法
CN104949922A (zh) * 2014-03-31 2015-09-30 徐军 利用近红外光谱对白酒感官审评的方法
CN105445239A (zh) * 2015-12-18 2016-03-30 北京农业智能装备技术研究中心 基于背景扣除的元素检测方法和系统
CN105548230A (zh) * 2015-12-17 2016-05-04 合肥工业大学 一种工业环境空气重金属的x射线荧光光谱在线检测方法
CN106841083A (zh) * 2016-11-02 2017-06-13 北京工商大学 基于近红外光谱技术的芝麻油品质检测方法
CN108072627A (zh) * 2017-12-08 2018-05-25 上海海洋大学 一种用中红外光谱快速检测酱油中氨基酸态氮和总酸含量的方法
CN108226086A (zh) * 2018-01-22 2018-06-29 上海海洋大学 一种红葡萄酒酒精度和总糖含量定量分析方法

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102306236A (zh) * 2011-07-06 2012-01-04 广西工学院 基于角度度量的多变量分析方法
CN102306236B (zh) * 2011-07-06 2015-04-29 广西工学院 基于角度度量的多变量分析方法
CN102590129A (zh) * 2012-01-11 2012-07-18 中国农业科学院农产品加工研究所 近红外检测花生中氨基酸含量的方法
CN102590129B (zh) * 2012-01-11 2014-03-26 中国农业科学院农产品加工研究所 近红外检测花生中氨基酸含量的方法
CN102645464A (zh) * 2012-04-23 2012-08-22 上海应用技术学院 一种利用电子舌系统快速检测黄酒中氨基酸的方法
CN102759607B (zh) * 2012-07-23 2014-12-10 福州大学 一种快速测定黄酒中非糖固形物的方法
CN102759607A (zh) * 2012-07-23 2012-10-31 福州大学 一种快速测定黄酒中非糖固形物的方法
CN103793543A (zh) * 2012-11-02 2014-05-14 江南大学 一种黄酒发酵的动力学模型
CN104949922A (zh) * 2014-03-31 2015-09-30 徐军 利用近红外光谱对白酒感官审评的方法
CN103884706A (zh) * 2014-04-08 2014-06-25 苏州优谱德光电科技有限公司 原浆酒在线检测分级系统
CN103884706B (zh) * 2014-04-08 2017-01-18 苏州优谱德精密仪器科技有限公司 原浆酒在线检测分级系统
CN104111234A (zh) * 2014-07-29 2014-10-22 中国农业大学 基于近红外光谱技术的生物质基础特性在线检测方法及装置
CN104237435A (zh) * 2014-09-03 2014-12-24 上海应用技术学院 一种快速分析白酒香气成分的方法
CN104819953A (zh) * 2015-04-21 2015-08-05 通威股份有限公司 一种基于近红外光谱技术的dl-蛋氨酸的快速检测方法
CN105548230A (zh) * 2015-12-17 2016-05-04 合肥工业大学 一种工业环境空气重金属的x射线荧光光谱在线检测方法
CN105445239A (zh) * 2015-12-18 2016-03-30 北京农业智能装备技术研究中心 基于背景扣除的元素检测方法和系统
CN105445239B (zh) * 2015-12-18 2019-11-15 北京农业智能装备技术研究中心 基于背景扣除的元素检测方法和系统
CN106841083A (zh) * 2016-11-02 2017-06-13 北京工商大学 基于近红外光谱技术的芝麻油品质检测方法
CN108072627A (zh) * 2017-12-08 2018-05-25 上海海洋大学 一种用中红外光谱快速检测酱油中氨基酸态氮和总酸含量的方法
CN108226086A (zh) * 2018-01-22 2018-06-29 上海海洋大学 一种红葡萄酒酒精度和总糖含量定量分析方法

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