CN106970191A - 一种采用智舌系统对白酒原酒快速分级的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用智舌系统对白酒原酒快速分级的方法，包括采用感官评价的方法将校正集样本分成不同等级；用智舌系统采集所述校正集样本智舌响应信号；采用主成分分析法、判别函数分析法或偏最小二乘法，建立校正集样本等级与智舌响应信号之间的相关性模型；对待测白酒原酒样品进行分级。本发明的智舌系统对白酒原酒快速分级方法具有操作简便、高效、客观性强等优点，是一种白酒原酒分级的新方法。

Description

一种采用智舌系统对白酒原酒快速分级的方法

技术领域

本发明涉及一种白酒原酒快速分级方法，特别涉及一种利用智舌系统对白酒原酒快速分级的方法。

背景技术

白酒作为中国独有蒸馏酒，以粮食为主要原料，大曲、小曲或麸曲等作为糖化发酵剂，经蒸煮、糖化、发酵、蒸馏而成，具有“多粮、多微、自然发酵”的特点。白酒主要由水、乙醇及其它微量成分构成，其中水和乙醇的质量分数达到98％-99％。在白酒酿造过程中，粮食原料、酿造工艺、气候条件和地域差异等因素的不同，造就了中国白酒的独特风格，再加上中国白酒独有的“勾调”工艺，形成了赋予中国内涵的白酒“浓、清、酱、兼”等多种香型。不同香型、不同品牌酒企原酒的风味、品质各具特色，有的余味较长、有的带有杂味、有的苦味太重等。上述风味品评和描述一般均为品酒师的感官评价，依照其感官评价结果直接对白酒原酒进行分级、存储。但是人工品评分级容易受到环境及主观因素的影响，同时描述性词语一般比较抽象，很难保证每一次品评结果都符合同一标准；另外，白酒原酒的酒精度一般比较高，一般在60-70°，长期、大量的品评高度酒对于品酒师身体健康也有一定的影响。

色谱法、质谱法及化学分析方法也可以对体现白酒原酒的风味、品质的呈味物质进行定性定量分析，虽然准确度和可信度高，但其在检测分析过程中通常改变了样品原始面貌，分析过程耗时长且费用高，不适合用于易变化的白酒原酒的快速分级。因此，开发适宜于中国白酒原酒品质的快速、准确分级方法是目前亟待解决的问题。

智舌(Smartongue)属于电子舌的一种，以非修饰电极组成的传感器阵列为基础，应用组合脉冲弛豫技术，结合特定模式识别系统，适合对液体类食品进行整体特征评价与检测；其6个惰性电极(铂电极、金电极、钨电极、钯电极、钛电极和银电极)和1根Ag/AgCl参比电极组成的传感器阵列不会对高浓度酒精发生“中毒”反应，因此，原酒样品不需要任何前处理，即可直接进行检测，单个样品3-5分钟即可出结果，具有简单、高效的特点。

发明内容

为克服现有技术不足，本发明提供一种利用智舌系统对白酒原酒快速分级的方法，该方法具有操作简洁、快速、高效等特点。本发明以智舌为研究工具，针对不同生产工艺、不同生产车间、不同生产时间的原酒样品，记录其各自在智舌响应信号结果感官品评结果，借助主成分分析、判别函数分析、偏最小二乘回归等工具建立数学模型，建立白酒原酒快速分级的方法。

本发明技术方案如下：

一种采用智舌系统对白酒原酒快速分级的方法，包括以下步骤：

1)收集白酒原酒，得到校正集样本；

2)采用感官评价的方法测定所述校正集样本白酒原酒的风味特征信息，并将其分成不同等级；

3)用智舌系统采集所述校正集样本白酒原酒的味觉指纹信息，得到智舌响应信号；

4)采用主成分分析法、判别函数分析法或偏最小二乘法，建立步骤2)所述校正集样本白酒原酒等级与步骤3)所述智舌响应信号之间的相关性模型；

5)按照与步骤3)相同的方法采集待测白酒原酒样品的味觉指纹信息，将得到的智舌响应信号调入所述相关性模型，得到待测白酒原酒样品的等级。

优选地，本发明所述步骤4)中，还包括对所建立的所述相关性模型的预测性能进行验证的步骤。

具体地，所述对所建立的所述相关性模型的预测性能进行验证的步骤包括：收集白酒原酒，得到验证集样本；按照与步骤2)相同的方法获得其实测等级；按照与步骤3)相同的方法采集所述验证集样本白酒原酒样品的味觉指纹信息，将得到的智舌响应信号调入所述相关性模型，得到所述验证集样本白酒原酒样品的预测等级；将所述实测等级与所述预测等级相比较，验证预测性能。

优选地，通过所述实测等级模型的相关系数r与所述预测等级的相对误差δ来评判所建立的白酒原酒感官品评分级与智舌响应信号相关性模型的可行性和预测结果的准确性；在相关系数r高于0.8，相对误差δ低于10％的条件下，表明所建立的白酒原酒感官品评分级与智舌响应信号相关性模型准确、可行；适用于待测白酒原酒样品的检测。否则，则不适用；需要重新建立所述相关性模型。

优选地，所述感官评价方法参考GB/T 10345—2007白酒分析方法，采用编号在线盲评的方法；具体地，品评小组由4男4女组成，小组包括4名初级品酒师、2名中级品酒师、2名高级品酒师组成，评分为加权评分。

优选地，采用感官评价的方法将白酒原酒样品分为A、B、C、D四个等级。

所述智舌系统可选市售商品化设备，例如上海瑞玢科学仪器有限公司Smartongue智舌系统。

优选地，所述智舌系统包括传感器阵列和检测系统。

具体地，所述智舌系统是一种由交互敏感传感器阵列、信息采集电路和基于模式识别处理和多元统计分析方法组成的现代味觉指纹仪。

优选地，每个白酒原酒样品用智舌系统重复检测3次，取中间1次检测数据作为该白酒原酒样品的智舌响应信号。

具体地，用智舌系统采集所述校正集样本白酒原酒的味觉指纹信息的方法包括：先用0.01mol/L KCl溶液(例如20mL-25mL)预热传感器，再用白酒原酒样品(校正集样本、验证集样本或待测白酒原酒样品；例如20mL-25mL)预热传感器，然后取白酒原酒样品(校正集样本、验证集样本或待测白酒原酒样品；例如20mL-25mL)于烧杯中，将智舌传感器放入每个烧杯中，每个白酒原酒样品检测完后用去离子水(例如25mL)清洗，选择6个智舌传感器进行检测，选择优化传感器组合后的响应值作为实验数据，每个白酒原酒样品重复检测3次，取中间1次检测数据作为该白酒原酒样品的智舌响应信号。

智舌系统是一种由交互敏感传感器阵列、信息采集电路和基于模式识别处理和多元统计分析方法组成的现代味觉指纹仪。本发明利用智舌系统对白酒原酒进行快速分级，样品不需要稀释，既克服了感官评价易受主观影响、易感官疲劳、重复性差等问题，又解决了色谱法、质谱法以及化学分析法耗时长、复杂的样品前处理问题，具有快速、准确、稳定和重现性好等优点。本发明具有操作简便、快速、高效、客观性强等优点，是一种白酒原酒分级的新方法。

附图说明

图1为实施例1中建模集白酒原酒样品分级的PCA图；

图2为实施例1中建模集白酒原酒样品分级的DFA图；

图3为实施例1中建模集白酒原酒样品分级的PLS图；

图4为实施例1中验证集白酒原酒样品等级区分图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。

以下实施例所用的智舌系统为上海瑞玢科学仪器有限公司Smartongue，该智舌系统是一种由交互敏感传感器阵列、信息采集电路和基于模式识别的数据处理方法组成的现代味觉指纹仪。该智舌的交互敏感传感器阵列以6个惰性电极(铂电极、金电极、钨电极、钯电极、钛电极和银电极)和1根Ag/AgCl参比电极为基础，应用组合脉冲弛豫技术，结合特定模式识别系统，得到大量的电信号，并通过多元统计分析方法进行数据处理，能对酒、饮料以及茶等液体类食品进行整体特征评价与检测。

取20-25mL白酒原酒样品于烧杯中，选择所要应用的方法建立样品分析表，运行样品：依据拟进行待测样品的数量准备对应用的清洗烧杯，每个待测样品都对应使用一个专用的清洁烧杯，清洗溶液为去离子水，检测顺序采用自然数的顺序编号。

将智舌传感器放入每个烧杯中，选择6个智舌传感器进行检测，选择优化传感器组合后的响应值作为实验数据，每个待测白酒原酒样品重复检测3次，取中间1次检测数据作为该白酒原酒样品的智舌响应信号。

本发明对白酒原酒进行感官评价的方法为：参考GB/T 10345—2007白酒分析方法，采用编号在线盲评的方法，品评小组由4男4女组成，小组包括4名初级品酒师、2名中级品酒师、2名高级品酒师组成，评分为加权评分，初、中、高级品酒师加权值分别为0.8、1.0、1.2，分别从苦味、辣味、涩味、余味、香气5个指标进行评分，每个指标20分，总分100分，共分为A(90-100分)、B(80-89分)、C(60-79分)、D(<60分)四个等级，其中，间隔品评的2个样品之间用纯净水漱口，间隔1min以上，每间隔品评的4个样品休息10min以上。

本发明实施例所采用的白酒原酒样品由国内某知名酒企提供，校正集选择每个等级的白酒原酒样品各30个，4个等级共计120个样品；验证集每个等级挑选5个样品进行验证，共计20个样品。

实施例1

一种采用智舌系统对白酒原酒快速分级的方法，包括以下步骤：

1)收集白酒原酒，得到校正集样本；

所述校正集样本白酒原酒样品来自安徽省亳州市某公司提供的白酒原酒，包括A、B、C、D四个等级，每个等级的白酒原酒选用30个原酒样品，共计120个样品。

2)采用感官评价的方法测定所述校正集样本白酒原酒的风味特征信息，并将其分成A、B、C、D四个等级；

依据GB/T 10345—2007白酒分析方法对建模集白酒原酒样品进行感官评级，采用编号在线盲评的方法，品评小组由4男4女组成，小组包括4名初级品酒师、2名中级品酒师、2名高级品酒师组成，评分为加权评分，初、中、高级品酒师加权值分别为0.8、1.0、1.2，分别从苦味、辣味、涩味、余味、香气5个指标进行评分，每个指标20分，总分100分，共分为A(90-100分)、B(80-89分)、C(60-79分)、D(<60分)四个等级，其中，间隔品评的2个样品之间用纯净水漱口，间隔1min以上，每间隔品评的4个样品休息10min以上。

3)用智舌系统采集所述校正集样本白酒原酒的味觉指纹信息，得到智舌响应信号；

利用智舌系统采集校正集白酒原酒样品味觉指纹信息，得到120个校正集白酒原酒样品的智舌响应信号，其中每个校正集白酒原酒样品240个特征信号，共28800个响应信号。

4)采用主成分分析法、判别函数分析法、偏最小二乘法，分别建立步骤2)所述校正集样本白酒原酒等级与步骤3)所述智舌响应信号之间的相关性模型；主成分分析法、判别函数分析法、偏最小二乘法相关性模型的PCA图、DFA图、PLS图分别如图1、2、3所示。由图1、2、3可以看出，智舌系统对所得的A、B、C、D四种等级的白酒原酒样品的区分度较好，线性相关系数r为0.96大于0.8，感官分级结果与智舌系统测定结果存在良好的线性关系，由此表明，上述所建立的白酒原酒品评分级和智舌响应信号相关性模型性能准确可靠。

对所建立的所述相关性模型的预测性能进行验证，步骤包括：收集白酒原酒(来自于安徽省亳州市某公司提供的20个白酒原酒样品)，得到验证集样本；按照与步骤2)相同的方法获得其实测等级(A、B、C、D四个等级)；按照与步骤3)相同的方法采集所述验证集样本白酒原酒样品的味觉指纹信息，将得到的智舌响应信号调入所述相关性模型，得到所述验证集样本白酒原酒样品的预测等级；预测结果见图4；从图4中可以看出，由建立的白酒原酒感官品评分级与智舌响应信号相关性模型预测出验证集20个白酒原酒样品等级中有19个白酒原酒样品等级与感官品评分级所得到的结果相同，说明上述所建立的白酒原酒品评分级和智舌响应信号相关性模型性能稳定、准确可靠。

经计算，验证集所述实测等级与所述预测等级的相对误差δ为5％，小于10％，说明上述所建立的白酒原酒品评分级和智舌响应信号相关性模型性能稳定、准确可靠。

5)按照步骤3)相同的方法采集待测白酒原酒样品的味觉指纹信息，将得到的智舌响应信号调入所述相关性模型，得到待测白酒原酒样品的等级。

综上所述，本发明通过建立的智舌响应信号与白酒原酒感官品评分级的相关性模型预测待测白酒原酒样品的等级，与传统的感官品评分级方法相比，该方法消耗样品少、不需要前处理、操作简便、快速准确，通过此方法建立的白酒原酒感官品评分级与智舌响应信号相关模型可快速准确的对白酒原酒进行分级，是一种白酒原酒快速分级的新方法。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种采用智舌系统对白酒原酒快速分级的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)收集白酒原酒，得到校正集样本；

2)采用感官评价的方法测定所述校正集样本白酒原酒的风味特征信息，并将其分成不同等级；

3)用智舌系统采集所述校正集样本白酒原酒的味觉指纹信息，得到智舌响应信号；

4)采用主成分分析法、判别函数分析法或偏最小二乘法，建立步骤2)所述校正集样本白酒原酒等级与步骤3)所述智舌响应信号之间的相关性模型；

5)按照与步骤3)相同的方法采集待测白酒原酒样品的味觉指纹信息，将得到的智舌响应信号调入所述相关性模型，得到待测白酒原酒样品的等级。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中还包括对所述相关性模型的预测性能进行验证的步骤，包括：收集白酒原酒，得到验证集样本；按照与步骤2)相同的方法获得其实测等级；按照与步骤3)相同的方法采集所述验证集样本白酒原酒样品的味觉指纹信息，将得到的智舌响应信号调入所述相关性模型，得到所述验证集样本白酒原酒样品的预测等级；将所述实测等级与所述预测等级相比较，验证预测性能。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过所述实测等级模型的相关系数r与所述预测等级的相对误差δ来验证所述相关性模型。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述感官评价方法参考GB/T10345—2007白酒分析方法，采用编号在线盲评的方法；品评小组由4男4女组成，小组包括4名初级品酒师、2名中级品酒师、2名高级品酒师组成，评分为加权评分。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用感官评价的方法将白酒原酒样品分为A、B、C、D四个等级。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智舌系统包括传感器阵列和检测系统。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个白酒原酒样品用智舌系统重复检测3次，取中间1次检测数据作为该白酒原酒样品的智舌响应信号。