CN115791703A - 一种基于丁达尔效应的白酒年份鉴别系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于丁达尔效应的白酒年份鉴别系统，用于依据白酒的丁达尔效应检测白酒的年份，包括光源入射模块、白酒检测模块、光强接收模块、数据处理模块和显示模块，同时本发明还涉及一种基于丁达尔效应检测白酒年份的鉴别方法，包括下列步骤：采集待测样品的光强S1；将待测样品重复测试n次，取平均值S；归类光强计算公式，rate_S＝S/Lmax，a)当0.5≤rate_S≤0.6时，判定该种酒为五年内的等级白酒；b)当0.6≤rate_S≤0.7时，判定该种酒为五年到十年内的等级白酒；c)当0.7≤rate_S≤0.8时，判定该种酒为十年到十五年内的等级白酒；d)当0.8≤rate_S≤0.9时，判定该种酒为十五到二十年内的等级白酒；e)当0.9≤rate_S≤1时，判定该种酒为二十年到三十年的等级白酒。与现有技术相比，本发明方法不需要样品预处理，操作简单，检测成本低，可快速鉴别白酒的等级。

Description

一种基于丁达尔效应的白酒年份鉴别系统及方法
技术领域
本发明涉及白酒的鉴别，特别涉及一种基于丁达尔效应的白酒年份鉴别系统及方法。
背景技术
酒是中华民族优秀传统文化的重要组成部分，酒文化贯穿了中华几千年历史，无论在哪个时代，酒都是中华人民不可替代的精神食粮。依托于我国农业的发展，以粮谷酿造而成的白酒成为我国特有的酒种，深受中国人的喜爱。古有喝酒御寒之说，今有喝酒活血之理，适度饮用白酒有益于身心健康。除此之外，白酒在现代生活中扮演着越来越重要的角色，无论是走亲访友还是宴请宾客，以白酒为礼都是不错的选择。近些年来，白酒行业发展迅速，大大带动了市场经济。然而，随着白酒种类的增多，市场上的白酒年份稂莠不齐，消费者在购买白酒时往往难以分辨白酒年份的好坏，导致“以重金买劣酒”的现象频发。因此，为保护消费者的合法权益，寻找一种简单有效鉴别白酒年份的方法显得至关重要。
随着白酒行业的快速发展，白酒的种类日益增多，但由于其年份优劣不一，与之相关的鉴酒方法也随之增多。目前国内外鉴别白酒较为科学的方法主要有：光谱分析法(包括吸收光谱、红外光谱及三维荧光光谱等)，即利用酒液中的粒子对光的吸收与发射特性进行定性分析；智能感官分析法，即利用电子鼻或电子舌等人工智能对白酒进行指纹图谱采集，提取酒样特征峰进行数据分析；气相或液相色谱分析法，即通过剖析酒内香味物质成分，建立数据库进行鉴别；质谱法，即对带电粒子质荷比排列形成的不同图谱进行定量分析，该方法可同其他技术联合使用，如气相色谱—质谱指纹图谱法等。以上方法较为可靠，但都难以快速检测，并且设备昂贵，普通人在日常生活中无法直接利用这些方法鉴酒。
专利号为CN202111183873.7的中国发明专利公开了一种通过丁达尔效应鉴定白酒香型和品质的鉴定方法。该发明专利依据丁达尔现象和蒸发后沉积图案特征，可将白酒一一快速现场鉴别。取样量少，样品处理和分析过程简单，不需要昂贵设备，成本低，适用于现场快速的白酒鉴别。产生丁达尔现象与白酒中的胶体粒子物理特性密切相关，在白酒中加水稀释会导致白酒溶液中的小分子聚合成微纳米尺寸的凝聚物，改变白酒中胶体粒子的特性，应用一定波长的激光照射，从而产生特征性的丁达尔现象。该方法通过丁达尔现象与蒸发后沉积图案特征进行联合，将不同香型白酒和真伪一一鉴别。这种方式在样品较少的时候具有一定的可操作性，当标准样品数量多，每次鉴别都要将待测酒的丁达尔效果图和各标准样品的效果图进行对比，在视觉上存在混淆，而且该方法只能鉴别待测酒是否属于标准样品的香型，需要样品数量足够多才可以做到较为准确的结果，存在较大的误差性。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以快速准确鉴别出白酒年份的系统和方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于丁达尔效应的白酒年份鉴别系统，用于对白酒检测模块进行年份块；
所述的白酒检测模块设置在光源入射模块的正面一侧，与光强接收模块相连；
所述的光源入射模块与白酒检测模块平行设置，且光源入射模块的中心正对白酒检测模块的光轴；
所述的光强接收模块和数据处理模块相连；
所述的数据处理模块与显示模块相连；
所述的光源入射模块中光源发出的光透过白酒检测模块后被光强接收模块接收，并传输数据处理模块到显示模块，由显示模块显示。
优选地，白酒的丁达尔效应通过光强数据来量化。
所述的光源入射模块为350-400nm波段的光源。
优选地，白酒检测模块为两透光的光程为24mm的比色皿。
优选地，所述的光强接收模块为光电传感器。
优选地，所述的数据处理模块为STM32开发板。
优选地，所述的显示模块为显示器。
一种基于丁达尔效应检测白酒年份的鉴别方法，包括以下步骤：
a)采集待测样品的光强Sn；将测试信息重复测试至少n次，取平均值S
，归类光强计算公式，rate_S＝S/Lmax保留两位小数)；
b)归类光强计算公式，rate_S＝S/Lmax保留两位小数)；
c)当0.6≤rate_S≤0.7时，判定该种酒为五年到十年内的等级白酒；
d)当0.7≤rate_S≤0.8时，判定该种酒为十年到十五年内的等级白酒；
e)当0.8≤rate_S≤0.9时，判定该种酒为十五到二十年内的等级白酒；
f)当0.9≤rate_S≤1时，判定该种酒为二十年到三十年的等级白酒；
优选地，步骤c)所述的待测样品信息Sn为重复n次测试，所测得的n个测试数据，n大于等于3。
优选地，该公式rate_S＝S/Lmax，为测试的光强与最大光强的比值，结果为光强比率，该值衡量了白酒年份的等级。依据rate_S的值，对白酒进行年份等级分类，每隔比值0.1分为一类，共分为5类。
有益效果
由以上可知，当一束光照射时，由于白酒胶体的散射特性，不同年份的白酒散射光强不同，进而影响整体光强的大小。并通过光强比率的比值记录信息，可以更全面地评估白酒的年份。发明方法不需要对样品进行预处理，操作简单，检测成本低，可实现快速鉴别。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图；
图2为本发明方法的流程图；
图3为10种不同年份梯度的瓶装酒样品的平均光强信息；
图4为穿过10种不同年份梯度白酒的光强宏观表现图；
图中标号所示：
1、光源入射模块，2、白酒检测模块，3、光强接收模块，4、数据处理模块5、显示模块，Sn为待测样品的光强，n为测试次数，S为光强平均值，rate_S为平均光强与最大值光强的比值。
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于丁达尔效应检测白酒年份的系统，用于对白酒检测模块进行年份检测，其结构如图1所示，包括光源入射模块1、白酒检测模块2、光强接收模块3、数据处理模块4和显示模块5。白酒检测模块2设置在光源入射模块1的正面一侧，与光强接收模块3相连；光源入射模块1与白酒检测模块2平行设置，且光源入射模块1的中心正对白酒检测模块2的光轴；光强接收模块和数据处理模块相连，并外接显示模块；光源入射模块中光源发出的光透过白酒检测模块后被光强接收模块接收，并传输到数据处理模块处理数据，由显示模块显示。
本实施例中的光源入射模块为350-400nm波段的光源。
本实施例中的丁达尔效应通过光强量化。
本实施例中的白酒检测模块为两透光的光程为24mm的比色皿。
本实施例中的光强接收模块为光电传感器。
本实施例中的数据处理模块为STM32开发板。
本实施例中的显示模块为电脑显示器。
本实施例中还涉及一种基于丁达尔效应检测白酒年份的鉴别方法，其流程如图2所示，包括：
集待测样品的光强，用比色皿盛放样品，比色皿采用对190nm～400nm波长的光不吸收的材料制成，优选采用1mm厚的微量比色皿，采用超薄比色皿可以有效避免吸收饱和现象，保证样品最原始信息不丢失，而且不用稀释原样品，方便操作。
步骤2、采集待测样品的光强Sn，盛放待测样品的比色皿和采集比色皿的光强所用的比色皿相同,此步骤重复n次；
步骤3、计算光强公式，计算测试的光强数据与最大值光强数据的比值，rate_S＝S/Lmax(保留两位小数)；
步骤4、a)当0.5≤rate_S≤0.6时，判定该种酒为五年内的等级白酒；
b)当0.6≤rate_S≤0.7时，判定该种酒为五年到十年内的等级白酒；
c)当0.7≤rate_S≤0.8时，判定该种酒为十年到十五年内的等级白酒；
当0.8≤rate_S≤0.9时，判定该种酒为十五到二十年内的等级白酒；
e)当0.9≤rate_S≤1时，判定该种酒为二十年到三十年的等级白酒；
首先如图1所示的系统，将光源入射模块1与白酒检测模块2平行放置，且光源入射模块1的中心正对白酒检测模块2的光轴；光强接收模块和显示模块相连。将待测白酒放入白酒检测模块，光源入射模块中光源发出的光透过白酒检测模块后被光强接收模块接收，并传输到显示模块，由显示模块显示具体光强参数。
为了验证本发明检测方法的有效性，发明人用几种已知样品进行验证，下表是采用本发明方法进行判断的结果，下表中的真实分类为样品的实际类型，预测结果为采用本发明方法进行鉴别的结果，下边的鉴别结果可知，本发明方法可以准确鉴别出样品的年份范围。
发明人从贵州省天邦伟业有限公司获得了十种不同年份的样品，分别是一年、三年、五年、十年、十三年、十五年、十八年、二十年、二十五年、三十年，并采集了这些白酒的光强信息进行研究，图3为10种不同年份梯度的瓶装酒样品的平均光强信息。这些酒包括天邦系列的不同年份的黄金酱酒。从图3所示的光强信息来看，年份酒的光强信息，形状统一，只存在光强数值上的稳定差异。图4通过宏观现象表示了在光通过不同年份的白酒时，不同的发光现象。通过数值分析，可以大致确定，样品的年份排序。
进一步发现，经过重复实验，如图示，大致可以确定样品的年份排序。年份越久的白酒，散射光强越大。通过计算rate_S的值，发现集中在0.50到0.98之间。因此，对集中在此区间的数据进行处理。当0.5≤rate_S≤0.6时，判定该种酒为五年内的等级白酒，当0.6≤rate_S≤0.7时，判定该种酒为五年到十年内的等级白酒，当0.7≤rate_S≤0.8时，判定该种酒为十年到十五年内的等级白酒，当0.8≤rate_S≤0.9时，判定该种酒为十五到二十年内的等级白酒，当0.9≤rate_S≤1时，判定该种酒为二十年到三十年的等级白酒。因此，此种方法可以简单快捷的鉴别白酒的年份。
Figure BDA0003984299160000061
Figure BDA0003984299160000071
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于丁达尔效应的白酒年份鉴别系统，用于对白酒检测模块(2)进行年份检测，其特征在于，包括光源入射模块(1)、光强接收模块(3)、数据处理模块(4)显示模块(5)；
所述的白酒检测模块(2)设置在光源入射模块(1)的正面一侧，与光强接收模块(3)相连；
所述的光源入射模块(1)与白酒检测模块(2)平行设置，且光源入射模块(1)的中心正对白酒检测模块(2)的光轴设置；
所述的光强接收模块(3)和数据处理模块(4)相连；
数据处理模块(4)和显示模块(5)相连；
所述的光源入射模块(1)中光源发出的光透过白酒检测模块(2)，产生丁达尔效应，被光强接收模块(3)接收，并传输到数据处理模块(4)，由数据处理模块(4)处理数据，显示模块(5)显示。
2.根据权利要求1所述的一种基于丁达尔效应的白酒年份鉴别系统，其特征在于，白酒的丁达尔效应通过光强数据来量化。
3.根据权利要求1所述的一种基于丁达尔效应的白酒年份鉴别系统，其特征在于，所述的光源入射模块(1)为350-400nm波段的光源。
4.根据权利要求1所述的一种基于丁达尔效应的白酒年份鉴别系统，其特征在于，所述的白酒检测模块(2)为两透光的光程为24mm的比色皿。
5.根据权利要求1所述的一种基于丁达尔效应的白酒年份鉴别系统，其特征在于，所述的光强接收模块(3)为光电传感器，主要作用把光信号转换成电信号。
6.根据权利要求1所述的一种基于丁达尔效应的白酒年份鉴别系统，其特征在于，所述的数据处理模块(4)为STM32开发板，实现数据的处理和传输。
7.根据权利要求1所述的一种基于丁达尔效应的白酒年份鉴别系统，其特征在于，所述的显示模块(5)为电脑显示器。
8.一种基于丁达尔效应检测白酒年份的鉴别方法，其特征在于，包括以下步骤：采集待测样品的光强Sn；将待测样品重复测试n次，取平均值S；归类光强计算公式，rate_S＝S/Lmax；
a)当0.5≤rate_S≤0.6时，判定该种酒为五年内的等级白酒；
b)当0.6≤rate_S≤0.7时，判定该种酒为五年到十年内的等级白酒；
c)当0.7≤rate_S≤0.8时，判定该种酒为十年到十年内的等级白酒；
d)当0.8≤rate_S≤0.9时，判定该种酒为十五到二十年内的等级白酒；
e)当0.9≤rate_S≤1时，判定该种酒为二十年到三十年的等级白酒。
9.如权利要求8所述的一种基于丁达尔效应检测白酒年份的鉴别方法，其特征在于，步骤c)所述的待测样品信息Sn为重复n次测试，所测得的n个测试数据，n大于等于3。
10.如权利要求书8所述的一种基于丁达尔效应检测白酒年份的鉴别方法，其特征在于，该公式rate_S＝S/Lmax，为测试的光强与最大光强的比值，结果为光强比率，该值衡量了白酒年份的等级。依据rate_S的值，对白酒进行年份等级分类，每隔比值0.1分为一类，共分为5类。
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