一种用于泉香型白酒品质检测的方法及控制系统

技术领域

本发明涉及白酒品质分析技术领域，特别涉及一种用于泉香型白酒品质检测的方法及控制系统。

背景技术

中国发明专利，公开号CN109280602B，公开了《一种泉香型白酒及其生产方法》，现有技术中，泉香型白酒是涉及具有地域特色水质，即微生物群落的独特性而形成的白酒类型；

在实际勾调与生产过程中发现，泉香型白酒在半成品初期感官往往存在不达标现象，但理化指标合格，而此半成品在放置一段时间以后，感官就会有明显的提高；

针对于此类现象，针对品鉴感官的变化以及涉及的放置周期，即稳定期的确定需要通过进行分析获得理论支撑，以指导后续勾调生产。

发明内容

本发明要解决现有技术中的泉香型白酒自勾调初期至感官合格且稳定后的风味物质变化存在稳定周期影响质量控制的技术问题，提供一种用于泉香型白酒品质检测的方法及控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种用于泉香型白酒品质检测的方法，包括：

步骤一、确定检测分析的两份品质检测实验的样品；

其中，第一样品为：通过勾调操作完成的泉香型白酒，并标记为143#半成品作为待测品；

其中，第二样品为：白酒样品，其作为标品；

所述白酒样品为区域稳定状态的样品；

步骤二、所述样品通过气相色谱电子鼻进行分析；

所述气相色谱电子鼻对于所述样品的分析时间小于等于3min；

所述气相色谱电子鼻中连接AroChemBase感官分析数据库；

所述AroChemBase数据库系统用于调取化合物的保留指的数值；

所述化合物的保留值的数值包括具有感官描述的描述词；

步骤三、AroChemBase感官数据库可以实现气味相关化合物和挥发性化合物的快速鉴别，并获得鉴别数据；

步骤四、结合AroChemBase感官分析数据库能够对样品中的大部分成分进行定性分析，从而找出样品之间的差异性化合物；

步骤五、提取在分析过程中给出不同化合物的感官评价的描述词，便于对不同样品的气味进行比较的结论。

具体地，还包括所述样品的准备步骤，具体为：

将所述样品通过移液枪移取0.2ml样品到20mL电子鼻顶空瓶中，每个样品共做三个平行样，使用PTFE隔垫密封，将准备好的样品置于自动进样器上进行分析。

具体地，所述样品在快速气相色谱电子鼻上进行测定分析过程；

所述测定分析过程采用感官分析模块AlphaSoft感官分析模块-V16.0进行数据处理；

所述测定分析过程采用的方法用正构烷烃标准溶液nC6-nC16进行校准；将保留时间转化确定为保留指数；

所述保留指数通过所述AroChemBase数据库对化合物进行定性分析。

具体地，所述样品在快速气相色谱电子鼻上进行测定分析的预设参数包括：加热振荡温度和加热振荡时间。

具体地，所述AlphaSoft感官分析模块V16.0的数据处理方式包括：

主成分分析，是在对所述样品的特性在未知预设状态下，原始数据向量进行线性变换，从而在一定的视角来寻找样品间的差异；

将差异信息给出具有不同气味区域和簇的描述性图表；

其中分析过程中所述样品的信息被保留，通过改变坐标轴来达到区分样品的目的。

具体地，所述AlphaSoft感官分析模块V16.0的数据处理方式包括：

判别因子分析，在所述主成分分析的基础之上，对原始数据向量进行线性变换，使得各类样品能够更加显著的区分，使组间距离最大的同时保证组内差异最小。

具体地，所述AlphaSoft感官分析模块V16.0的数据处理方式包括：

统计质量控制分析，其基于样品符合正态分布为前提，计算样品分布的95％的置信区间；在进行质量控制时，对未知样品计算其置信度，在置信区间内部的样品即被判为合格样品。

具体地，独立建模分析，能够给出好/坏或者合格/不合格的分析结果，并通过逐个验证样品的交叉有效性来计算识别百分比，用来计算浓度或含量和预测感官得分；

所述预测感官得分，基于感官鉴定模型；

所述基于感官鉴定模型为基于一组参考样品的色谱图，直接通过色谱图比对结果来给出样品的质量判断。

具体地，在酒库内勾调预设批次的泉香型白酒的半成品，该半成品标记为143#；

将完成的143#的自半成品勾调形成后进行取样操作；

此后，每间隔2天取样一次；

当143#的自半成品的人工感官鉴定为稳定、且能够保持持续7天后，结束取样；

最终获得143#的白酒产品进行风味物质分析；

所述风味物质分析可另行确定后续的分析周期；

气相色谱电子鼻的品牌型号为Heracles Neo。

另外，一种用于泉香型白酒品质检测的系统，包括：

样品检测模块，其基于所述气象色谱电子鼻获得所述样品的成分信息；

感官分析数据库，其连接主控模块，并由一主成分分析模块调取数据以分析所述成分信息；

判断因子分析模块，在所述主成分分析的基础之上，对原始数据向量进行线性变换，使得各类样品能够更加显著的区分；

统计质量控制分析，其基于样品符合正态分布为前提，计算样品分布的95％的置信区间；

独立建模分析，能够给出好/坏或者合格/不合格的分析结果，并通过逐个验证样品的交叉有效性来计算识别百分比；

数据存储模块，与主控模块连接，用于通过存储器存储结论结果；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示。

本发明具有以下的有益效果：

(1)通过检测分析的方法和系统确定了稳定周期，实际为12天左右在第12天泉香风格明显，之后泉香风格逐轮上升，于第20天泉香风格突出且持久。

(2)分析模块均能将样品区分开，并且DFA区分效果更好，电子鼻结合多元统计分析方法具有辨别白酒样品气味差异的能力。

(3)通过采集数据分析，可定性白酒样品中存在的一些主要的可能性化合物及相对含量占比，其中醇类和酯类化合物所占比例最大。

(4)气味曲线图整体是上升的趋势，说明随着时间的变化白酒中某些成分是变化的，影响其酒体稳定性的物质可能性化合物是乙醛、丁醛、丙酸甲酯、丁酸乙酯、巴豆酸乙酯、丙烯酸丁酯、乙酸叶醇酯。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的系统配置示意图；

图2为本发明的单一样品的重复性测试图谱的仪器校验；

图3为本发明的检测色谱峰为变量；

图4为本发明的样品DFA分析图；

图5为本发明的样品检测的保留时间与含量的对应关系；

图6为本发明的化合物随天数变化的成分数据。

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；需要说明的是，本申请中为了便于描述，以当前视图中“左侧”为“第一端”，“右侧”为“第二端”，“上侧”为“第一端”，“下侧”为“第二端”，如此描述的目的在于清楚的表达该技术方案，不应当理解为对本申请技术方案的不当限定。

本发明的主要目的在于通过检测分析手段研究泉香型白酒自勾调初期至感官合格且稳定后的风味物质变化，为泉香型白酒变化机理提供数据支撑，为后期成品勾调提供技术支持，保障产品质量稳定性。

具体地技术方案为：首先，该用于泉香型白酒品质检测的方法，包括：

步骤一、确定检测分析的两份品质检测实验的样品；

其中，第一样品为：通过勾调操作完成的泉香型白酒，并标记为143#半成品作为待测品；

其中，第二样品为：白酒样品，其作为标品；

所述白酒样品为区域稳定状态的样品；

步骤二、所述样品通过气相色谱电子鼻进行分析；

所述气相色谱电子鼻对于所述样品的分析时间小于等于3min；

所述气相色谱电子鼻中连接AroChemBase感官分析数据库；

所述AroChemBase数据库系统用于调取化合物的保留指的数值；

所述化合物的保留值的数值包括具有感官描述的描述词；

步骤三、AroChemBase感官数据库可以实现气味相关化合物和挥发性化合物的快速鉴别，并获得鉴别数据；

步骤四、结合AroChemBase感官分析数据库能够对样品中的大部分成分进行定性分析，从而找出样品之间的差异性化合物；

步骤五、提取在分析过程中给出不同化合物的感官评价的描述词，便于对不同样品的气味进行比较的结论。

在一个具体地实施例中，还包括所述样品的准备步骤，具体为：

将所述样品通过移液枪移取0.2ml样品到20mL电子鼻顶空瓶中，每个样品共做三个平行样，使用PTFE隔垫密封，将准备好的样品置于自动进样器上进行分析。

在一个具体地实施例中，所述样品在快速气相色谱电子鼻上进行测定分析过程；

所述测定分析过程采用感官分析模块AlphaSoft感官分析模块-V16.0进行数据处理；

所述测定分析过程采用的方法用正构烷烃标准溶液nC6-nC16进行校准；将保留时间转化确定为保留指数；

所述保留指数通过所述AroChemBase数据库对化合物进行定性分析。

在一个具体地实施例中，所述样品在快速气相色谱电子鼻上进行测定分析的预设参数包括：加热振荡温度和加热振荡时间；表1中为电子鼻设备的其他检测实验条件；附图2为为验证仪器的重复性，将单一样品的重复性测试图谱进行叠加，结论为：显示仪器的重复性良好。

表1样品的实验条件

在一个具体地实施例中，所述AlphaSoft感官分析模块V16.0的数据处理方式包括：

主成分分析，是在对所述样品的特性在未知预设状态下，原始数据向量进行线性变换，从而在一定的视角来寻找样品间的差异；

将差异信息给出具有不同气味区域和簇的描述性图表；

其中分析过程中所述样品的信息被保留，通过改变坐标轴来达到区分样品的目的。

如附图3所示，主成分分析，简称PCA分析，是将采集到的气味成分的种类和含量作为变量，通过向量变化以更直观的形式体现样品间的气味组成差异，附图3为原始PCA图(以所有色谱峰为变量)。

第一主成分(PC1)与第二主成分(PC2)的贡献率之和达到了99.9162％，能较为完整的代表样品的全部信息；样品间的差异主要反应在横轴上距离的远近(第一主成分贡献率显著99.138％)。

在PCA图中，可以看到6月份的样品集中在左下部分，5月份样品分布在右上部分，基于样品易于挥发的特性和上样量比较少的原因，三个平行样的重复性不是很好，但是从PCA图中我们可以看出样品随时间变化气味是有所差别的。

在一个具体地实施例中，所述AlphaSoft感官分析模块V16.0的数据处理方式包括：

判别因子分析，在所述主成分分析的基础之上，对原始数据向量进行线性变换，使得各类样品能够更加显著的区分，使组间距离最大的同时保证组内差异最小。

如附图4所示，判别因子分析，即DFA分析，是在有先验知识的前提下，即知道各样品所属类别的情况下，对原始数据向量进行线性变换，使得各类样品能够更好的区分，这是与PCA的区别。DFA分析是一种通过重新组合传感器数据来优化区分性的分类技术，它的目的是使组间距离最大的同时保证组内差异最小，附图4中，DFA分析图中样品分布更集中，离散度更小，样品间的区别更显著，说明电子鼻结合多元统计分析方法具有辨别白酒样品气味差异的能力。

在一个具体地实施例中，所述AlphaSoft感官分析模块V16.0的数据处理方式包括：

统计质量控制分析，其基于样品符合正态分布为前提，计算样品分布的95％的置信区间；在进行质量控制时，对未知样品计算其置信度，在置信区间内部的样品即被判为合格样品。

附图5中，利用双色谱柱双保留指数在数据库中进行检索可对化合物进行定性，由于FID检测器为质量型检测器，出峰面积大则含量高，积分面积可直观反映化合物在样品中的相对含量高低。根据化合物的相对含量结合数据库中的阈值信息，可进一步计算样品中重要化合物的气味活度值(OAV，可用积分面积与气味阈值的比值来反应其大小)。对于筛选出的化合物组分使用Arochembase数据库进行检索，进行定性和查找化合物的气味属性及阈值信息，从而可以衡量此化合物在气味中的贡献程度大小。

附图5中是样品第一天测试的数据信息，主要是定性了样品在两个柱子的可能的一些主要化合物及相对含量占比，由于测试周期比较长，数据比较多，只列举第一天数据示例，从表中我们可以看出醇类和酯类化合物是占比最大的。

在一个具体地实施例中，独立建模分析，能够给出好/坏或者合格/不合格的分析结果，并通过逐个验证样品的交叉有效性来计算识别百分比，用来计算浓度或含量和预测感官得分；

所述预测感官得分，基于感官鉴定模型；

所述基于感官鉴定模型为基于一组参考样品的色谱图，直接通过色谱图比对结果来给出样品的质量判断；

结合附图6，可以看到随着时间的变化，样品中某些化合物含量是发生变化的，或者增加或者降低，都会导致气味曲线图出现这样的趋势，结附图5化合物相对含量及原始数据谱图叠加，143#白酒随着时间变化而发生变化的可能的化合物是乙醛、丁醛、丙酸甲酯、丁酸乙酯、巴豆酸乙酯、丙烯酸丁酯、乙酸叶醇酯。

在一个具体地实施例中，在酒库内勾调预设批次的泉香型白酒的半成品，该半成品标记为143#；

将完成的143#的自半成品勾调形成后进行取样操作；

此后，每间隔2天取样一次；

当143#的自半成品的人工感官鉴定为稳定、且能够保持持续7天后，结束取样；

最终获得143#的白酒产品进行风味物质分析；

所述风味物质分析可另行确定后续的分析周期；

气相色谱电子鼻的品牌型号为HeraclesNeo。

一种用于泉香型白酒品质检测的系统，请参阅附图1所示，包括：

样品检测模块，其基于所述气象色谱电子鼻获得所述样品的成分信息；

感官分析数据库，其连接主控模块，并由一主成分分析模块调取数据以分析所述成分信息；

判断因子分析模块，在所述主成分分析的基础之上，对原始数据向量进行线性变换，使得各类样品能够更加显著的区分；

统计质量控制分析，其基于样品符合正态分布为前提，计算样品分布的95％的置信区间；

独立建模分析，能够给出好/坏或者合格/不合格的分析结果，并通过逐个验证样品的交叉有效性来计算识别百分比；

数据存储模块，与主控模块连接，用于通过存储器存储结论结果；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示。

检测对象，泉香型白酒51.8(143#)自半成品形成初期至感官稳定后7天内半成品酒，此方案高度还原酒库勾调实际。在酒库内勾调一批泉香型白酒143#的半成品，自半成品勾调形成开始进行取样，此后每隔2天取样一次直至感官稳定且稳定持续7天后结束取样。

所取样品进行感官品评和风味物质分析，周期结束后进行风味物质分析，得出结论：

通过稳定期模型找到样品发生明显变化的突变点为半成品形成后第12天，此后虽有波动但整体趋于稳定，这也与专家队伍感官品评不谋而合，即趵突泉泉香型白酒51.8°稳定期为12天，此后风味物质稳定，感官达标，泉香风格典型。

对于人体感官分析的解释说明：泉香型白酒143#在第1天酒体协调度较差，糟香较重；在第8天开始变化，泉香风格显现，糟味降低；在第12天泉香风格明显，之后泉香风格逐轮上升，于第20天泉香风格突出且持久。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。