本發(fā)明涉及一種白酒原酒快速分級(jí)方法，特別涉及一種利用智舌系統(tǒng)對(duì)白酒原酒快速分級(jí)的方法。

背景技術(shù)：

白酒作為中國(guó)獨(dú)有蒸餾酒，以糧食為主要原料，大曲、小曲或麩曲等作為糖化發(fā)酵劑，經(jīng)蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾而成，具有“多糧、多微、自然發(fā)酵”的特點(diǎn)。白酒主要由水、乙醇及其它微量成分構(gòu)成，其中水和乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到98％-99％。在白酒釀造過(guò)程中，糧食原料、釀造工藝、氣候條件和地域差異等因素的不同，造就了中國(guó)白酒的獨(dú)特風(fēng)格，再加上中國(guó)白酒獨(dú)有的“勾調(diào)”工藝，形成了賦予中國(guó)內(nèi)涵的白酒“濃、清、醬、兼”等多種香型。不同香型、不同品牌酒企原酒的風(fēng)味、品質(zhì)各具特色，有的余味較長(zhǎng)、有的帶有雜味、有的苦味太重等。上述風(fēng)味品評(píng)和描述一般均為品酒師的感官評(píng)價(jià)，依照其感官評(píng)價(jià)結(jié)果直接對(duì)白酒原酒進(jìn)行分級(jí)、存儲(chǔ)。但是人工品評(píng)分級(jí)容易受到環(huán)境及主觀因素的影響，同時(shí)描述性詞語(yǔ)一般比較抽象，很難保證每一次品評(píng)結(jié)果都符合同一標(biāo)準(zhǔn)；另外，白酒原酒的酒精度一般比較高，一般在60-70°，長(zhǎng)期、大量的品評(píng)高度酒對(duì)于品酒師身體健康也有一定的影響。

色譜法、質(zhì)譜法及化學(xué)分析方法也可以對(duì)體現(xiàn)白酒原酒的風(fēng)味、品質(zhì)的呈味物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析，雖然準(zhǔn)確度和可信度高，但其在檢測(cè)分析過(guò)程中通常改變了樣品原始面貌，分析過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)且費(fèi)用高，不適合用于易變化的白酒原酒的快速分級(jí)。因此，開(kāi)發(fā)適宜于中國(guó)白酒原酒品質(zhì)的快速、準(zhǔn)確分級(jí)方法是目前亟待解決的問(wèn)題。

智舌(smartongue)屬于電子舌的一種，以非修飾電極組成的傳感器陣列為基礎(chǔ)，應(yīng)用組合脈沖弛豫技術(shù)，結(jié)合特定模式識(shí)別系統(tǒng)，適合對(duì)液體類食品進(jìn)行整體特征評(píng)價(jià)與檢測(cè)；其6個(gè)惰性電極(鉑電極、金電極、鎢電極、鈀電極、鈦電極和銀電極)和1根ag/agcl參比電極組成的傳感器陣列不會(huì)對(duì)高濃度酒精發(fā)生“中毒”反應(yīng)，因此，原酒樣品不需要任何前處理，即可直接進(jìn)行檢測(cè)，單個(gè)樣品3-5分鐘即可出結(jié)果，具有簡(jiǎn)單、高效的特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種利用智舌系統(tǒng)對(duì)白酒原酒快速分級(jí)的方法，該方法具有操作簡(jiǎn)潔、快速、高效等特點(diǎn)。本發(fā)明以智舌為研究工具，針對(duì)不同生產(chǎn)工藝、不同生產(chǎn)車間、不同生產(chǎn)時(shí)間的原酒樣品，記錄其各自在智舌響應(yīng)信號(hào)結(jié)果感官品評(píng)結(jié)果，借助主成分分析、判別函數(shù)分析、偏最小二乘回歸等工具建立數(shù)學(xué)模型，建立白酒原酒快速分級(jí)的方法。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種采用智舌系統(tǒng)對(duì)白酒原酒快速分級(jí)的方法，包括以下步驟：

1)收集白酒原酒，得到校正集樣本；

2)采用感官評(píng)價(jià)的方法測(cè)定所述校正集樣本白酒原酒的風(fēng)味特征信息，并將其分成不同等級(jí)；

3)用智舌系統(tǒng)采集所述校正集樣本白酒原酒的味覺(jué)指紋信息，得到智舌響應(yīng)信號(hào)；

4)采用主成分分析法、判別函數(shù)分析法或偏最小二乘法，建立步驟2)所述校正集樣本白酒原酒等級(jí)與步驟3)所述智舌響應(yīng)信號(hào)之間的相關(guān)性模型；

5)按照與步驟3)相同的方法采集待測(cè)白酒原酒樣品的味覺(jué)指紋信息，將得到的智舌響應(yīng)信號(hào)調(diào)入所述相關(guān)性模型，得到待測(cè)白酒原酒樣品的等級(jí)。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟4)中，還包括對(duì)所建立的所述相關(guān)性模型的預(yù)測(cè)性能進(jìn)行驗(yàn)證的步驟。

具體地，所述對(duì)所建立的所述相關(guān)性模型的預(yù)測(cè)性能進(jìn)行驗(yàn)證的步驟包括：收集白酒原酒，得到驗(yàn)證集樣本；按照與步驟2)相同的方法獲得其實(shí)測(cè)等級(jí)；按照與步驟3)相同的方法采集所述驗(yàn)證集樣本白酒原酒樣品的味覺(jué)指紋信息，將得到的智舌響應(yīng)信號(hào)調(diào)入所述相關(guān)性模型，得到所述驗(yàn)證集樣本白酒原酒樣品的預(yù)測(cè)等級(jí)；將所述實(shí)測(cè)等級(jí)與所述預(yù)測(cè)等級(jí)相比較，驗(yàn)證預(yù)測(cè)性能。

優(yōu)選地，通過(guò)所述實(shí)測(cè)等級(jí)模型的相關(guān)系數(shù)r與所述預(yù)測(cè)等級(jí)的相對(duì)誤差δ來(lái)評(píng)判所建立的白酒原酒感官品評(píng)分級(jí)與智舌響應(yīng)信號(hào)相關(guān)性模型的可行性和預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性；在相關(guān)系數(shù)r高于0.8，相對(duì)誤差δ低于10％的條件下，表明所建立的白酒原酒感官品評(píng)分級(jí)與智舌響應(yīng)信號(hào)相關(guān)性模型準(zhǔn)確、可行；適用于待測(cè)白酒原酒樣品的檢測(cè)。否則，則不適用；需要重新建立所述相關(guān)性模型。

優(yōu)選地，所述感官評(píng)價(jià)方法參考gb/t10345—2007白酒分析方法，采用編號(hào)在線盲評(píng)的方法；具體地，品評(píng)小組由4男4女組成，小組包括4名初級(jí)品酒師、2名中級(jí)品酒師、2名高級(jí)品酒師組成，評(píng)分為加權(quán)評(píng)分。

優(yōu)選地，采用感官評(píng)價(jià)的方法將白酒原酒樣品分為a、b、c、d四個(gè)等級(jí)。

所述智舌系統(tǒng)可選市售商品化設(shè)備，例如上海瑞玢科學(xué)儀器有限公司smartongue智舌系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述智舌系統(tǒng)包括傳感器陣列和檢測(cè)系統(tǒng)。

具體地，所述智舌系統(tǒng)是一種由交互敏感傳感器陣列、信息采集電路和基于模式識(shí)別處理和多元統(tǒng)計(jì)分析方法組成的現(xiàn)代味覺(jué)指紋儀。

優(yōu)選地，每個(gè)白酒原酒樣品用智舌系統(tǒng)重復(fù)檢測(cè)3次，取中間1次檢測(cè)數(shù)據(jù)作為該白酒原酒樣品的智舌響應(yīng)信號(hào)。

具體地，用智舌系統(tǒng)采集所述校正集樣本白酒原酒的味覺(jué)指紋信息的方法包括：先用0.01mol/lkcl溶液(例如20ml-25ml)預(yù)熱傳感器，再用白酒原酒樣品(校正集樣本、驗(yàn)證集樣本或待測(cè)白酒原酒樣品；例如20ml-25ml)預(yù)熱傳感器，然后取白酒原酒樣品(校正集樣本、驗(yàn)證集樣本或待測(cè)白酒原酒樣品；例如20ml-25ml)于燒杯中，將智舌傳感器放入每個(gè)燒杯中，每個(gè)白酒原酒樣品檢測(cè)完后用去離子水(例如25ml)清洗，選擇6個(gè)智舌傳感器進(jìn)行檢測(cè)，選擇優(yōu)化傳感器組合后的響應(yīng)值作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，每個(gè)白酒原酒樣品重復(fù)檢測(cè)3次，取中間1次檢測(cè)數(shù)據(jù)作為該白酒原酒樣品的智舌響應(yīng)信號(hào)。

智舌系統(tǒng)是一種由交互敏感傳感器陣列、信息采集電路和基于模式識(shí)別處理和多元統(tǒng)計(jì)分析方法組成的現(xiàn)代味覺(jué)指紋儀。本發(fā)明利用智舌系統(tǒng)對(duì)白酒原酒進(jìn)行快速分級(jí)，樣品不需要稀釋，既克服了感官評(píng)價(jià)易受主觀影響、易感官疲勞、重復(fù)性差等問(wèn)題，又解決了色譜法、質(zhì)譜法以及化學(xué)分析法耗時(shí)長(zhǎng)、復(fù)雜的樣品前處理問(wèn)題，具有快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定和重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)便、快速、高效、客觀性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是一種白酒原酒分級(jí)的新方法。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1中建模集白酒原酒樣品分級(jí)的pca圖；

圖2為實(shí)施例1中建模集白酒原酒樣品分級(jí)的dfa圖；

圖3為實(shí)施例1中建模集白酒原酒樣品分級(jí)的pls圖；

圖4為實(shí)施例1中驗(yàn)證集白酒原酒樣品等級(jí)區(qū)分圖。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件，或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可通過(guò)正規(guī)渠道商購(gòu)買得到的常規(guī)產(chǎn)品。

以下實(shí)施例所用的智舌系統(tǒng)為上海瑞玢科學(xué)儀器有限公司smartongue，該智舌系統(tǒng)是一種由交互敏感傳感器陣列、信息采集電路和基于模式識(shí)別的數(shù)據(jù)處理方法組成的現(xiàn)代味覺(jué)指紋儀。該智舌的交互敏感傳感器陣列以6個(gè)惰性電極(鉑電極、金電極、鎢電極、鈀電極、鈦電極和銀電極)和1根ag/agcl參比電極為基礎(chǔ)，應(yīng)用組合脈沖弛豫技術(shù)，結(jié)合特定模式識(shí)別系統(tǒng)，得到大量的電信號(hào)，并通過(guò)多元統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，能對(duì)酒、飲料以及茶等液體類食品進(jìn)行整體特征評(píng)價(jià)與檢測(cè)。

取20-25ml白酒原酒樣品于燒杯中，選擇所要應(yīng)用的方法建立樣品分析表，運(yùn)行樣品：依據(jù)擬進(jìn)行待測(cè)樣品的數(shù)量準(zhǔn)備對(duì)應(yīng)用的清洗燒杯，每個(gè)待測(cè)樣品都對(duì)應(yīng)使用一個(gè)專用的清潔燒杯，清洗溶液為去離子水，檢測(cè)順序采用自然數(shù)的順序編號(hào)。

將智舌傳感器放入每個(gè)燒杯中，選擇6個(gè)智舌傳感器進(jìn)行檢測(cè)，選擇優(yōu)化傳感器組合后的響應(yīng)值作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，每個(gè)待測(cè)白酒原酒樣品重復(fù)檢測(cè)3次，取中間1次檢測(cè)數(shù)據(jù)作為該白酒原酒樣品的智舌響應(yīng)信號(hào)。

本發(fā)明對(duì)白酒原酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià)的方法為：參考gb/t10345—2007白酒分析方法，采用編號(hào)在線盲評(píng)的方法，品評(píng)小組由4男4女組成，小組包括4名初級(jí)品酒師、2名中級(jí)品酒師、2名高級(jí)品酒師組成，評(píng)分為加權(quán)評(píng)分，初、中、高級(jí)品酒師加權(quán)值分別為0.8、1.0、1.2，分別從苦味、辣味、澀味、余味、香氣5個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，每個(gè)指標(biāo)20分，總分100分，共分為a(90-100分)、b(80-89分)、c(60-79分)、d(<60分)四個(gè)等級(jí)，其中，間隔品評(píng)的2個(gè)樣品之間用純凈水漱口，間隔1min以上，每間隔品評(píng)的4個(gè)樣品休息10min以上。

本發(fā)明實(shí)施例所采用的白酒原酒樣品由國(guó)內(nèi)某知名酒企提供，校正集選擇每個(gè)等級(jí)的白酒原酒樣品各30個(gè)，4個(gè)等級(jí)共計(jì)120個(gè)樣品；驗(yàn)證集每個(gè)等級(jí)挑選5個(gè)樣品進(jìn)行驗(yàn)證，共計(jì)20個(gè)樣品。

實(shí)施例1

一種采用智舌系統(tǒng)對(duì)白酒原酒快速分級(jí)的方法，包括以下步驟：

1)收集白酒原酒，得到校正集樣本；

所述校正集樣本白酒原酒樣品來(lái)自安徽省亳州市某公司提供的白酒原酒，包括a、b、c、d四個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)的白酒原酒選用30個(gè)原酒樣品，共計(jì)120個(gè)樣品。

2)采用感官評(píng)價(jià)的方法測(cè)定所述校正集樣本白酒原酒的風(fēng)味特征信息，并將其分成a、b、c、d四個(gè)等級(jí)；

依據(jù)gb/t10345—2007白酒分析方法對(duì)建模集白酒原酒樣品進(jìn)行感官評(píng)級(jí)，采用編號(hào)在線盲評(píng)的方法，品評(píng)小組由4男4女組成，小組包括4名初級(jí)品酒師、2名中級(jí)品酒師、2名高級(jí)品酒師組成，評(píng)分為加權(quán)評(píng)分，初、中、高級(jí)品酒師加權(quán)值分別為0.8、1.0、1.2，分別從苦味、辣味、澀味、余味、香氣5個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，每個(gè)指標(biāo)20分，總分100分，共分為a(90-100分)、b(80-89分)、c(60-79分)、d(<60分)四個(gè)等級(jí)，其中，間隔品評(píng)的2個(gè)樣品之間用純凈水漱口，間隔1min以上，每間隔品評(píng)的4個(gè)樣品休息10min以上。

3)用智舌系統(tǒng)采集所述校正集樣本白酒原酒的味覺(jué)指紋信息，得到智舌響應(yīng)信號(hào)；

利用智舌系統(tǒng)采集校正集白酒原酒樣品味覺(jué)指紋信息，得到120個(gè)校正集白酒原酒樣品的智舌響應(yīng)信號(hào)，其中每個(gè)校正集白酒原酒樣品240個(gè)特征信號(hào)，共28800個(gè)響應(yīng)信號(hào)。

4)采用主成分分析法、判別函數(shù)分析法、偏最小二乘法，分別建立步驟2)所述校正集樣本白酒原酒等級(jí)與步驟3)所述智舌響應(yīng)信號(hào)之間的相關(guān)性模型；主成分分析法、判別函數(shù)分析法、偏最小二乘法相關(guān)性模型的pca圖、dfa圖、pls圖分別如圖1、2、3所示。由圖1、2、3可以看出，智舌系統(tǒng)對(duì)所得的a、b、c、d四種等級(jí)的白酒原酒樣品的區(qū)分度較好，線性相關(guān)系數(shù)r為0.96大于0.8，感官分級(jí)結(jié)果與智舌系統(tǒng)測(cè)定結(jié)果存在良好的線性關(guān)系，由此表明，上述所建立的白酒原酒品評(píng)分級(jí)和智舌響應(yīng)信號(hào)相關(guān)性模型性能準(zhǔn)確可靠。

對(duì)所建立的所述相關(guān)性模型的預(yù)測(cè)性能進(jìn)行驗(yàn)證，步驟包括：收集白酒原酒(來(lái)自于安徽省亳州市某公司提供的20個(gè)白酒原酒樣品)，得到驗(yàn)證集樣本；按照與步驟2)相同的方法獲得其實(shí)測(cè)等級(jí)(a、b、c、d四個(gè)等級(jí))；按照與步驟3)相同的方法采集所述驗(yàn)證集樣本白酒原酒樣品的味覺(jué)指紋信息，將得到的智舌響應(yīng)信號(hào)調(diào)入所述相關(guān)性模型，得到所述驗(yàn)證集樣本白酒原酒樣品的預(yù)測(cè)等級(jí)；預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖4；從圖4中可以看出，由建立的白酒原酒感官品評(píng)分級(jí)與智舌響應(yīng)信號(hào)相關(guān)性模型預(yù)測(cè)出驗(yàn)證集20個(gè)白酒原酒樣品等級(jí)中有19個(gè)白酒原酒樣品等級(jí)與感官品評(píng)分級(jí)所得到的結(jié)果相同，說(shuō)明上述所建立的白酒原酒品評(píng)分級(jí)和智舌響應(yīng)信號(hào)相關(guān)性模型性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確可靠。

經(jīng)計(jì)算，驗(yàn)證集所述實(shí)測(cè)等級(jí)與所述預(yù)測(cè)等級(jí)的相對(duì)誤差δ為5％，小于10％，說(shuō)明上述所建立的白酒原酒品評(píng)分級(jí)和智舌響應(yīng)信號(hào)相關(guān)性模型性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確可靠。

5)按照步驟3)相同的方法采集待測(cè)白酒原酒樣品的味覺(jué)指紋信息，將得到的智舌響應(yīng)信號(hào)調(diào)入所述相關(guān)性模型，得到待測(cè)白酒原酒樣品的等級(jí)。

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)建立的智舌響應(yīng)信號(hào)與白酒原酒感官品評(píng)分級(jí)的相關(guān)性模型預(yù)測(cè)待測(cè)白酒原酒樣品的等級(jí)，與傳統(tǒng)的感官品評(píng)分級(jí)方法相比，該方法消耗樣品少、不需要前處理、操作簡(jiǎn)便、快速準(zhǔn)確，通過(guò)此方法建立的白酒原酒感官品評(píng)分級(jí)與智舌響應(yīng)信號(hào)相關(guān)模型可快速準(zhǔn)確的對(duì)白酒原酒進(jìn)行分級(jí)，是一種白酒原酒快速分級(jí)的新方法。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。