[发明专利]一种红外光谱校正鉴定白酒品质的方法

说明书

技术领域

本发明属于白酒品质鉴定方法，具体地说是一种红外光谱校正鉴定白酒品质的方法。

背景技术

白酒是我国独有的传统产品，品种繁多，历史悠久。近些年来，白酒的产量尤其是名优白酒的产量越来越大。如何对白酒的香型，年份和品牌进行鉴定受到生产厂家和消费者的广泛重视。

现有技术白酒鉴别的方法主要有三类：一是色谱分析法；二是感官品尝法；三是光谱法。

色谱分析法能检测出白酒中的主要成分，通过对这些化学成分的分析判断白酒的香型，年份和品牌。这种方法存在着如下缺点：1.白酒中存在大量的水，水的存在会损坏仪器，测试前需要对样本做复杂的预处理。2.白酒中的化学成分非常复杂，通常水和乙醇占98%，剩余2%的物质决定了白酒的品质；决定白酒品质的关键物质含量非常少，测试时由于误差的原因，根本无法测定决定白酒品质的所有物质含量；3.利用色谱测量白酒中物质的含量，是利用物质的归一化面积大小，作为物质的含量，这种计算方法本身就有很大的误差，无法进行后续分析；4.测试时间长：通常测试一个样本要40分钟左右，因此不利于生产在线检测。

感官品尝法是通过品酒师品尝来判断酒的品质，主要指标包括：酒的颜色，酒的香气，酒的口味，酒体等。这种方法的缺点是：1.需要具有丰富经验的品酒师才能做出判断，受人的因素结果变化很大；2.鉴定结果无法量化；3.鉴定速度慢，不能满足在线检测的要求。

光谱法具有快速、整体和无损鉴定复杂混合物体系等优点，已被广泛应用于白酒检测。光谱检测白酒存在的缺点是：1.由于存在噪声，因此对结果影响较大；2.数据采集过程中不可避免地存在散射现象，传统的做法利用光谱做线性变换，这样预处理后同一类光谱之间存在较大差别；3.噪声不能得到有效地抑制，鉴定结果存在误差大。

现有的白酒品质鉴定方法存在着鉴定结果误差大，测试时间长等缺点，严重地影响了白酒工业的发展，影响了白酒质量的提高，影响了消费者的利益。所以发明一种测试时间短，鉴定结果准确率高的一种红外光谱校正鉴定白酒品质的方法是十分重要的。

本发明在世界上首次提出红外光谱校正鉴定，利用红外光谱仪采集白酒红外光谱，将标准光谱做非线性映射，把观测到的样本光谱看做是非线性映射的线性组合，利用优化算法求解得到线性组合的权重系数，利用这些系数和非线性映射重新表示光谱，得到的结果就是校正之后的光谱；利用偏最小二乘判别分析建立品质鉴定模型用于对未知样本做鉴定，并输出鉴定结果。本发明具有新颖性、创造性，适用于各种品牌的白酒鉴定，具有广泛的实用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种测试时间短，鉴定结果准确率高的红外光谱校正鉴定白酒品质的方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种红外光谱校正鉴定白酒品质的方法，步骤如下：

（1）光谱数据的采集：

A.选用红外光谱仪：选用美国美国赛默飞公司，型号：NEX-670x;德国布鲁克公司vertex70；日本岛津公司IRAffinity—1型中的任一种；

B.参数设置：波数：4000-650cm^-1；分辨率：8cm^-1；重复扫描次数16次；

C.测试无样本时的红外光谱：用重蒸馏水冲洗红外光谱仪附件实验板上的锗化锌晶体，并用99.7%乙醇，擦拭干净，实验板置于800瓦烘干灯下；彻底干燥后并冷却后，将试验板放置到红外光谱仪测试室，点击测试软件的collect sample按钮，检测无样本时的背景噪声光谱；

D.测试白酒样本红外光谱：用一次性吸管吸取少量样本，均匀涂抹在锗化锌晶体上，将试验板放置在红外光谱仪的指定位置，点击内置有测试软件的红外光谱仪的collect sample按钮，仪器自带的软件将背景噪声自动减去，检测得样本光谱；

E.将试验板从仪器中取出，重复进行蒸馏水冲洗-无水乙醇擦拭-烘干-涂抹样本-测试白酒样本光谱；

F.每个样本检测完之后，保存检测数据；将每个样本光谱平均得标准光谱；

(2)光谱信号的校正:

将标准光谱做非线性映射，把样本光谱看做是非线性映射的线性组合，利用优化算法求解得到线性组合的权重系数，利用权重系数和非线性映射重新表示光谱，得到校正之后的光谱；

(3)建立白酒品质鉴定模型：

利用偏最小二乘判别分析建立白酒品质鉴定模型；

（4）将步骤（3）白酒品质鉴定模型用于对未知样本做鉴定，并输出鉴定结果。

在不改变参数的情况下，无样本背景噪声光谱，只进行一次检测。