[发明专利]一种基于离子选择性电极传感器阵列的啤酒风味等级评价方法

说明书

本发明涉及一种基于离子选择性电极传感器阵列的啤酒风味等级评价方法，属于食品智能化检测领域；具体方法是将传感器阵列采集到的啤酒离子的特征响应信号，通过信号识别处理系统和模式识别的方法建立模型，利用模型和啤酒中离子种类与浓度间的关系判定啤酒风味等级；本发明的一种基于离子选择性电极传感器阵列的啤酒风味等级评价方法能提高啤酒生产过程的自动化和智能化水平，并为研制啤酒风味检测装置提供理论基础。

技术领域

本发明涉及一种啤酒风味等级快速评价方法，具体涉及一种基于离子选择性电极传感器阵列的啤酒风味等级快速评价方法，属于食品智能化检测领域。

背景技术

啤酒风味是影响消费者选择产品的重要因素之一。啤酒中各风味物质是在啤酒酿造的不同阶段产生的。糖化过程中产生的风味主要有麦芽香味、酸味、啤酒花香味、苦味等，而该过程中主要影响啤酒风味的原因可归结为以下方面：首先，所形成的还原糖和氨基酸发生美拉德反应，进而产生一系列风味化合物，如中间产物葡萄糖酮醛、二氢吡咯等。当麦汁煮沸温度达到100℃左右时，美拉德反应速度加快，其产物5-羟甲基糠醛和糠醛含量达到最高，进而影响其他杂环类风味化合物的形成。其次，脂肪酶和非酶氧化反应所产生的高活性醛类物质，如亚油酸氧化生成反-2-壬烯醛。再次，由于啤酒花中的α-酸异构化，产生一系列连锁反应。酿酒过程是决定啤酒风味的关键环节，啤酒主要风味化合物，如酯类、高级醇类、双乙酰、乙醛等主要产于此环节。这些化合物有的相互协同、相互抑制(如β-苯乙醇抑制二甲基硫)，共同赋予啤酒花香、果香以及溶剂味等风味。此外，在贮存时，由于啤酒作为符合丁达尔现象的胶体溶液，外界条件如光照、温度、振荡等因素的变化都会使风味物质发生醇醛缩合反应、氧化降解反应等变化而产生形成不好的风味，如日光臭味(如甲基-2-丁烯-1-硫醇生成)、纸板味(反-2-壬烯醛生成)等。当水中Ca²⁺∶Mg²⁺＝47∶24时，啤酒有柔和协调的风味，但若啤酒中的Ca²⁺、Mg²⁺含量超过40mg/L时，会使啤酒的干苦味重；水中SO₄^2-一般含量在50～70mg/L，过多也会引起啤酒的干苦味和不愉快味，同时致使啤酒的挥发性硫化物的含量增加，啤酒的口味就会变得淡薄、苦涩。

在啤酒行业，人们通常通过专业品酒员来评价啤酒的风味，确定啤酒的等级和指导生产；这种方法简单快捷，但是由于啤酒风味成分复杂，对品评人员的专业水平要求较高，而且品评结果易受品评人员主观状态的影响，因此人工品鉴具有较大的误差。而色谱等常规检测方法，主要依赖于气相色谱，液相色谱，质谱等大型仪器，虽然能准确检测出啤酒中所含成分，但是并不能实现对啤酒风味等级的快速鉴别，并且处理繁琐、价格昂贵、耗时较长。为了实现啤酒风味在线、快速且精准的评价，

离子选择性电极是一种相对廉价并且易于操作的分析技术，它是一类电化学传感器，它的电极电位与溶液中相应离子活度的对数值呈线性关系，即符合能斯特方程。其主要的分析检测物通常是阳离子，比如水合氢离子、碱金属离子、碱土金属离子以及一些阴离子。选择多个对不同离子具有选择性的电极，构成阵列，全面分析啤酒中的离子，更客观、准确地评价啤酒的风味目前尚未有文献报道；所以研究一种基于离子选择性电极传感器阵列的啤酒风味等级评价方法，从而实现啤酒等级的快速检测，为啤酒生产提供指导，则具有广阔的应用前景。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于离子选择性电极传感器阵列的啤酒风味等级评价方法。将传感器阵列采集到的啤酒离子的特征响应信号，通过信号识别处理系统和模式识别的方法建立模型，利用模型和啤酒中离子种类与浓度间的关系判定啤酒风味等级。

为了实现以上目的，本发明的技术方案，包括以下步骤：

步骤一，根据风味阈值对啤酒样本进行风味等级评价，将风味等级划分后的啤酒样本称为已知样本集；