[发明专利]基于近红外光谱的白酒勾兑方法、分段存储与勾兑系统

说明书

本发明为一种基于近红外光谱仪的白酒勾兑方法、分段存储与勾兑系统，方法包括第一步、邀请专家品评原酒样本，评价出不同等级的原酒；采集原酒样本的近红外光谱，利用主成分分析法得到各个等级的原酒的近红外光谱权重；将不同批次相同等级的原酒的近红外光谱均值作为该等级对应的原酒的目标近红外光谱；第二步、计算产值最大时勾兑各个等级的原酒体积和勾兑各个等级的原酒时所需各个储酒罐中酒液的体积。系统包括电磁阀一、驱动电机、近红外光谱仪、流量计、原酒输送泵、储酒罐、液位传感器、电磁阀四和一个或两个存放柜。该方法打破了凭借人工经验进行勾兑的模式，对勾兑方法进行量化，实现自动化勾兑，提高了原酒勾兑的准确性和优级酒产量。

技术领域

本发明属于酿酒技术领域，具体是一种基于近红外光谱仪的白酒勾兑方法、分段存储与勾兑系统。

背景技术

白酒的生产步骤包括酒曲制造、原料处理、发酵、蒸馏、陈酿、摘酒及勾兑调味等，其中勾兑调味是将摘取的酒液按照配方进行混合搅拌，得到不同等级的原酒，起到稳定白酒质量及提高优质酒率的作用。

当前传统白酒酿造行业的勾兑方式是将多个甑锅产出的相同酒精度范围内的原酒集中储存在相同的原酒储存罐中，然后由人工按照经验进行勾兑，这种勾兑方式对工人经验要求较高，配方无法量化，容易出现不同的勾兑批次产品质量不稳定的现象，而且生产效率低，无法判断每个甑锅所产原酒的品质。因此，如何降低人工不利因素的影响，将配方量化实现自动化勾兑已经成为白酒酿造行业急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种基于近红外光谱仪的白酒勾兑方法、分段存储与勾兑系统。

本发明为解决所述技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于近红外光谱的白酒勾兑方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、邀请专家品评原酒样本，评价出不同等级的原酒；采集原酒样本的近红外光谱，利用主成分分析法得到各个等级的原酒的近红外光谱权重；将不同批次相同等级的原酒的近红外光谱均值作为该等级对应的原酒的目标近红外光谱；

第二步、将生产过程中摘取的酒液按照时间序列划分为多段，将每段酒液依次存储在各个储酒罐中，利用式(1)计算各个储酒罐中酒液的近红外光谱；

式(1)中，g_j(τ)为第j个储酒罐中酒液的近红外光谱，σ(t)为储酒时刻t流量计测得的瞬时流量，t₁为第j个储酒罐开始储酒的时刻，t₂为第j个储酒罐停止储酒的时刻，g(τ,t)为近红外光谱仪测得的红外光吸光度与波长τ、储酒时间t的函数关系；

利用所有储酒罐中的酒液勾兑等级i对应的原酒，使勾兑得到的原酒的近红外光谱尽可能接近目标近红外光谱，则得到式(2)的目标函数；

式(2)中，g₁(τ)、g₂(τ)、…、g_j(τ)、…、g_J(τ)分别为各个储酒罐中酒液的近红外光谱，J为储酒罐总数量，分别为勾兑等级i对应的原酒时各个储酒罐的权重，∥∥₂表示二范数；fⁱ(τ)等级i对应的原酒的目标近红外光谱，i＝1～p，p表示等级的总数量；μi(τ)为等级i对应的原酒的近红外光谱权重；

对式(2)进行求解，得到勾兑等级i对应的原酒时各个储酒罐的权重进而得到式(3)的权重矩阵λ；

根据酒厂的生产要求，令kⁱ为等级i对应的原酒单位体积产生的经济价值，以产值K最大为目标，则有式(4)的目标函数；