[发明专利]一种葡萄酒苹乳发酵进程的检测方法和装置

说明书

本发明公开了一种葡萄酒苹乳发酵进程的检测方法和装置。本发明检测方法主要包括：采集葡萄酒发酵液样品，获取样品的光谱数据，利用AI技术将光谱数据进行处理，建立目标物质含量的预测模型；采集待测发酵液的光谱数据，将数据输入所建立的预测模型计算得到发酵液中目标物质的含量。本发明将近红外光谱法与AI技术相结合，实现葡萄酒苹乳发酵进程中苹果酸和/或乳酸含量的检测，具有近红外光谱法的优点。本发明的检测装置主要包括样品仓、光源模块、数据采集模块、数据分析模块。本发明的装置体积小、方便携带，测定速度快，可以应用于现场检测，并且十分经济，有望被推广应用。

技术领域

本发明属于物质检测技术领域，具体涉及一种葡萄酒苹乳发酵进程的检测方法和装置。

背景技术

苹果酸-乳酸发酵(Malolactic fermentation，MLF)简称苹乳发酵，是指苹果酸(Malic Acid)在乳酸菌的作用下被分解成乳酸(Lactic Acid)和二氧化碳的过程。葡萄酒的酒精发酵结束后，苹乳发酵就会自然而然地进行。苹乳发酵对葡萄酒的品质和感官特性具有积极作用，它可以将酸味尖刻、粗硬的苹果酸转化为酸味柔和的乳酸，降低葡萄酒的酸度和涩度，改善葡萄酒的口感，进行风味修饰并增加风味的复杂性，还可以提高葡萄酒的生物稳定性。苹乳发酵对大部分红葡萄酒、一些白葡萄酒和汽酒最终的质量有重要影响，而自发进行的苹乳发酵结果往往难以预测，甚至引起葡萄酒的腐败。因而，以苹果酸的含量作为指标监测和控制苹乳发酵进程具有重要的现实意义。

目前苹果酸的检测方法主要有纸层析法、液相色谱法和酶法。纸层析法主要是依据苹果酸等有机酸在展开剂中的移动速度来判断，通过观察滤纸上苹果酸显色斑点的大小可以直观判断苹乳发酵进程，但是该方法耗时较长，且平行性、定量性较差，对生产会造成一定延误，而且所用的有机溶剂等常具有挥发性，并有一定毒性。液相色谱检测方法具有自动化程度高，重现性好、快速、灵敏等优点，但对于实验设备的要求也较高。酶法检测主要是通过酶反应原理测定苹果酸的含量，测定快速、简便、特异性良好，在国外已得到广泛应用，但在国内尚未被广泛采用。

近红外光(NIR)是指介于可见光和中红外光之间的电磁波，波长范围是780～2526nm，一般有机物在该区的近红外光谱吸收主要是含氢基团(OH、CH、NH、SH、PH等)的倍频和合频吸收。光谱法与上述检测方法相比，具有测速快、易操作、分析样品不被破坏、污染小等优势。美国FOSS公司的葡萄酒全分析仪WineScan Flex采用了FTIR傅里叶变换红外光谱技术，可以快速分析出葡萄酒中的多项指标，包括酒精度、还原糖、葡萄糖、果糖、总酸、挥发酸、pH、苹果酸、乳酸等指标。但该仪器一台的单价近一百万元人民币，价格十分的昂贵。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种葡萄酒苹乳发酵进程的检测方法。

本发明的另一目的在于提供一种葡萄酒苹乳发酵进程的检测装置。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种葡萄酒苹乳发酵进程的检测方法，包括以下步骤：

S1、采集N组不同时段苹乳发酵过程中的发酵液样品；

S2、用不同波长的红外光对发酵液样品进行照射；

S3、采集穿过发酵液样品后的不同波长的光的强度，得到N组光谱数据；

S4、利用N组光谱数据建立目标物质含量的预测模型；

S5、采集待测发酵液按照步骤S2、S3的方法得到光谱数据，将数据输入步骤S4建立的预测模型计算得到发酵液中目标物质的含量。

进一步地，步骤S1、S5中的发酵液样品取澄清液，避免发酵液中的固体物质影响检测的准确性。近红外由于合频与倍频的吸收强度很弱，因此杂质峰的干扰也大大减弱，使得近红外测量可以避免对样品进行复杂的预处理，但除去固体杂质的干扰仍有助于提高所建立预测模型的可靠性。