一种色素阵列传感技术快速评价原浆酒质量的方法技术

本发明专利技术公开了一种色素阵列传感技术快速评价原浆酒质量的方法，包括以下步骤：（1）选取两种或两种以上气敏色素，集成色素传感器阵列；（2）建立不同等级原浆酒的标准指纹图谱；（3）原浆酒等级鉴别模型的建立；（4）待测原浆酒等级的鉴别。本发明专利技术利用色素阵列传感器检测原浆酒中乙醇和己酸乙酯的对应的响应信号，通过分析乙醇和乙酸乙酯的含量对其原浆酒的质量进行评价，实现原浆酒等级的快速区别，为白酒生产提供指导。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及原浆酒检测领域，具体涉及一种色素阵列传感技术快速评价原浆酒质量的方法。
技术介绍
中国白酒酿造的历史相当悠久，可以追溯到公元前4000－2000年，酿酒工艺精湛、技艺博大精深，产品风格独特，酒体醇厚，回味悠长，在全世界享有盛誉。因此，白酒酿造业成为了我国食品行业的支柱性产业，在国民经济发展中具有举足轻重的地位，并成为国家财政税收的重要来源之一。目前，酿酒行业的生产工艺还是主要依靠传统手段，蒸酒环节中量质摘酒，该步骤的主要特点是要区分蒸馏出来的原浆酒的成分差别，判断区分酒的品质，目前酒厂的原浆酒出酒过程分为酒头、一级酒、二级酒、酒尾四个阶段，其中酒头和酒尾是不符合后续工艺要求的酒，一级酒品级最高，二级酒品级较低，一级酒的价格是二级酒的十倍以上。在大部分酿酒企业中，普遍采用人工尝酒的方式来实时对原浆酒进行品质分级，但是这种方法存在依赖工人经验、容易出错、对人身体伤害大等特点。采用这种方法会导致标准不统一，酒品降低等问题，给酒厂带来重大经济损失。为解决此环节的问题，大型酒厂已经开始在原浆酒成分分析等方面进行了大量的工作，目前已知的成分超过70种物质，通过大量实验与经验对比发现，乙醇和乙酸乙酯是原浆酒品质的最主要的两种标志物质。但目前的分析手段都无法应用在生产设备上进行在线检测，无法实时对酒的品级进行区分。随着仪器科学及计算方法的发展，许多新的测量方法被应用在乙醇浓度检测上，如近红外光谱法、气相色谱法、折光率法、液相色谱法、荧光法、拉曼光谱法等。但是这些仪器设备较昂贵，且难以实现车间里的现场检测。色素阵列传感器是利用色素分子与气体是通过共价键、离子键和氧键等强作用力结合的，与传统的电子鼻等金属氧化物气体传感器相比具有不易受环境中水蒸气、酸碱等干扰因素的影响，是一种原浆酒品质检测的理想工具。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种色素阵列传感技术快速评价原浆酒质量的方法，利用色素阵列传感器检测原浆酒中乙醇和己酸乙酯的对应的响应信号，通过分析乙醇和乙酸乙酯的含量对其原浆酒的质量进行评价，实现原浆酒等级的快速区别，为白酒生产提供指导。本专利技术通过以下技术方案实现：一种色素阵列传感技术快速评价原浆酒质量的方法，包括以下步骤：（1）集成色素传感器阵列：选取两种或两种以上气敏色素，根据授权公告号为CN101074931B公开的色敏气体传感器阵列的制作方法制作色素传感器阵列；（2）建立不同等级原浆酒的标准指纹图谱：A：选取不同车间不同批次原浆酒，每一批次的原浆酒均包含酒头、一级酒、二级酒、酒尾四类，针对每个批次不同等级的原浆酒分别取多个样本，利用国标方法测定每个样本乙醇和己酸乙酯的浓度；B：每个样本取1~5ml原浆酒放入样本瓶中，放置于顶空气体发生装置，色素传感器阵列放置于样本瓶顶部，样本顶空与色素传感器阵列接触2~10min后，获取不同等级原浆酒对应的色素阵列的图像，通过信号提取得到色素阵列标准指纹图谱；（3）原浆酒等级鉴别模型的建立：A：将原浆酒已知的乙醇和己酸乙酯浓度作为输出值Y，将不同等级原浆酒对应的色素传感器阵列指纹图谱数据信号作为输入变量Xi，得到乙醇和己酸乙酯浓度的定量模型Y定量=F(Xi)；B：将已知不同等级原浆酒对应的色素传感器阵列指纹图谱数据信号作为输入变量Xi，原浆酒等级作为输出值Z，得到原浆酒等级的定性预测模型Z等级鉴别=G(Xi)；（4）待测原浆酒等级的鉴别：A：定量检测结果，取1~5mL待测原浆酒样本放入样本瓶中，放置于顶空气体发生装置，色素传感器阵列放置于待测样本瓶顶部，样本顶空与色素传感器阵列接触反应2~10min后，获取待测原浆酒样本图谱，将待测原浆酒样本的指纹图谱数据信号入步骤（3）建立的原浆酒乙醇和己酸乙酯浓度的定量模型Y定量=F(Xi)，预测出待测原浆酒中乙醇和己酸乙酯浓度;B：定性检测结果，依据原浆酒中乙醇和己酸乙酯浓度，将待测样本图谱数据信号带入步骤（3）中的定性预测模型Z等级鉴别=G(Xi)中，鉴别原浆酒的等级。本专利技术进一步改进方案是，色素传感器阵列所选气敏色素为BromocresolGreen、BromothymolBlue、ThymolBlue、CresolRed、BromocresolPurple、NeutralRed、5,10,15,20-tetraphenyl-21H,23H-porphin、2,3,7,8,12,13,17,18-Octaethyl-21H,23H-porphinemanganese(III)chloride、5,10,15,20-Tetraphenyl-21H,23H-porphinemanganese(III)chloride、5,10,15,20-Tetraphenyl-21H,23H-porphin;5,10,15,20-Tetraphenyl-21H,23H-porphinecopper(II)、5,10,15,20-Tetraphenyl-21H,23H-porphineiron(III)chloride;、5,10,15,20-Tetrakis(4-methoxyphenyl)-21H,23H-porphineiron(III)chloride;、5,10,15,20-Tetraphenyl-21H,23H-porphinezinc、5,10,15,20-Tetrakis(4-methoxyhenyl)-21H,23H-porphinecobalt(II)、5,10,15,20-Tetrakis(pentafluorophenyl)-21H,23H-porphyriniron(III)chloride中的任两种或两种以上。本专利技术与现有技术相比，具有以下明显优点：气体传感器是根据传感器与气体接触后，传感器产生物理或化学的变化来定量定性分析气体。气体传感器技术已广泛应用于环境、食品、医药等多个领域，但在国内还没用将气体传感器技术用于微生物检测和鉴别的相关专利。本专利技术提供一种利用色素气敏传感技术快速检测原浆酒中己酸乙酯和乙醇浓度、鉴别原浆酒等级的方法，建立模型，实现待测原浆酒等级的快速区分，这能够为白酒生产提供指导。具体实施方式以下将结合实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。以鉴别芝麻香型白酒的原浆酒等级为例，详细阐述本专利技术的具体实施方式。所述一种色素阵列传感技术快速评价原浆酒质量的方法包括4个步骤：步骤（1）集成色素传感器阵列：选取两种或两种以上气敏色素集成一个传感器阵列，传感器阵列的制备参考专利CN101074931A色敏气体传感器阵列的制作方法公开的方法，制得的色素阵列放置于氮气气氛中干燥5min后利用相机获取色素传感器阵列图像，通过信号提取得到空白色素阵列标准图谱。气敏色素选用pH指示剂，卟啉类，金属卟啉、酞菁类显色剂其中的一种或若干种。重复上述方法制备多个相同的传感器阵列组成测试组传感器阵列，将测试组传感器阵列分别与乙酸乙酯和乙醇发生反应，提取传感器阵列的信号，从中挑选出响应灵敏的气敏色素制备成新的传感器阵列，这些新的传感器阵列用于本专利技术检测用传感器阵列。最终筛选出的气敏色素为6种pH指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种色素阵列传感技术快速评价原浆酒质量的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）集成色素传感器阵列：选取两种或两种以上气敏色素，根据授权公告号为CN 101074931 B公开的色敏气体传感器阵列的制作方法制作色素传感器阵列；（2）建立不同等级原浆酒的标准指纹图谱：A：选取不同车间不同批次原浆酒，每一批次的原浆酒均包含酒头、一级酒、二级酒、酒尾四类，针对每个批次不同等级的原浆酒分别取多个样本，利用国标方法测定每个样本乙醇和己酸乙酯的浓度；B：每个样本取1~5ml原浆酒放入样本瓶中，放置于顶空气体发生装置，色素传感器阵列放置于样本瓶顶部，样本顶空与色素传感器阵列接触2~10min后，获取不同等级原浆酒对应的色素阵列的图像，通过信号提取得到色素阵列标准指纹图谱；（3）原浆酒等级鉴别模型的建立：A：将原浆酒已知的乙醇和己酸乙酯浓度作为输出值Y，将不同等级原浆酒对应的色素传感器阵列指纹图谱数据信号作为输入变量Xi，得到乙醇和己酸乙酯浓度的定量模型Y定量=F(Xi)；B：将已知不同等级原浆酒对应的色素传感器阵列指纹图谱数据信号作为输入变量Xi，原浆酒等级作为输出值Z，得到原浆酒等级的定性预测模型Z等级鉴别=G(Xi)；（4）待测原浆酒等级的鉴别：A：定量检测结果，取1~5mL待测原浆酒样本放入样本瓶中，放置于顶空气体发生装置，色素传感器阵列放置于待测样本瓶顶部，样本顶空与色素传感器阵列接触反应2~10min后，获取待测原浆酒样本图谱，将待测原浆酒样本的指纹图谱数据信号入步骤（3）建立的原浆酒乙醇和己酸乙酯浓度的定量模型Y定量=F(Xi)，预测出待测原浆酒中乙醇和己酸乙酯浓度;B：定性检测结果，依据原浆酒中乙醇和己酸乙酯浓度，将待测样本图谱数据信号带入步骤（3）中的定性预测模型Z等级鉴别=G(Xi)中，鉴别原浆酒的等级。...

【技术特征摘要】
1.一种色素阵列传感技术快速评价原浆酒质量的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）集成色素传感器阵列：选取两种或两种以上气敏色素，根据授权公告号为CN101074931B公开的色敏气体传感器阵列的制作方法制作色素传感器阵列；（2）建立不同等级原浆酒的标准指纹图谱：A：选取不同车间不同批次原浆酒，每一批次的原浆酒均包含酒头、一级酒、二级酒、酒尾四类，针对每个批次不同等级的原浆酒分别取多个样本，利用国标方法测定每个样本乙醇和己酸乙酯的浓度；B：每个样本取1~5ml原浆酒放入样本瓶中，放置于顶空气体发生装置，色素传感器阵列放置于样本瓶顶部，样本顶空与色素传感器阵列接触2~10min后，获取不同等级原浆酒对应的色素阵列的图像，通过信号提取得到色素阵列标准指纹图谱；（3）原浆酒等级鉴别模型的建立：A：将原浆酒已知的乙醇和己酸乙酯浓度作为输出值Y，将不同等级原浆酒对应的色素传感器阵列指纹图谱数据信号作为输入变量Xi，得到乙醇和己酸乙酯浓度的定量模型Y定量=F(Xi)；B：将已知不同等级原浆酒对应的色素传感器阵列指纹图谱数据信号作为输入变量Xi，原浆酒等级作为输出值Z，得到原浆酒等级的定性预测模型Z等级鉴别=G(Xi)；（4）待测原浆酒等级的鉴别：A：定量检测结果，取1~5mL待测原浆酒样本放入样本瓶中，放置于顶空气体发生装置，色素传感器阵列放置于待测样本瓶顶部，样本顶空与色素传感器阵列接触反应2~10min后，获取待测原浆酒样本图谱，将待测原浆酒样本的指纹图谱数据信号入步骤（3）建立的原浆酒乙醇和己酸乙酯浓度的定量模型Y定量=F(Xi)，预测出待测原浆酒中乙醇和己酸乙酯浓度;B：定性检测结果，依据原浆酒中乙醇和己酸乙酯浓度，将待测样本图谱数据信号带入步骤（3）中的定性预测...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹小波，吴建峰，黄晓玮，孙宗保，孙莹，石吉勇，唐群勇，沈丹萍，
申请(专利权)人：江苏今世缘酒业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32