
第36卷,第1期 2016年1月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 36,No.1-pp84-90
January,2016
熊雅婷,李宗朋,王健,张英,王淑军,尹建军,宋全厚
中国食品发酵工业研究院,北京100015
酸度和酒精度进行定量分析,通过PLS建立酒醋成分定量分析模型,同时采用CARS、间需偏最小二乘变量选择法(iPLS)和无信息变量消除法(UVE),实现光谱特征波段选择,并利用多元散射校正(MSC)、导数以及标准正态变量变换(SNV)等预处理方法进行模型优化。用决定系数(R)、预测标准偏差(RMSEP)以及最佳主因子数对模型进行评价,确定最佳建模方法。结果表明:波段筛选能够对模型起到优化作用,并提高模型运算速度,其中CARS优化效果最为明显,酒略水份、淀粉、酸度和酒精度的R分别达到0.885,0.915, 0.951,0.954;RMSEP分别为0.630,0.519,0.228,0.234,有效地提高了模型的稳定性与准确度。经过优化,所建模型预测效果好,能够满足白酒酒酪主要成分的快速检测要求,在实际应用中有一定的参考价值。
关键词白酒酒醋;近红外光谱技术;定量分析;预处理方法;波段筛选
中图分类号:0657.3
3文献标识码:A
引言
DOI : 10, 3964 /j. issn. 1000-0593 (2016 )01-0084-07
酒酒:通过比较全光谱、CARS变量选择法、间隔偏最小二乘变量选择法(iPLS)和无信息变量消除法(UVE),深人探讨光谱波段筛选方法对酒酪中淀粉、水份、酸度、酒精度指
酒醋发酵过程伴随着水份,淀粉,以及酸度等主要成分含量的变化,影响白酒酿造的产量、质量与风味,因此,对酒醋中主要物质及时检测是控制白酒生产晶质的保障。目前传统化学检测方法存在操作繁杂,检测结果延退,准确性差,污染环境,难以实现大批量快速定量检测等缺点]。寻找一种快速、高效、清洁的检测方法尤为重要。
近红外光能够穿透到酒样晶内部,携带样晶内部信息,所以可以采用漫反射技术对样品直接测定。近红外光谱(nearinfraredspectroscopy,NIR)技术操作简单、样品无需前处理、易于实现快速分析,已经在食品、药品、石油化工、农牧等领域广泛应用"。
目前,在白酒酒检测方面,郝建国等3采用偏最小二乘回归法(PLS)建立了汾酒酒醋中淀粉、酒精度、酸度、水份的定量分析模型,赵东等分别对五粮液人窖、出窖酒的多种理化指标进行了建模与验证。以上研究结果均表明了近红外光谱技术对单一香型白酒酒醋的快速检测具有可行性,建立的模型具有较高预测能力。但是这些研究并未对模型进行深人优化,
实验综合了浓香型,白干型和芝麻香型等多种香型的白收稿日期:2014-09-01,修订日期:2014-12-15
基金项目:科研院所技术开发研究专项项目(2013EG111212)资助
作者简介:熊雅婷,1990年生,中国食品发酵工业研究院硕士研究生
*通讯联系人e-mail:onlykissjohn@hotmail.com
标建模的影响,并通过对比确定最佳波段选择方法及预处理方法,以此来降低模型复杂程度,提高模型运算速度、稳定性、准确性以及模型预测能力,为快速评价酒醋质量提供定参考。
实验部分 1
1.1仪器设备
实验使用QC-leader傅里叶变换近红外光谱仪(北京中安信达科技有限公司)。光谱仪光源为卤钨灯,检测器为温控InGaAs,配有固体测量池。光谱范围为10000~4000 cm-1,分辨率为8cm-,扫描次数为32;利用配套软件 NIRWareOperator采集样品的近红外光谱信息,采用Un-scramblerX10.3光谱分析软件(挪威CAMO公司)进行光谱预处理、偏最小二乘计算,CARS,iPLS,UVE等程序均在
MATLAB环境下运行。 1.2材料
实验所用浓香型,白干型和芝麻香型酒醋样品共855 个,由某白酒企业提供。为保证实验可靠性及模型准确性, e-mail : xiongyating1130@ 163, com