專利名稱：一種利用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)鑒別黃酒酒齡的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于食品分析領域，尤其涉及利用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)鑒別黃酒酒齡的方法。
背景技術：
黃酒以溫和圓潤、低度、營養(yǎng)和保健而著稱，逐漸被越來越多的消費者所認識、接受和喜好。新釀制的黃酒辣味較重，ロ感粗糙，香氣不足；而經(jīng)過陳釀，內(nèi)部各成分之間發(fā)生締合作用、酷化反應、氧化還原反應、縮合反應等，其口味變得更醇和、柔美、豐滿、鮮爽，且香氣舒適。然而，在市售黃酒中存在以低酒齡酒冒充高酒齡酒的現(xiàn)象。虛報酒齡不僅侵犯了消費者權益，且擾亂了黃酒市場。因而，亟需一種檢測方法快速鑒別黃酒酒齡。香氣是黃酒重要的感官評價指標，傳統(tǒng)上可依靠感官評價鑒別酒齡。然而，感官評價帶有主觀因素，會隨著評價者身體狀況、情緒變化、分辨能力等因素而產(chǎn)生不同的結(jié)果。20世紀90年代以來，電子鼻被逐漸引入飲料酒感官評價中。電子鼻是利用氣體傳感器陣列的響應曲線來識別氣味的電子系統(tǒng)。電子鼻與常規(guī)分析儀器不同，得到的不是被測樣品各種成分的定性和定量結(jié)果，而是給予樣品風味的整體信息，也就是“指紋數(shù)據(jù)”。它們不僅可以對不同樣品的香氣信息進行簡單的比對分析，而且可以通過采集標樣信息建立數(shù)據(jù)庫，利用化學計量學法對未知樣品進行鑒別分析。傳統(tǒng)電子鼻為氣體傳感器陣列型，質(zhì)譜型電子鼻和快速氣相色譜型電子鼻為新型電子鼻。由于飲料酒中水和酒精的干渉，氣體傳感器陣列型電子鼻的響應信號不穩(wěn)定。快速氣相色譜型電子鼻采用超快速色譜型嗅覺指紋分析儀代替氣體傳感器陣列，可較好的用于飲料酒的嗅覺風味分析。目前，黃酒酒齡鑒別多采用高效液相色譜、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用或毛細管電泳等儀器分析技術結(jié)合化學計量學進行，這幾種方法具有操作復雜、預處理繁瑣和不適宜快速分析的缺點；近紅外光譜分析技術在黃酒酒齡鑒別領域亦有應用，是ー種快速無損檢測方法，但近紅外光譜對黃酒中與酒齡密切相關但含量較低的揮發(fā)性香氣物質(zhì)等的響應較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述的技術問題而提供ー種利用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)鑒別黃酒酒齡的方法，該方法具有鑒別正確率高、操作簡單、鑒別快速、檢測成本低等特點。本發(fā)明的技術方案
ー種利用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)鑒別黃酒酒齡的方法，其特征在于包括如下步驟
(I)、黃酒酒齡鑒別模型的建立，包括以下步驟
①、收集酒齡明確的黃酒作為建立模型的標準樣品集；②、每ー標準樣品搖勻，取5mL置于快速氣相色譜型電子鼻分析系統(tǒng)的20mL密閉樣品瓶中；
③、用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)采集黃酒標準樣品集的嗅覺指紋信息，得到黃酒標準樣品集的色譜型嗅覺指紋 ④、對黃酒標準樣品集的色譜型嗅覺指紋圖進行主成分分析，得到特征嗅覺指紋矢
量;
⑤、采用判別分析法建立黃酒標準樣品集的基于步驟④的特征嗅覺指紋矢量的黃酒酒齡鑒別模型；
(2)、將待測黃酒樣品搖勻，取5mL置于快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)的20mL密閉樣品瓶中；
(3)、利用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)采集待測黃酒樣品嗅覺指紋信息，得到待測黃酒樣品的色譜型嗅覺指紋 (4)、將待測黃酒樣品的色譜型嗅覺指紋圖進行主成分分析，構成特征嗅覺指紋矢量；
(5)、將步驟(4)獲得的待測黃酒樣品的特征嗅覺指紋矢量調(diào)入利用步驟(I)建立的黃酒酒齡鑒別模型，預測得出待測黃酒樣品的酒齡。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的ー種利用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)鑒別黃酒酒齡的方法，由于采用了氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)，因此與傳統(tǒng)的感官評價法相比，花費的檢測時間較短；與傳統(tǒng)的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等方法相比，提高了檢測效率，降低了檢測成本；與傳統(tǒng)氣體傳感器陣列型電子鼻相比，對于酒精和水的抗干擾能力有了很大的提高，并提高了檢測的精密度和鑒別正確率。另外，本發(fā)明的ー種利用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)鑒別黃酒酒齡的方法具有鑒別正確率高、操作簡單、鑒別效率高等的特點。


圖1、1年陳黃酒標準樣品的色譜型嗅覺指紋圖，左圖為DB5氣相色譜柱的譜圖，右圖為DB 1701的譜 圖2、3年陳黃酒標準樣品的色譜型嗅覺指紋圖，左圖為DB 5氣相色譜柱的譜圖，右圖為DB 1701的譜 圖3、5年陳黃酒標準樣品的色譜型嗅覺指紋圖，左圖為DB 5氣相色譜柱的譜圖，右圖為DB 1701的譜 圖4、1年陳、3年陳和5年陳黃酒標準樣品集的主成分圖，圖中PCl表示主成分1，PC2表示主成分2 ；
圖5、I年陳和3年陳黃酒標準樣品集的判別分析分類 圖6、I年陳和5年陳黃酒標準樣品集的判別分析分類 圖7、3年陳和5年陳黃酒標準樣品集的判別分析分類圖。
具體實施例方式下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步闡述，但并不限制本發(fā)明。
本發(fā)明所用的黃酒標準樣品為上海金楓酒業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的不同批次的同品種明確酒齡的黃酒。其中，I年陳黃酒樣品13瓶、3年陳黃酒樣品12瓶和5年陳黃酒樣品7瓶。本發(fā)明的待測的黃酒樣品為上海金楓酒業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的5年陳黃酒。本發(fā)明所用的電子鼻指紋分析系統(tǒng)為法國Alpha M. 0. S公司的Heracles電子鼻指紋分析系統(tǒng)；所述的Heracles電子鼻指紋分析系統(tǒng)由Heracles超快速色譜型嗅覺指紋分析儀主機、極性不同的毛細管柱(DB 5和DB 1701，DB5為極性柱，DB1701為非極性柱)、雙氫火焰檢測器、超快速升溫系統(tǒng)、熱脫附設置、加熱進樣ロ、自動進樣器和化學計量學軟件等構成。 Heracles電子鼻指紋分析系統(tǒng)采集不同酒齡黃酒標準樣品嗅覺指紋信息所用エ作參數(shù)為注射體積為1500 UL，注射速度為270 UL /s，樣品保留時間為8 S，進樣ロ溫度為180で，采樣溫度為43で，吹掃15 S，注射時間為40 S，注射持續(xù)時間為2 S，加熱速度為2 0C /s，最終時間200 S，最終保留時間10 S。本發(fā)明所用的判別分析法參見梁逸曾，俞汝勤.分析化學手冊(第十分冊)化學計量學.北京化學エ業(yè)出版社，2000 (第二版)，332 333。實施例I
ー種利用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)鑒別黃酒酒齡的方法，其特征在于包括如下步驟
(I)、黃酒酒齡鑒別模型的建立，包括以下步驟
①、收集酒齡I年陳黃酒樣品13瓶、3年陳黃酒樣品12瓶和5年陳黃酒樣品7瓶作為建立模型的標準樣品集；
②、步驟①的每一標準樣品搖勻，取5mL置于快速氣相色譜型電子鼻分析系統(tǒng)的20mL密閉樣品瓶中；
③、用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)采集步驟②中的20mL密閉樣品瓶中的黃酒標準樣品集的嗅覺指紋信息，得到黃酒標準樣品集的色譜型嗅覺指紋圖，其中圖I、圖2和圖3分別為I年陳、3年陳和5年陳黃酒標準樣品的色譜型嗅覺指紋圖，每個圖中左圖為DB 5氣相色譜柱的譜圖，右圖為DB 1701的譜從圖I、圖2及圖3中可以看出兩根極性不同的色譜柱DB 5和DB 1701出峰時間和出峰數(shù)目不同；1年陳和3年陳樣品的出峰時間一致，但峰面積不同，5年陳樣品的DB 5色譜柱采集得到的出峰數(shù)目少于I年陳和3年陳樣品；
上述的Heracles電子鼻指紋分析系統(tǒng)采集不同酒齡黃酒標準樣品嗅覺指紋信息所用工作參數(shù)為注射體積為1500 iiL，注射速度為270 iiL/s，樣品保留時間為8s，進樣ロ溫度為180°C，采樣溫度為43°C，吹掃15s，注射時間為40s，注射持續(xù)時間為2s，加熱速度為2V /s，最終時間200s，最終保留時間IOs ；
④、對步驟③所得的黃酒標準樣品集的色譜型嗅覺指紋圖進行主成分分析，得到特征嗅覺指紋矢量，I年陳、3年陳和5年陳黃酒標準樣品集的主成分圖如圖4所示；
從圖4中可以看出主成分I解釋了樣品間77. 898%的差異，主成分2解釋了 12. 594%的差異；1年陳、3年陳和5年陳黃酒樣品較好的區(qū)分開；
⑤、采用判別分析法建立黃酒標準樣品集的基于特征嗅覺指紋矢量的黃酒酒齡鑒別模型，圖5、圖6、圖7分別為I年陳和3年陳、I年陳和5年陳、3年陳和5年陳黃酒標準樣品集的判別分析分類 從圖5和圖6分別可以看出I年陳和3年陳、I年陳和5年陳兩兩較好的區(qū)分開，從圖7可以看出ー個3年陳樣品被判別為5年陳樣品；
其中I年陳、3年陳和5年陳樣品集中分別有13個、11個和7個樣品鑒別正確，可以得出鑒別正確率分別為100%、91. 67%和100%，因此所建的黃酒酒齡鑒別模型性能穩(wěn)健；
(2)、將待測上海金楓酒業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的5年陳黃酒樣品搖勻，取5mL置于快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)的20mL密閉樣品瓶中；
(3)、利用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)采集待測黃酒樣品嗅覺指紋信息，得到待測黃酒樣品的色譜型嗅覺指紋圖；
上述的Heracles電子鼻指紋分析系統(tǒng)采集待測黃酒樣品嗅覺指紋信息所用工作參數(shù)為注射體積為1500 iiL，注射速度為270iiL/s，樣品保留時間為8s，進樣ロ溫度為180°C，采樣溫度為43°C，吹掃15s，注射時間為40s，注射持續(xù)時間為2s，加熱速度為2V /s,最終時間200s，最終保留時間IOs ；
(4)、將待測黃酒樣品的色譜型嗅覺指紋圖進行主成分分析，構成特征嗅覺指紋矢量；
(5)、將步驟(4)獲得的待測黃酒樣品的特征嗅覺指紋矢量調(diào)入利用步驟(I)建立的黃酒酒齡鑒別模型，得出待測黃酒樣品的酒齡為5年。而利用感官評價法(GB/T 13662-2000)判定該待測黃酒樣品的酒齡為5年。綜上所述，本發(fā)明的快速氣相色譜型電子鼻可較好的用于黃酒酒齡鑒別，且本發(fā)明的利用快速氣相色譜型電子鼻鑒別黃酒酒齡的方法，與傳統(tǒng)的感官評價法等相比，具有操作簡單，花費的檢測時間較短，并且鑒別正確率高，是黃酒酒齡鑒別的新方法。上述內(nèi)容僅為本發(fā)明構思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術方案所作的任何等效變換，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.ー種利用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)鑒別黃酒酒齡的方法，其特征在于包括如下步驟 (1)、黃酒酒齡鑒別模型的建立，包括以下步驟 ①、收集酒齡明確的黃酒作為建立模型的標準樣品集； ②、每ー標準樣品搖勻，取5mL置于快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)的20mL密閉樣品瓶中； ③、用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)采集黃酒標準樣品集的嗅覺指紋信息，得到黃酒標準樣品集的色譜型嗅覺指紋圖； ④、對黃酒標準樣品集的色譜型嗅覺指紋圖進行主成分分析，得到特征嗅覺指紋矢量; ⑤、采用判別分析法建立黃酒標準樣品集的基于步驟④的特征嗅覺指紋矢量的黃酒酒齡鑒別模型； (2)、將待測黃酒樣品搖勻，取5mL置于快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)的20mL密閉樣品瓶中； (3)、利用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)采集待測黃酒樣品嗅覺指紋信息，得到待測黃酒樣品的色譜型嗅覺指紋圖； (4)、將待測黃酒樣品的色譜型嗅覺指紋圖進行主成分分析，構成特征嗅覺指紋矢量； (5)、將步驟(4)獲得的待測黃酒樣品的特征嗅覺指紋矢量調(diào)入利用步驟(I)建立的黃酒酒齡鑒別模型，得出待測黃酒樣品的酒齡。
2.如權利要求I所述的ー種利用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)鑒別黃酒酒齡的方法，其特征在于步驟(I)中的③及步驟(3)中所述的快速氣相色譜型電子鼻分析系統(tǒng)為法國Alpha M. 0. S公司的Heracles電子鼻指紋分析系統(tǒng)。
3.如權利要求2所述的ー種利用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)鑒別黃酒酒齡的方法，其特征在于步驟(I)中的③及步驟(3)中所述的用快速氣相色譜型電子鼻指紋分析系統(tǒng)采集黃酒標準樣品集的嗅覺指紋信息吋，Heracles電子鼻指紋分析系統(tǒng)所用工作參數(shù)為注射體積為1500 iiL，注射速度為270iiL/s，樣品保留時間為8s，進樣ロ溫度為180°C，采樣溫度為43°C，吹掃15s，注射時間為40s，注射持續(xù)時間為2s，加熱速度為2°C /s，最終時間200s，最終保留時間10s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用快速氣相色譜型電子鼻分析系統(tǒng)鑒別黃酒酒齡的方法，即首先建立黃酒酒齡鑒別模型后，然后將待測黃酒樣品搖勻，取5mL置于快速氣相色譜型電子鼻分析系統(tǒng)的20mL密閉樣品瓶中，利用快速氣相色譜型電子鼻分析系統(tǒng)采集待測黃酒樣品嗅覺指紋信息，得到待測黃酒樣品的色譜型嗅覺指紋圖，將待測黃酒樣品的色譜型嗅覺指紋圖進行主成分分析，構成特征嗅覺指紋矢量后調(diào)入到所建立的黃酒酒齡鑒別模型中，得出待測黃酒樣品的酒齡。本發(fā)明的一種利用快速氣相色譜型電子鼻分析系統(tǒng)鑒別黃酒酒齡的方法，其鑒別正確率高、操作簡單，與傳統(tǒng)的感官評價法相比，花費的檢測時間較短，是黃酒酒齡鑒別的新方法。
文檔編號G01N30/88GK102645502SQ20121011942
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權日2012年4月23日
發(fā)明者于海燕, 戴鑫, 牛云蔚, 田懷香, 肖作兵 申請人:上海應用技術學院