一種檢測水果酒中多酚類物質(zhì)的方法及數(shù)學(xué)模型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型快速評(píng)定果酒質(zhì)量的方法，特別涉及一種基于 超聲波協(xié)同脈沖電場處理并檢測水果酒中多酚類物質(zhì)的方法及數(shù)學(xué)模型。
【背景技術(shù)】
[0002] 水果酒(葡萄酒、荔枝酒、菠蘿酒等）因其含有豐富的多酚類物質(zhì)而具有較好的保 健功效，不僅可以預(yù)防人體遭受各種疾病的困擾，而且對(duì)酒的口感及色澤等都起到非常重 要的影響。
[0003] 多酚類物質(zhì)如單寧、總酚、沒食子酸、原兒茶酸、愈創(chuàng)木酚、4-乙基苯酚、香草醛和 丁香醛等，通過測定多酚類物質(zhì)的含量高低，可以在一定程度上判斷果酒的品質(zhì)的好壞，通 過建立超聲波協(xié)同脈沖電場處理果酒對(duì)酚類物質(zhì)影響的數(shù)學(xué)模型，就可以指導(dǎo)不同處理參 數(shù)對(duì)果酒中多酚類物質(zhì)的影響，從而提升果酒的品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種檢測水果酒中多酚類物質(zhì)的方 法及數(shù)學(xué)模型。
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)： 一種檢測水果酒中多酚類物質(zhì)的方法，包括以下步驟：將水果全汁發(fā)酵得到水果干 酒，先采用頻率為20~30kHz的超聲波處理40~60s，再采用頻率為10~20Hz、電場強(qiáng)度為 10~30kV/cm的脈沖電場，處理時(shí)間100~300 ys，得預(yù)處理水果干酒；根據(jù)數(shù)學(xué)模型
對(duì)預(yù)處理水果干酒中的多酚類物質(zhì)進(jìn)行檢測，獲得多酚類物質(zhì)的含量；其中，C表示多 酚類物質(zhì)的濃度，s代表超聲波，E代表脈沖電場，t代表處理時(shí)間，f代表頻率，a為物質(zhì)常 數(shù)，V為待檢測酒樣的體積。
[0006] 多酚類物質(zhì)為單寧、總酚、沒食子酸、原兒茶酸、愈創(chuàng)木酚、4-乙基苯酚、香草醛的 任一種。所述單寧、總酚、沒食子酸、原兒茶酸、愈創(chuàng)木酚、4-乙基苯酚、香草醛的物質(zhì)常數(shù)a 分別為 17. 9156、16. 3278、19. 8721、19. 2562、18. 6105、19. 1816 和 18. 5236。
[0007] -種用于檢測水果酒中多酚類物質(zhì)的數(shù)學(xué)模型，該數(shù)學(xué)模型為
式中，C表示多酚類物質(zhì)的濃度，s代表超聲波，E代表脈沖電場，t代表處理時(shí)間，f代 表頻率，a為物質(zhì)常數(shù)，V為待檢測酒樣的體積。
[0008] 本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明所涉及的數(shù)學(xué)模型，可以相對(duì)準(zhǔn)確和快速地判 斷果酒中多酚類物質(zhì)的含量，從而判斷超聲波協(xié)同脈沖電場處理的實(shí)際效果，可以指導(dǎo)生 廣尚品質(zhì)的果酒。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0010] 實(shí)施例1 (1) 將葡萄水果全汁發(fā)酵得到的水果干酒，先采用頻率為20kHz的超聲波處理40s，再 采用頻率為10Hz、電場強(qiáng)度為10 kV/cm的脈沖電場，處理時(shí)間100 μ s，得預(yù)處理水果干酒； (2) 對(duì)預(yù)處理水果干酒中的多酚類物質(zhì)進(jìn)行檢測，以C表示多酚類物質(zhì)的濃度，s代表 超聲波，E代表脈沖電場，t代表處理時(shí)間，f代表頻率，a為物質(zhì)常數(shù)(單寧17. 9156、總酚 16. 3278、沒食子酸19. 8721、原兒茶酸19. 2562、愈創(chuàng)木酚18. 6105、4_乙基苯酚19. 1816、香 草醛18. 5236)，V為處理酒樣的體積（1L)，通過多組測定數(shù)據(jù)，最終確定數(shù)學(xué)模型為
再將測定的數(shù)值帶入數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證，其中單寧、總酚、沒食子酸、原兒茶酸、愈創(chuàng)木 酚、4-乙基苯酚、香草醛的結(jié)果見表1。
[0011] 表1實(shí)測值與預(yù)測值之間的比較
結(jié)果表明，本發(fā)明方法所得到的預(yù)測值與實(shí)際值的偏差不大，偏差在1%-7%之間，本方 法具有實(shí)際意義。
[0012] 實(shí)施例2 (1) 將荔枝水果全汁發(fā)酵得到的水果干酒，先采用頻率為25kHz的超聲波處理50s，再 采用頻率為15Hz、電場強(qiáng)度為20 kV/cm的脈沖電場，處理時(shí)間200 μ s，得預(yù)處理水果干 酒； (2) 對(duì)預(yù)處理水果干酒中的多酚類物質(zhì)進(jìn)行檢測，以C表示多酚類物質(zhì)的濃度，s代表 超聲波，E代表脈沖電場，t代表處理時(shí)間，f代表頻率，a為物質(zhì)常數(shù)(單寧17. 9156、總酚 16. 3278、沒食子酸19. 8721、原兒茶酸19. 2562、愈創(chuàng)木酚18. 6105、4_乙基苯酚19. 1816、香 草醛18. 5236)，V為處理酒樣的體積（2L)，通過多組測定數(shù)據(jù)，最終確定數(shù)學(xué)模型為
再將測定的數(shù)值帶入數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證，其中單寧、總酚、沒食子酸、原兒茶酸、愈創(chuàng)木 酚、4-乙基苯酚、香草醛的結(jié)果見表2。
[0013] 表2實(shí)測值與預(yù)測值之間的比較

結(jié)果表明，本發(fā)明方法所得到的預(yù)測值與實(shí)際值的偏差不大，偏差在1%-7%之間，本方 法具有實(shí)際意義。
[0014] 實(shí)施例3 (1) 將菠蘿水果全汁發(fā)酵得到的水果干酒，先采用頻率為30kHz的超聲波處理60s，再 采用頻率為20Hz、電場強(qiáng)度為30 kV/cm的脈沖電場，處理時(shí)間300 μ s，得預(yù)處理水果干酒； (2) 對(duì)預(yù)處理水果干酒中的多酚類物質(zhì)進(jìn)行檢測，以C表示多酚類物質(zhì)的濃度，s代表 超聲波，E代表脈沖電場，t代表處理時(shí)間，f代表頻率，a為物質(zhì)常數(shù)(單寧17. 9156、總酚 16. 3278、沒食子酸19. 8721、原兒茶酸19. 2562、愈創(chuàng)木酚18. 6105、4_乙基苯酚19. 1816、香 草醛18. 5236)，V為處理酒樣的體積（4L)，通過多組測定數(shù)據(jù)，最終確定數(shù)學(xué)模型為
再將測定的數(shù)值帶入數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證，其中單寧、總酚、沒食子酸、原兒茶酸、愈創(chuàng)木 酚、4-乙基苯酚、香草醛的結(jié)果見表3。
[0015] 表3實(shí)測值與預(yù)測值之間的比較
結(jié)果表明，本發(fā)明方法所得到的預(yù)測值與實(shí)際值的偏差不大，偏差在1%_8%之間，本方 法具有實(shí)際意義。
[0016] 需要說明的是，實(shí)施例1至3多酚類物質(zhì)的預(yù)測值是指該數(shù)學(xué)模型算出的數(shù)字，實(shí) 際值是實(shí)際檢測得到的數(shù)值。
[0017] 實(shí)際值檢測方法如下： 單寧：福林-丹尼斯試劑法（Folin-Denis) 總酸：福林-肖卡試劑法（Folin-Ciocalteu) 沒食子酸、原兒茶酸、愈創(chuàng)木酚、4-乙基苯酚、香草醛和丁香醛：高效液相色譜法。
[0018] 高效液相色譜法具體條件如下： 色譜條件： 色譜柱為 Waters Atlantis C18 柱（150 mm X 4. 6 mm，5 μ m)。進(jìn)樣量為 20 uL ; 流速為I mL/min ;檢測波長為280 nm。流動(dòng)相：A為0. 1%甲酸水溶液，B為80%甲醇（含 甲酸0. 1%)。
[0019] 樣品前處理： 取25 mL初始pH值為4. 75的酒樣，用I mol/L氫氧化鈉調(diào)pH值為7. 0,加乙酸乙酯 萃取3次，有機(jī)相真空濃縮至干，加5 mL甲醇溶解，此為中性酚。余下的水相用I mol/L鹽 酸調(diào)pH值為2.0,加乙酸乙酯萃取3次，有機(jī)相濃縮至干后加5 mL濃度為2 mol/L的鹽酸 置沸水浴水解I h，冷卻后再用乙酸乙酯萃取，有機(jī)相濃縮至干，加5 mL甲醇溶解，此為酸性 酚。中性酚和酸性酚經(jīng)0.45 μπι濾膜過濾后進(jìn)液相。根據(jù)保留時(shí)間定性、外標(biāo)峰面積法定 量。
[0020] 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能 因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技 術(shù)方案，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種檢測水果酒中多酪類物質(zhì)的方法，包括W下步驟：將水果全汁發(fā)酵得到水果 干酒，先米用頻率為20~30kHz的超聲波處理40~60s，再米用頻率為10~20Hz、電場強(qiáng)度為 10~30kV/cm的脈沖電場，處理時(shí)間100~300US,得預(yù)處理水果干酒；根據(jù)數(shù)學(xué)模型對(duì)預(yù)處理水果干酒中的多酪類物質(zhì)進(jìn)行檢測，獲得多酪類物質(zhì)的含量；其中，C表示多 酪類物質(zhì)的濃度，S代表超聲波，E代表脈沖電場，t代表處理時(shí)間，f代表頻率，a為物質(zhì)常 數(shù)，V為待檢測酒樣的體積。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測水果酒中多酪類物質(zhì)的方法，其特征在于，多酪類物質(zhì) 為單寧、總酪、沒食子酸、原兒茶酸、愈創(chuàng)木酪、4-乙基苯酪、香草醒的任一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測水果酒中多酪類物質(zhì)的方法，其特征在于，所述單寧、 總酪、沒食子酸、原兒茶酸、愈創(chuàng)木酪、4-乙基苯酪、香草醒的物質(zhì)常數(shù)a分別為17. 9156、 16.3278、19.8721、19. 2562、18. 6105、19. 1816 和 18. 5236。4. 一種用于檢測水果酒中多酪類物質(zhì)的數(shù)學(xué)模型，其特征在于，該數(shù)學(xué)模型為式中，C表示多酪類物質(zhì)的濃度，S代表超聲波，E代表脈沖電場，t代表處理時(shí)間，f代 表頻率，a為物質(zhì)常數(shù)，V為待檢測酒樣的體積。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于檢測水果酒中多酪類物質(zhì)的數(shù)學(xué)模型，其特征在于，多 酪類物質(zhì)為單寧、總酪、沒食子酸、原兒茶酸、愈創(chuàng)木酪、4-乙基苯酪、香草醒的任一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于檢測水果酒中多酪類物質(zhì)的數(shù)學(xué)模型，其特征在于， 所述單寧、總酪、沒食子酸、原兒茶酸、愈創(chuàng)木酪、4-乙基苯酪、香草醒的物質(zhì)常數(shù)a分別為 17.9156、16.3278、19.8721、19. 2562、18. 6105、19. 1816 和 18. 5236。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種檢測水果酒中多酚類物質(zhì)的方法，包括以下步驟：將水果全汁發(fā)酵得到水果干酒，先采用頻率為20~30kHz的超聲波處理40~60s，再采用頻率為10~20Hz、電場強(qiáng)度為10~30kV/cm的脈沖電場，處理時(shí)間100~300μs，得預(yù)處理水果干酒；根據(jù)數(shù)學(xué)模型，對(duì)預(yù)處理水果干酒中的多酚類物質(zhì)進(jìn)行檢測，獲得多酚類物質(zhì)的含量；其中，C表示多酚類物質(zhì)的濃度，s代表超聲波，E代表脈沖電場，t代表處理時(shí)間，f代表頻率，a為物質(zhì)常數(shù)，V為待檢測酒樣的體積。本發(fā)明還公開了一種用于檢測水果酒中多酚類物質(zhì)的數(shù)學(xué)模型。該方法可以相對(duì)準(zhǔn)確和快速地判斷果酒中多酚類物質(zhì)的含量，從而判斷超聲波協(xié)同脈沖電場處理的實(shí)際效果，可以指導(dǎo)生產(chǎn)高品質(zhì)的果酒。
【IPC分類】G01N33/14
【公開號(hào)】CN105319331
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510781958
【發(fā)明人】張斌
【申請(qǐng)人】惠州學(xué)院
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年11月16日