專利名稱：一種識(shí)別啤酒風(fēng)味的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種識(shí)別啤酒風(fēng)味的方法。
背景技術(shù)：
在啤酒發(fā)酵的過程中，不同的風(fēng)味化合物在啤酒釀造的不同階段生成。糖化過程中產(chǎn)生的主要有麥芽香味、酒花香味、苦味、酸味；發(fā)酵過程中產(chǎn)生的味有高級(jí)醇味、酯味、雙乙酰味等；發(fā)酵結(jié)束后產(chǎn)生的風(fēng)味通常是不好的異味，包括紙板味、金屬味、氧化味、日光臭味等。對(duì)于釀造者來說，應(yīng)該了解各種風(fēng)味物質(zhì)生成的階段及生成的機(jī)制，以便更好的控制發(fā)酵條件，釀造出高質(zhì)量的啤酒。
現(xiàn)階段啤酒企業(yè)主要是通過感官評(píng)價(jià)和理化指標(biāo)相結(jié)合來把握產(chǎn)品的風(fēng)味口感，這樣彌補(bǔ)了兩方面各自的弱點(diǎn)，發(fā)揮了長(zhǎng)處，但是理化指標(biāo)的檢測(cè)步驟比較煩瑣，檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，不能快速地識(shí)別和評(píng)價(jià)啤酒的風(fēng)味和等級(jí)，從而影響了企業(yè)的發(fā)展速度。
電子鼻(Electronic Nose)，又稱人工嗅覺分析系統(tǒng)(Artificial Olfactory)，是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一種新穎的分析、識(shí)別和檢測(cè)技術(shù)，是由傳感系統(tǒng)和自動(dòng)化模式識(shí)別系統(tǒng)組成的針對(duì)各種氣味進(jìn)行識(shí)別的人工智能系統(tǒng)，它的工作原理類似人的鼻子，故稱之為"電子鼻"。電子鼻融合了當(dāng)今最為活躍的材料學(xué)、電子信號(hào)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、傳感和計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域的新成果， 一經(jīng)產(chǎn)生就受到了國(guó)外科學(xué)界的極大的重視和普遍的關(guān)注。
目前又出現(xiàn)了一種新型的電子鼻，HERACLES Electronic Nose，它是根據(jù)氣相色譜的原理制成的一種人工智能氣味識(shí)別系統(tǒng)。它與傳統(tǒng)的傳感器型電子鼻相比，具有檢測(cè)更快速、分析檢測(cè)范圍更大的特點(diǎn)，并且避免了傳感器型電子鼻的傳感器中毒現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種識(shí)別啤酒風(fēng)味的方法。
本發(fā)明提供的識(shí)別啤酒風(fēng)味的方法，是用HERACLES Electronic Nose對(duì)待測(cè)啤酒的風(fēng)味進(jìn)行識(shí)別。
所述方法中，服RACLES Electronic Nose的進(jìn)樣口溫度可為200-30(TC，如200-250。C或250-300°C。
所述方法中，HERACLES Electronic Nose的檢測(cè)器溫度可為150-300°C ，如150-200。C或200-300°C。所述方法中，HERACLES Electronic Nose的檢測(cè)柱升溫程序可為40。C保留 10-50s，以1-5'C/s的速度升溫到150。C保留5-15s。檢測(cè)柱升溫程序具體可為40°C 保留10-30s，以1-1. 5°C/s的速度升溫至15(TC保留5-10s。檢測(cè)柱升溫程序具體還 可為4(TC保留30-50s，以1. 5-5°C/s的速度升溫至150。C保留10-15s。
所述方法中，HERACLES Electronic Nose的進(jìn)樣時(shí)間可為20-80s，如20-40s或 40-80s。
所述方法中，HERACLES Electronic Nose的進(jìn)樣方式具體可為頂空氣進(jìn)樣。 當(dāng)HERACLES Electronic Nose采用頂空氣進(jìn)樣時(shí)，涉及的參數(shù)如下 頂空氣發(fā)生溫度可為30-100°C，如30-50。C或50-100°C。 頂空氣發(fā)生時(shí)間可為10-50min，如10-30min或30-50min。 頂空氣進(jìn)樣量可為lml-5ml，如lml-3ml或3ml-5ml。
本發(fā)明首次將HERACLES Electronic Nose應(yīng)用于啤酒風(fēng)味的識(shí)別，并且通過大 量試驗(yàn)，得到了最佳的參數(shù)設(shè)定范圍，采用該范圍內(nèi)的參數(shù)時(shí)，識(shí)別指數(shù)非常高。采 取本發(fā)明方法，樣品前處理簡(jiǎn)單；整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程沒有利用有機(jī)溶劑，無污染；檢測(cè)速 度快，頂空氣發(fā)生步驟所需時(shí)間與氣相色譜的相應(yīng)步驟接近，但每個(gè)樣本的分析識(shí)別 時(shí)間僅需3分鐘左右，遠(yuǎn)小于氣相色譜的0.5-l小時(shí)；識(shí)別準(zhǔn)確率高；本發(fā)明方法步 驟簡(jiǎn)單，操作方便，便于大規(guī)模推廣應(yīng)用。本發(fā)明的方法可應(yīng)用于釀造新型啤酒和改 進(jìn)現(xiàn)有啤酒的風(fēng)味，具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
具體實(shí)施例方式
以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn) 方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中的試劑，如無特殊說明，均為從 常規(guī)生化試劑可以購(gòu)買得到的。
以下實(shí)施例中所用的電子鼻為法國(guó)Alpha M0S儀器公司的HERACLES Electronic Nos&。
以下實(shí)施例中所用的啤酒樣本如下
燕京聽裝黑啤酒、l(TP清爽型燕京啤酒、11。P精品燕京啤酒、燕京冰啤、8。P燕
京優(yōu)級(jí)啤酒、特制啤酒、11。p燕京純生啤酒、燕京本色啤酒、11。p無醇啤酒。
每個(gè)等級(jí)包括3瓶酒，作為3個(gè)樣本，共有9種風(fēng)味的27個(gè)樣本。 以下區(qū)分指數(shù)(Discrimination Index,簡(jiǎn)稱DI)代表電子鼻對(duì)樣本的識(shí)別能力， 由下列公式計(jì)算而來
DI = [1-(每個(gè)組群空間面積的總和/包容所有組群的總空間面積)]X100。在樣本的主成分分析(PCA)圖譜中，如果組群之間沒有疊加時(shí)，DI為正值，當(dāng) 組群之間有疊加時(shí)，DI為負(fù)值，表明樣品之間不能完全區(qū)分。DI的最大值為100， DI在80-100之間就表明有效的區(qū)分，DI值越大，區(qū)分越好。
實(shí)施例l、啤酒風(fēng)味的識(shí)別 每個(gè)啤酒樣本分別進(jìn)行檢測(cè)，具體如下
將3ml啤酒放入樣品瓶中(樣品瓶規(guī)格為10ml)，放置于頂空氣發(fā)生裝置，頂空 氣發(fā)生溫度為3(TC，頂空氣發(fā)生時(shí)間為50min。然后用電子鼻進(jìn)樣針抽取頂空氣，注 射到電子鼻進(jìn)樣口中，頂空氣進(jìn)樣量為lml。
電子鼻的設(shè)置如下進(jìn)樣口溫度20(TC;檢測(cè)器溫度15(TC;進(jìn)樣時(shí)間20s;柱升
溫程序?yàn)?(TC保留10s，以rC/s的速度升溫到15(TC保留5s。 每個(gè)樣本進(jìn)行6次重復(fù)試驗(yàn)。
經(jīng)過電子鼻自帶的主成分分析(PCA)軟件對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。分析結(jié)果 顯示第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)的累積方差貢獻(xiàn)率為93. 367%、 2. 512%， 由PC1 (X軸)-PC2 (Y軸)所構(gòu)成的二維圖譜區(qū)分指數(shù)(DI)為93。其中PC1和PC2 的累積方差貢獻(xiàn)率之和為95.879%，大于85%，這說明PC1和PC2已經(jīng)包含了樣品很 大的信息量，能夠反映樣品的整體信息。區(qū)分指數(shù)(DI)為93，這說明不同風(fēng)味的樣 本能被很好的區(qū)分，識(shí)別結(jié)果與實(shí)際相符，識(shí)別結(jié)果正確。6次重復(fù)實(shí)驗(yàn)中，區(qū)分指 數(shù)一致，重復(fù)性極好。采用本發(fā)明的方法識(shí)別不同風(fēng)味的啤酒，分析識(shí)別時(shí)間短，且 直接采取樣本的頂空氣，無需對(duì)樣品進(jìn)行前處理，實(shí)驗(yàn)過程中也沒有利用有機(jī)溶劑。
實(shí)施例2、啤酒風(fēng)味的識(shí)別 每個(gè)啤酒樣本分別進(jìn)行檢測(cè)，具體如下
將3ml啤酒放入樣品瓶中(樣品瓶規(guī)格為K)ml)，放置于頂空氣發(fā)生裝置，頂空 氣發(fā)生溫度為5(TC，頂空氣發(fā)生時(shí)間為30min。然后用電子鼻進(jìn)樣針抽取頂空氣，注 射到電子鼻進(jìn)樣口中，頂空氣進(jìn)樣量為3ml。
電子鼻的設(shè)置如下進(jìn)樣口溫度25(TC;檢測(cè)器溫度20(TC;進(jìn)樣時(shí)間40s;柱升 溫程序?yàn)?(TC保留30s，以1. 5tVs的速度升溫到15(TC保留10s。
每個(gè)樣本進(jìn)行6次重復(fù)試驗(yàn)。
經(jīng)過電子鼻自帶的主成分分析(PCA)軟件對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。分析結(jié)果 顯示第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)的累積方差貢獻(xiàn)率為97. 417%、 1. 252°/0， 由PC1 (X軸)-PC2 (Y軸)所構(gòu)成的二維圖譜區(qū)分指數(shù)(DI)為98。其中PC1和PC2的累積方差貢獻(xiàn)率之和為98.669%，大于85%，這說明PC1和PC2已經(jīng)包含了樣品很 大的信息量，能夠反映樣品的整體信息。區(qū)分指數(shù)(DI)為98，這說明不同風(fēng)味的樣 本能被很好的區(qū)分，識(shí)別結(jié)果與實(shí)際相符，識(shí)別結(jié)果正確。6次重復(fù)實(shí)驗(yàn)中，區(qū)分指 數(shù)一致，重復(fù)性極好。采用本發(fā)明的方法識(shí)別不同風(fēng)味的啤酒，分析識(shí)別時(shí)間短，且 直接采取樣本的頂空氣，無需對(duì)樣品進(jìn)行前處理，實(shí)驗(yàn)過程中也沒有利用有機(jī)溶劑。
實(shí)施例3、啤酒風(fēng)味的識(shí)別 每個(gè)啤酒樣本分別進(jìn)行檢測(cè)，具體如下
將3ml啤酒放入樣品瓶中(樣品瓶規(guī)格為10ml)，放置于頂空氣發(fā)生裝置，頂空 氣發(fā)生溫度為IO(TC，頂空氣發(fā)生時(shí)間為10min，然后用電子鼻進(jìn)樣針抽取頂空氣， 注射到電子鼻進(jìn)樣口中，頂空氣進(jìn)樣量為5ral。
電子鼻的設(shè)置如下進(jìn)樣口溫度30(TC;檢測(cè)器溫度30(TC;進(jìn)樣時(shí)間80s;柱升
溫程序?yàn)?(TC保留50s，以5"C/s的速度升溫到15(TC保留15s。 每個(gè)樣本進(jìn)行6次重復(fù)試驗(yàn)。
經(jīng)過電子鼻自帶的主成分分析(PCA)軟件對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。分析結(jié)果 顯示第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)的累積方差貢獻(xiàn)率為94. 211%、 2. 648%， 由PC1 (X軸)-PC2 (Y軸)所構(gòu)成的二維圖譜區(qū)分指數(shù)(DI)為95。其中PC1和PC2 的累積方差貢獻(xiàn)率之和為96.859%，大于85%,這說明PC1和PC2已經(jīng)包含了樣品很 大的信息量，能夠反映樣品的整體信息。區(qū)分指數(shù)(DI)為95，這說明不同風(fēng)味的樣 本能被很好的區(qū)分，識(shí)別結(jié)果與實(shí)際相符，識(shí)別結(jié)果正確。6次重復(fù)實(shí)驗(yàn)中，區(qū)分指 數(shù)一致，重復(fù)性極好。采用本發(fā)明的方法識(shí)別不同風(fēng)味的啤酒，分析識(shí)別時(shí)間短，且 直接采取樣本的頂空氣，無需對(duì)樣品進(jìn)行前處理，實(shí)驗(yàn)過程中也沒有利用有機(jī)溶劑。
權(quán)利要求
1、一種識(shí)別啤酒風(fēng)味的方法，是用HERACLES Electronic Nose對(duì)待測(cè)啤酒的風(fēng)味進(jìn)行識(shí)別。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述方法中，HERACLES Electronic Nose的進(jìn)樣口溫度為200-300°C。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述方法中，HERACLES Electronic Nose的檢測(cè)器溫度為150-300°C。
4、 如權(quán)利要求1至3中任一所述的方法，其特征在于所述方法中，HERACLES Electronic Nose的檢測(cè)柱升溫程序?yàn)?40。C保留10-50s，以l-5TVs的速度升溫到 15(TC保留5-15 s。
5、 如權(quán)利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于所述方法中，HERACLES Electronic Nose的進(jìn)樣時(shí)間為20-80s。
6、 如權(quán)利要求1至5中任一所述的方法，其特征在于所述方法中，HERACLES Electronic Nose的進(jìn)樣方式為頂空氣進(jìn)樣。
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述方法中，頂空氣發(fā)生溫度為30-100°C。
8、 如權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于所述方法中，頂空氣發(fā)生時(shí)間 為10-50rain。
9、 如權(quán)利要求6至8中任一所述的方法，其特征在于所述方法中，頂空氣進(jìn) 樣量為1ml-5ml。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種識(shí)別啤酒風(fēng)味的方法。本發(fā)明提供的識(shí)別啤酒風(fēng)味的方法，是用HERACLES Electronic Nose識(shí)別不同風(fēng)味的啤酒。采取本發(fā)明方法，樣品前處理簡(jiǎn)單；整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程沒有利用有機(jī)溶劑，無污染；檢測(cè)速度快，識(shí)別準(zhǔn)確率高；本發(fā)明方法步驟簡(jiǎn)單，操作方便，便于大規(guī)模推廣應(yīng)用。本發(fā)明的方法可應(yīng)用于釀造新型啤酒和改進(jìn)現(xiàn)有啤酒的風(fēng)味，具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)G01N30/00GK101487824SQ20091007882
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者倪元穎, 陽(yáng) 李, 李景明, 石寶霞, 胡雪芳, 鄭如力, 陳曉明, 馬麗艷, 高永梅 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)