一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法、系统及存储介质，属于物质组分检测领域，包括：采用光栅型近红外仪器采集样品的透反射光谱图，建立基于气相色谱的浓香型原酒挥发性组分数据库，采用不同的光谱预处理方法对所述近红外光谱进行处理，并在不同或同种预处理方法下建立不同挥发性组分的定量检测模型，其中，通过改进核偏最小二乘算法结合竞争自适应重加权采样法对光谱进行降维处理，提取特征波长；验证比较不同定量检测模型的准确性并选出不同挥发性物质对应的最优定量检测模型。本发明专利技术能够对浓香型基酒中不同挥发性组分进行针对性的快速、准确检测。准确检测。准确检测。

【技术实现步骤摘要】
一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及物质组分检测领域，尤其涉及一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]近红外光谱是近年来发展迅速的新型实用分析技术，具有快速、无损等特点，适用于目前大数据分析、在线分析等发展方向，已广泛应用于农业、化学、食品、制药等多个领域检测分析中。品质和食用安全把控是白酒酿造过程中的关键，浓香型基酒作为酒醅经蒸馏后未贮藏和勾兑的浓香白酒，各大酒厂对基酒的检测分析尤为重视。
[0003]通常参照国标GB/T10345 2007《白酒分析方法》中规定的，采用气相色谱分析技术对基酒中主要的醇类、酸类、酯类等物质进行测定，但该方法步骤较为繁琐耗时、易造成浪费且难以快速对大批量基酒主要挥发性成分含量进行检测分析，快、准、方便的分析和检测方法才能满足市场需求。此外，影响基酒质量的组分有很多种，不同组分的对应的检测手段以及检测模型会有差异，在近红外光谱领域尚未有这方面的研究，若所有的组分均采用同一检测模型，检测不够准确。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中基酒成分检测存在的问题，提供了一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法、系统及存储介质。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]在第一方案中，提供一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]S1、收集浓香型基酒样品并采集样品的近红外光谱，其中，采用光栅型近红外仪器采集样品的透反射光谱图；
[0008]S2、建立基于气相色谱的浓香型原酒挥发性组分数据库，其中，获得样品中多种挥发性组分的含量实测值；
[0009]S3、采用不同的光谱预处理方法对所述近红外光谱进行处理，并在不同或同种预处理方法下建立不同挥发性组分的定量检测模型，其中，通过改进核偏最小二乘算法结合竞争自适应重加权采样法对光谱进行降维处理，提取特征波长；
[0010]S4、基于浓香型原酒挥发性组分数据库验证比较不同定量检测模型的准确性；
[0011]S5、选出不同挥发性物质对应的最优定量检测模型，并使用相应的最优定量检测模型对浓香型基酒中不同挥发性组分进行检测。
[0012]在一个示例中，一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法，所述步骤S1中采集参数为：分辨率12cm
‑1,扫描次数4次，重复扫描1次，光谱范围900nm
‑
2500nm，每个样品采集两次。
[0013]在一个示例中，一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法，所述建立基于气相色谱的浓香型原酒挥发性组分数据库，包括：
[0014]采用气相色谱
‑
火焰离子化检测器检测浓香型基酒样品中各挥发性组分含量。
[0015]在一个示例中，一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法，所述多种挥发性组分包括乙酸乙酯和庚酸乙酯。
[0016]在一个示例中，一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法，所述采用不同的光谱预处理方法对所述近红外光谱进行处理，包括：
[0017]采用SG卷积平滑与均值中心化法结合对所述乙酸乙酯对应的光谱进行预处理；采用标准正态变量变换、去趋势法与均值中心化相结合对庚酸乙酯对应的光谱进行预处理。
[0018]在一个示例中，一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法，所述通过改进核偏最小二乘算法结合竞争自适应重加权采样法对光谱进行降维处理，提取特征波长，包括：
[0019]将光谱矩阵记为X，浓度矩阵记为Y，X权重矩阵W的某一列记为w
i
，浓度矩阵Y的某一列记为y；
[0020]计算协方差矩阵X
T
y，令w
i
＝X
T
y，并对w
i
进行标准归一化处理，得到：
[0021]w
i
＝w
i
/||w
i
||
[0022]用以下公式从原始光谱矩阵X中直接算出得分矩阵T的权重矩阵R的某一列：
[0023]r
i
＝w
i i＝1
[0024][0025]由r
i
计算得分向量t
i
：t
i
＝Xr
i
，t
i
表示X的得分矩阵T的一列；
[0026]然后，由t
i
计算载荷向量p
i
(X的载荷矩阵P的一列)：p
i
表示X的载荷矩阵P的一列；
[0027]由r
i
和t
i
计算q向量的第i个值：
[0028]更新协方差矩阵为：然后用新的协方差矩阵计算下一个隐变量；
[0029]计算完所有的隐变量后，由下式可计算得到回归系数向量b:
[0030]b＝Rq。
[0031]在一个示例中，一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法，所述基于浓香型原酒挥发性组分数据库验证比较不同定量检测模型的准确性，包括：
[0032]通过比较模型的内部交叉验证相关系数、预测相关系数、交叉验证均方根误差以及预测均方根误差来判断所建立模型的准确性。
[0033]在一个示例中，一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法，采用k折交叉验证方法进行若干轮验证。
[0034]在第二方案中，提供一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测系统，所述系统包括：
[0035]光谱采集模块，用于收集浓香型基酒样品并采集样品的近红外光谱，其中，采用光栅型近红外仪器采集样品的透反射光谱图；
[0036]挥发性组分实测数据模块，用于建立基于气相色谱的浓香型原酒挥发性组分数据
库，其中，获得样品中多种挥发性组分的含量实测值；
[0037]定量检测模型建立模块，用于采用不同的光谱预处理方法对所述近红外光谱进行处理，并在不同或同种预处理方法下建立不同挥发性组分的定量检测模型，其中，通过改进核偏最小二乘算法结合竞争自适应重加权采样法对光谱进行降维处理，提取特征波长；
[0038]定量检测模型验证模块，用于基于浓香型原酒挥发性组分数据库验证比较不同定量检测模型的准确性；
[0039]检测模块，用于选出不同挥发性物质对应的最优定量检测模型，并使用相应的最优定量检测模型对浓香型基酒中不同挥发性组分进行检测。
[0040]在第三方案中，提供一种存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行任意一项所述检测方法的步骤。
[0041]在第四方案中，提供一种终端，包括存储器和处理器，存储器上存储有可在处理器上运行的计算机指令，处理器运行计算机指令时执行任意一项所述检测方法的步骤。
[0042]需要进一步说明的是，上述各选项对应的技术特征在不冲突的情况下可以相互组合或替换构成新的技术方案。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、收集浓香型基酒样品并采集样品的近红外光谱，其中，采用光栅型近红外仪器采集样品的透反射光谱图；S2、建立基于气相色谱的浓香型原酒挥发性组分数据库，其中，获得样品中多种挥发性组分的含量实测值；S3、采用不同的光谱预处理方法对所述近红外光谱进行处理，并在不同或同种预处理方法下建立不同挥发性组分的定量检测模型，其中，通过改进核偏最小二乘算法结合竞争自适应重加权采样法对光谱进行降维处理，提取特征波长；S4、基于浓香型原酒挥发性组分数据库验证比较不同定量检测模型的准确性；S5、选出不同挥发性物质对应的最优定量检测模型，并使用相应的最优定量检测模型对浓香型基酒中不同挥发性组分进行检测。2.根据权利要求1所述的一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法，其特征在于，所述步骤S1中采集参数为：分辨率12cm
‑1,扫描次数4次，重复扫描1次，光谱范围900nm
‑
2500nm，每个样品采集两次。3.根据权利要求1所述的一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法，其特征在于，所述建立基于气相色谱的浓香型原酒挥发性组分数据库，包括：采用气相色谱
‑
火焰离子化检测器检测浓香型基酒样品中各挥发性组分含量。4.根据权利要求1所述的一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法，其特征在于，所述多种挥发性组分包括乙酸乙酯和庚酸乙酯。5.根据权利要求4所述的一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法，其特征在于，所述采用不同的光谱预处理方法对所述近红外光谱进行处理，包括：采用SG卷积平滑与均值中心化法结合对所述乙酸乙酯对应的光谱进行预处理；采用标准正态变量变换、去趋势法与均值中心化相结合对庚酸乙酯对应的光谱进行预处理。6.根据权利要求4所述的一种浓香型基酒中多种挥发性物质的检测方法，其特征在于，所述通过改进核偏最小二乘算法结合竞争自适应重加权采样法对光谱进行降维处理，提取特征波长，包括：将光谱矩阵记为X，浓度矩阵记为Y，X权重矩阵W的某一列记为wi，浓度矩阵Y的某一列记为y；计算协方差矩阵X
Ty
，令w
i
＝X
Ty
，并对w
i
进行标准归一化处理，得到：w
i
＝w
i

【专利技术属性】
技术研发人员：李征，王茺，赵金松，彭海根，袁思棋，江苏，
申请(专利权)人：四川威斯派克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：