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一种采用 电子舌鉴别白兰地陈酿年份的方法

阅读：19发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种采用电子舌鉴别白兰地陈酿年份的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于食品检测领域，特别提供了一种采用电子舌鉴别白兰地陈酿年份的方法，包含如下步骤：测定参比溶液的电势Vr作为基准电势；测定白兰地样品的电势Vs；使用参比溶液清洗传感器；再次测试参比溶液电势Vr’；Vs-Vr为综合味觉情报，Vr’-Vr为具备持续性的味觉情报。分析结果表明，通过电子舌分析白兰地的酸味、苦味、咸味、鲜味、涩感、苦味回味、涩味回味以及味觉丰富性八项指标、挖掘其中随陈酿而发生演化的规律性指标，加以数学模型分析，实现对白兰地陈酿年份的判别。，下面是一种采用电子舌鉴别白兰地陈酿年份的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种采用电子舌鉴别白兰地陈酿年份的方法，其特征在于，利用电子舌具有广域选择特异性的人工脂膜传感器，模拟生物活体的味觉感受机理，通过检测各种味物质和人工脂膜之间的静电作用或疏水性相互作用产生的膜电势的变化，实现对5种基本味的评价，所述基本味为酸、涩、苦、咸、鲜，具体的包含如下步骤：
测定参比溶液的电势Vr作为基准电势；
测定白兰地样品的电势Vs，白兰地样品为将白兰地酒精度稀释至10%所得的样品；
使用正极清洗液和负极清洗液分别对传感器进行清洗，清洗顺序无特殊要求；
再次测试参比溶液电势Vr’；
Vs-Vr为综合味觉情报，Vr’-Vr为具备持续性的味觉情报。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参比溶液为氯化钾和酒石酸的混合溶液。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述参比溶液中氯化钾的浓度为25 35mM，~
酒石酸的浓度为0.1 0.5mM。
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4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测定白兰地样品的电势Vs的时间为25~
35s，Vr’ 的时间为25 35s，Vr的时间为25 35s。
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5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用正极清洗液和负极清洗液对传感器进行清洗的时间独立的为80 100s，使用参比溶液清洗传感器的时间为100 150s。
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说明书全文

一种采用电子舌鉴别白兰地陈酿年份的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及食品检测技术领域，尤其涉及一种采用电子舌鉴别白兰地陈酿年份的方法。

背景技术

[0002] 白兰地，即以葡萄为原料，经过发酵、蒸馏、陈酿、调配而成的蒸馏酒。目前已经有很多研究报道称，可以通过感官、理化性质以及化合物组成来判断白兰地的熟化程度，但这些都需要人员具有专业素养，人为所导致的误差较大，且检测时间长，对于生产者来说都是致命的缺陷。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供了一种采用电子舌鉴别白兰地陈酿年份的方法，该方法简便、快速、准确。

[0004] 为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：本发明提供了一种采用电子舌鉴别白兰地陈酿年份的方法，包含如下步骤：
利用电子舌具有广域选择特异性的人工脂膜传感器，模拟生物活体的味觉感受机理，通过检测各种味物质和人工脂膜之间的静电作用或疏水性相互作用产生的膜电势的变化，实现对5种基本味的评价，所述基本味为酸、涩、苦、咸、鲜，具体的包含如下步骤：
测定参比溶液的电势Vr作为基准电势；
测定白兰地样品的电势Vs，白兰地样品为将白兰地酒精度稀释至10%所得的样品；
使用正极清洗液和负极清洗液分别对传感器进行清洗，清洗顺序无特殊要求；
再次测试参比溶液电势Vr’；
Vs-Vr为综合味觉情报，Vr’-Vr为具备持续性的味觉情报。

[0005] 优选的，所述参比溶液为氯化钾和酒石酸的混合溶液。

[0006] 优选的，所述参比溶液中氯化钾的浓度为25 35mM，酒石酸的浓度为0.1 0.5mM。~ ~

[0007] 优选的，测定白兰地样品的电势Vs的时间为25 35s，Vr’的时间为25 35s，Vr的时~ ~间为25 35s。
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[0008] 优选的，使用正极清洗液和负极清洗液对传感器进行清洗的时间独立的为80~100s，使用参比溶液清洗传感器的时间为100 150s。
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[0009] 本发明提供了一种采用电子舌鉴别白兰地陈酿年份的方法。分析结果表明，通过电子舌分析白兰地的酸味、苦味、咸味、鲜味、涩感、苦味回味、涩味回味以及味觉丰富性八项指标，挖掘其中随陈酿而发生演化的规律性指标，加以数学模型分析，实现对白兰地陈酿年份的判别。

[0010] 本发明的特点在于利用电子舌与偏最小二乘回归分析相结合实时监测白兰地年份，实时误差在1.3278年，传统报道只能将白兰地得陈酿年份分段，利用电子舌与聚类、判别分析相结合识别区分年份阶段，无法准确实监测单一年份。附图说明

[0011] 图1为以RefSol参比溶液为基准的所有样品雷达图；图2为白兰地酸味、苦味、苦味后味、丰富性、鲜味折线图；
图3为白兰地主成分分析图；
图4为样品后三次循环折线图；
图5为方差分析结果图；
图6为白兰地偏最小二乘回归分析图。

具体实施方式

[0012] 本发明提供了一种采用电子舌鉴别白兰地陈酿年份的方法，包含如下步骤：测定参比溶液的电势Vr作为基准电势；
测定白兰地样品的电势Vs，白兰地样品为将白兰地酒精度稀释至10%所得的样品；
使用参比溶液清洗传感器；
再次测试参比溶液电势Vr’；
Vs-Vr为综合味觉情报，Vr’-Vr为具备持续性的味觉情报。

[0013] 在本发明中，所述参比溶液优选为氯化钾和酒石酸的混合溶液，其中氯化钾的浓度优选为28 32 mM，酒石酸的浓度优选0.2 0.4 mM。~ ~

[0014] 在本发明中，所述参比溶液中氯化钾的浓度优选为25 35mM，进一步优选为28~ ~32mM；所述酒石酸的浓度优选为0.1 0.5mM，进一步优选为0.2 0.4mM。
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[0015] 在本发明中，测定白兰地样品的电势Vs的时间优选为25 35s，进一步优选为28~ ~30s。

[0016] 在本发明中，使用参比溶液清洗传感器的时间优选为100 150s，进一步优选为120~130s。
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[0017] 下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

[0018] 实施例1白兰地实验样品，共计18个：
A2、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11、A12、A13；
B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8。

[0019] 18个样品的编号中，字母代表不同系列，数字代表不同年份。

[0020] 各样品的酒精度均稀释至10%。

[0021] 电子舌采用日本INSENT公司的味觉分析系统，型号：TS-5000Z。

[0022] 测试用液：参比溶液（人工唾液）：30 mM KCl + 0.3 mM (+)–酒石酸；
负极清洗液：500mL蒸馏水+300mL无水乙醇+8.3mL浓HCl，定容至1L；
正极清洗液：7.46gKCl+500蒸馏水+300mL无水乙醇+0.56gKOH，定容至1L；
传感器在正负清洗液中清洗90秒，然后在参比液中清洗120秒，每个样品进行30秒的检测。

[0023] 所得检测结果如表1所示。

[0024] 表1 白兰地样品的电子舌实验数据表1中，所有数据均是以人工唾液（参比溶液）为标准的绝对输出值，电子舌测试人工唾液的状态模拟人口腔中只有唾液时的状态。

[0025] 丰富性为鲜味的回味，又称为鲜味持久性，在汤类、鱼类样品中常用来反映样品鲜味的持久度；白兰地中的咸味不同于食盐的咸味，可能是咸味传感器对样品中有机酸盐的应答；
Tasteless为无味点，即参比溶液的味觉值，参比溶液由KCl和酒石酸组成味觉值，故酸味的无味点为-13，咸味的无味点为-6，以此为基准，当样品的味觉值低于Tasteless时说明样品无该味道，反之则有。

[0026] 以RefSol参比溶液为基准的所有样品雷达图如图1所示。图中红线为参比溶液的味觉值，即无味点，从图中可见咸味和涩味在无味点以下，故可知白兰地没有咸味和涩味。涩味回味接近于无味点，可见该味道不大，且样品间的差异也较小；酸味、苦味、鲜味、丰富性和苦味后味是白兰地重要的味觉指标，18种白兰地在酸味和苦味方面的差异非常明显，苦味回味虽较小，但样品之间仍存在一定的差异，鲜味和丰富性也是如此。

[0027] 将咸味和涩味、涩味后味去掉后所得白兰地其它味觉指标折线图如图2所示。

[0028] 系列白兰地的味道比较（1）酸味
A系列白兰地酸味折线图显示，随着储藏时间的延长，白兰地的酸味呈逐渐增大的趋势，样品之间的酸味值相差多个刻度，差异显著，其中A2的酸味最小，到A4的时候酸味则明显增强，A5-A7酸味在-0.7 1.2之间相差小于0.5个刻度，可见样品间酸味差异不明显；到了~
A8时白兰地的酸味又明显的增强了多个刻度，从A8-A12样品间的酸味变化不大，在一定范围内小幅波动；到了A13时酸味又有所增大，但此时的增幅也明显要小于前两次的。可见白兰地的酸味随着存储年份呈阶梯状的增大。

[0029] （2）苦味和苦味回味A系列白兰地苦味和苦味回味折线图显示，苦味和苦味回味具有一定的规律性，即苦味较大的其苦味回味也较大；其中A2的苦味和苦味回味是最小的，A4苦味明显强于A2，A5、A6、A7苦味和苦味回味接近，数值上相差小于0.5个刻度，人们并不能品尝出三者苦味上的差异。随着储藏时间的延长苦味的变化幅度也开始变小，A2苦味在5左右、A4苦味在6左右、A5-A7在7-8之间，A8-10在8.5-9之间，A11-13在9-10之间。

[0030] （3）鲜味和丰富性A系列白兰地鲜味和丰富性折线图中显示，随着年份的延长白兰地的鲜味在逐渐降低，而丰富性则逐渐增大，鲜味和丰富性呈相反的关系。A2到A4鲜味降低约0.5个刻度，但丰富性基本没有变化，A5-A7鲜味和A4基本没有差异，但丰富性相差0.5个人刻度以上。A8-A13鲜味较之前又有所减低，丰富性略有增大。

[0031] 系列白兰地的味道比较（1）酸味
B系列白兰地酸味折线图与A系列不同，B2的酸味最小，随着数值的降低酸味呈增大的趋势，尤其是在B2-B5酸味基本呈线性增大，B5-B8酸味在-1 -0.5之间，到了B5白兰地的酸~
味基本就不在变化了。可见B白兰地在一定时间内酸味是逐渐增大的，达到一定程度后酸味基本就不发生变化了。

[0032] （2）苦味和苦味回味B系列白兰地苦味和苦味回味折线图显示，B2到B8苦味和苦味回味呈逐渐增大的趋势，且苦味较大的样品其苦味回味也较大，即其苦味和苦味回味具有一定的正相关性。B2到B4白兰地的苦味增幅较大，增幅均在一个刻度以上，从B4到B8苦味的增幅明显降低，苦味从
6.5到了7.5故苦味值的变化较小。

[0033] （3）鲜味和丰富性鲜味和丰富性也是白兰地的一个有效味觉指标，由B系列白兰地鲜味和丰富性折线图所示，B8到B2鲜味和丰富性呈逐渐增大的趋势，可见鲜味和丰富性具有一定的正相关性，即鲜味大的丰富性也较大。其中B2的鲜味和丰富性最大，B4和B3鲜味和丰富性非常接近，人们可能并不能区分两者之间的差异，B8-B5这4个样品的鲜味和丰富性接近，可见B系列白兰地的鲜味和丰富性也是呈阶梯状的增长。

[0034] 白兰地的主成分分析基于有效的味觉指标对18种白兰地通过电子舌分析软件做PCA主成分分析，结果见图
3。从图3中可见B2与A2、B3和A4两两之间的整体味道相对接近。从图中可见B5-B8与A5-A7的综合味道非常接近，而A8-A13的味道则在第一主成分上与其他样品存在明显的差异。

[0035] 表2由表2可知，样品之间的差异主要表现在第一主成分上，其中对第一主成分贡献率最大的是酸味和苦味，可见样品之间的味道差异主要表现在酸味和苦味上。

[0036] 数据重现性分析每个样品做了4次循环，去掉第一次循环取后三次的平均值，从图4中看出，传感器响应稳定，有较好的重现性，可以认为数据有效。

[0037] 方差分析：传感器的区分性分析图5中，g为平均误差；s1为所有样品的平均值；s2为所有样品的标准偏差；m2用以判定不同样品的误差率，反映传感器的区分能力（值越低样品的区分性越好）误差率（m2值）：将样品整体偏差作为100％，而后求样品测定误差与其的比率。

[0038] 误差率＝20(%) 样品最大可识别为5组误差率＝50(%) 样品最大可识别为2组
误差率＝100(%) g=s2，不能有效识别
由此可见，所有的味觉传感器对该白兰地样品的区分性均很好。

[0039] 白兰地偏最小二乘回归分析偏最小二乘（PLS）回归分析如图6所示，图形横轴为模型所预测得白兰地年份，纵轴为白兰地得实际年份，模型认为2个潜在变量最优，R2X为0.845，R2Y为0.857，Q2为0.796。建立线性回归方程：y = x + 5.163e-007，R2 = 0.8571，RMSEE(估计的均方根误差)为1.3278年，RMSEcv（采用交叉验证估计的均方根误差）为1.4490年。

[0040] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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