

在醬香型白酒的復(fù)雜釀造過程中,骨架成分的檢測一直是質(zhì)控的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)方法如氣相色譜法耗時冗長,難以滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的快速反饋需求。然而,一項研究突破了這一瓶頸——利用衰減全反射傅里葉變換紅外光譜(ATR-FTIR)技術(shù),成功實現(xiàn)了對醬香型白酒12種骨架成分的快速、同步定量分析!這項研究不僅驗證了紅外光譜法的性能,更凸顯了布魯克紅外光譜儀的核心作用。

醬香型白酒的風(fēng)味源自上千種微量成分,其中正丙醇、異戊醇、乙酸乙酯等12種“骨架成分"直接決定酒體風(fēng)格。傳統(tǒng)檢測需復(fù)雜前處理,而ATR-FTIR技術(shù)僅需5分鐘即可完成全部指標(biāo)分析,無需化學(xué)試劑,環(huán)保高效。研究通過優(yōu)化波段篩選和譜圖處理,使模型預(yù)測精度大幅提升:關(guān)鍵成分的預(yù)測決定系數(shù)(R2)達(dá)0.9989,誤差低至0.0019 g/L!

如上圖所示,紅外光譜清晰捕捉了酒樣中羥基、羧基等關(guān)鍵官能團(tuán)的吸收峰,為成分定量奠定了堅實基礎(chǔ)。通過化學(xué)計量學(xué)算法,即使微量成分的濃度差異也能被精準(zhǔn)挖掘。
本研究的成功離不開布魯克傅里葉變換紅外光譜儀的穩(wěn)定支持。其配備的ATR晶體附件可實現(xiàn)10次反射,顯著增強(qiáng)信號靈敏度,且操作簡便、易于清洗,適配白酒的高通量檢測場景。儀器在4000-700 cm?1波段內(nèi)的高分辨率掃描,確保了光譜數(shù)據(jù)的可靠性和重現(xiàn)性。
研究中,團(tuán)隊利用間隔偏最小二乘法(iPLS)優(yōu)化特征波段,使模型變量數(shù)減少超45%,運(yùn)算效率提升的同時,預(yù)測穩(wěn)健性進(jìn)一步增強(qiáng)。例如,正丙醇的模型R2從0.9794優(yōu)化至0.9981,充分體現(xiàn)了布魯克儀器在復(fù)雜體系中的解析能力。
經(jīng)過波段篩選和預(yù)處理優(yōu)化,12種成分的定量模型均表現(xiàn)出色:
高精度組分:如正丙醇、乳酸乙酯、糠醛等,R2預(yù)測值均超0.95,相對預(yù)測偏差(RPD)達(dá)4.5以上,可直接用于質(zhì)控決策。
優(yōu)良預(yù)測組:異戊醇、乙縮醛等RPD超過3.0,適用于快速篩查與分級。

模型驗證結(jié)果顯示,預(yù)測值與實測值高度吻合(上圖),驗證了方法在實際應(yīng)用中的可靠性。這不僅縮短了檢測時間,更為勾調(diào)工藝提供了實時數(shù)據(jù)支撐。

這項技術(shù)將白酒質(zhì)控從“滯后分析"推向“即時干預(yù)"。生產(chǎn)線上,通過布魯克光譜儀快速獲取骨架成分?jǐn)?shù)據(jù),企業(yè)可動態(tài)調(diào)整發(fā)酵、蒸餾參數(shù),有效穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。此外,方法的環(huán)保特性(無需有機(jī)溶劑)契合可持續(xù)發(fā)展理念,為行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型注入動力。
未來,結(jié)合人工智能算法,紅外光譜技術(shù)有望進(jìn)一步拓展至風(fēng)味溯源、防偽鑒定等領(lǐng)域,成為白酒智能制造的基石。
布魯克ATR-FTIR光譜儀以其性能,為醬香型白酒質(zhì)控開辟了高效路徑。從實驗室精度到生產(chǎn)線速度,這項技術(shù)正重新定義傳統(tǒng)釀造的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。選擇布魯克,即是選擇精準(zhǔn)、快速與未來!
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