| 摘 要： | 啤酒新鲜度是市场消费者非常关注的品质指标,也是各大啤酒公司的核心竞争力。传统啤酒新鲜度检测方法一般需要十分昂贵的分析仪器和化学试剂,消耗大量时间,检测成本较高。随着啤酒的老化,啤酒中的成分物质亦将发生变化,其对应的光谱特征也将发生改变。利用光谱分析技术,挖掘表征啤酒老化的光谱特征,构建啤酒新鲜度指数(BFI),可实现啤酒新鲜度的快速、无损检测。将新鲜啤酒分三等份装入相同容器,其中2份为避光保存, 1份为光照下保存,用PSR-3500光谱仪对啤酒样品进行光谱采集,每隔24 h采集一次,共采集6次,获得不同新鲜程度啤酒的光谱数据。对采集的光谱数据进行特征波段选择、包络线去除等预处理,增强后的光谱显示842.0 nm处的波谷深度随放置时间的增长而变小,因此基于842.0 nm的波谷深度构建反应啤酒新鲜度的光谱特征指数(BFI)。实验结果表明, BFI值随放置时间的增长而逐渐下降,且避光保存的两组样品BFI值下降速率基本一致,而由于光照加速了啤酒中的老化反应,使得光照保存的样品BFI值下降速率较快,结果显示BFI能够较好指示啤酒的新鲜程度。此外,通过模拟不同光谱分辨率与信噪比水平,评价BFI对光谱检测设备性能的敏感性。具体地,利用高斯函数分布函数和平均分布函数分别生成光谱分辨率为5～40 nm的数据和信噪比为10～60 dB的数据,对其进行特征波段选择、包络线去除等预处理,计算BFI值并进行分析。实验显示,当光谱分辨率低于15 nm、信噪比低于10 dB时,样品842.0 nm的光谱吸收特征逐渐被掩盖, BFI将难以指示啤酒的新鲜程度。然而,只要在798～872 nm及附近波段光谱分辨率优于10 nm、信噪比不低于35 dB, BFI即可准确指示啤酒新鲜度, BFI对光谱仪的性能要求并不严苛。综上所述, BFI能够准确指示啤酒新鲜度,服务于便携式啤酒新鲜度光谱检测设备的设计与研发,促进光谱分析技术在啤酒品质无损检测及相关领域的应用推广。
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