基于三維熒光光譜的白酒分類鑒別系統(tǒng)研究.pdf

1、中國名優(yōu)白酒作為世界知名品牌，多年來一直受假冒白酒的侵害。多年前就曾出現過山西假汾酒事件，使得很多消費者失明甚至死亡。近年來雖然工業(yè)酒精勾兌的假酒已經銷聲匿跡，但是用食用酒精勾兌的假白酒仍然常見報道。如何區(qū)分和鑒別中國白酒，越來越受到人們的關注?，F在檢驗中國白酒的方法主要有兩類:一類是采用感官品嘗的方法，二是采用色譜分析的方法。但前者費時、費力，限制了其在工業(yè)生產及在流通領域的廣泛應用。因此建立簡單、快速的白酒品質鑒定方法，對于杜絕市場

2、上出現的假冒劣質名優(yōu)白酒具有重要意義。
　　 白酒在我國有著悠久的歷史及燦爛的酒文化。多年來，人們一直在試圖用光電儀器分析和鑒別白酒。但是，由于白酒體系中的成份過于復雜，目前主要還是通過人的感官對酒的品質和種類進行鑒定。我國的白酒檢測技術雖然取得了很大的進步，但與國外的同行相比還有一定的差距，特別是在檢測方法和檢測設備方面。白酒尤其是國家名優(yōu)白酒，由于其所用原、輔料及釀造工藝的原因，有著獨特的風味。即各有獨特的指紋特征。這種差別

3、表現在其光譜特征上也有很大不同，所以可以利用光譜分析法來對白酒進行鑒別。
　　 經過大量的研究發(fā)現:各香型的名優(yōu)白酒中所含的香味成分種類幾乎是相同的，但其量高低及它們之間的量比關系則不同。顯然，對白酒中的數百種化學成分進行定量分析是不現實的也是沒有必要的。光譜分析法具有宏觀整體鑒定復雜體系的優(yōu)點以及無損快速的特點，目前己廣泛應用于材料、化學、生物、礦物寶石、公安法學等研究領域。近年來，光譜技術在食品鑒別方面的應用研究發(fā)展迅速。但

4、大多采用二維紅外光譜技術對食品進行鑒別，鑒別的精度有待進一步提高。
　　 本文采用從白酒光譜整體著手的方法，測量其在200nm-500nm之間的不同波長激發(fā)光激發(fā)下的紫外熒光光譜，并采用繪圖和數據分析軟件將其合成為三維的熒光光譜圖及等高線圖。同時，我們還對白酒中主要單體物質的紫外熒光光譜進行了測量。經過將其與大量白酒三維熒光光譜進行比較研究，發(fā)現了各種單體物質對白酒熒光光譜的影響范圍及其影響程度。從而，為白酒光譜的進一步細化研究

5、奠定了重要基礎。由此，我們首次提出采用白酒三維熒光光譜的三個特征參數對白酒進行分類研究。經過對不同品牌白酒三維熒光光譜的比較及參數的主成分析發(fā)現，提取三維熒光光譜的三個有效三維熒光光譜特征參數:波峰個數、波峰位置、最佳激發(fā)波長，可以有效的區(qū)分不同品牌的白酒。從而為白酒的鑒別的研究提出了新的方法。為了證明所選參數對白酒分類的有效性，本文運用了聚類分析方法對所提取數據進行聚類分析，聚類結果準確率達到96%以上。從而證明了，通過本文中的方法對

6、白酒進行分類具有很高的準確性。同時，本文運用多種建模方法對提取的數據進行建模仿真，最終發(fā)現應用最小二乘支持向量機(LS_SVM)對所提取的參數進行訓練建模，可以快速準確的對白酒的種類進行有效的鑒別并且準確率最高。本文還采用了經典支持向量機(SVM)和概率神經網絡(PNN)方法對同樣的參數進行訓練建模，以期與使用最小二乘支持向量機方法所得結果進行比較。經比較，采用最小二乘支持向量機可已得出比經典支持向量機和概率神經網絡更為準確的分類鑒別結