近紅外分光光度法在白酒檢測中的應用研究

陳龍

摘 要：本文以市場售賣的55°紅星二鍋頭以及42°榆樹王為實驗樣品，利用近紅外分光光度法對白酒樣品中的乙醇含量進行檢測與分析，根據近紅外短波光譜特征建立回歸方程，從而對真實樣品中的乙醇含量進行預報。同時主成分回歸分析結果表明，在n取值為3的情況下：經二階導數差譜處理的全光譜主成分分析（PCR）結果與實際值更為接近，提示近紅外分光光度法應用于白酒樣品檢測具有方便快捷、準確性高、非破壞性的優勢，可運用于質量檢測與控制環節中。

關鍵詞：白酒；近紅外分光光度法；檢測

在當前技術的支持下，近紅外分光光度法被廣泛應用于多個領域的質量控制檢測實踐中，國內制藥、煙草、食品與煤炭等相關行業均選用近紅外分光光度法進行成分分析與檢測。尤其隨著實踐經驗的累積，有關研究指出對于液態樣品的檢測而言，選用近紅外分光光度法無需對樣品進行復雜預處理或稀釋，具有在線非破壞性檢測的優勢，提示可以將其應用于液態產品成分分析中[1]。本文即在白酒中乙醇含量檢測時嘗試應用近紅外分光光度法，取得滿意效果，現報告如下。

1 材料與方法

1.1 材料設備

實驗過程中選用材料與設備包括：①市場售賣55°紅星二鍋頭；②市場售賣42°榆樹王；③長城GW386/330微機；④UV-311紫外可見近紅外分光光度計，由日本島津生產提供。

1.2 樣品制備

配制0～25%標準濃度乙醇水溶液樣品。

1.3 測量條件

在1.0 cm石英樣品池中盛放待測定樣品，選擇狹縫2.0 nm區域進行掃描，近紅外分光光度計掃描區間設置為720.0～1 100.0 nm，乙醇水溶液樣品濃度為0～25.0%，分別配制3次，以空氣作參照比進行掃描，生成乙醇溶液吸收光譜，按照上述方法做吸收譜圖二階導數譜以及二階導數差譜[2]。

1.4 數據處理

選用origin軟件對數據進行處理，用多元回歸以及主成分回歸方法（PCR）進行數據分析。

2 實驗結果

真實樣品二階導數光譜峰值、谷值數據：55°紅星二鍋頭波峰檢出值為 962.2 nm，波谷檢出值為973.2 nm；42°榆樹王波峰檢出值為961.7 nm，波谷檢出值為971.9 nm。真實樣品二階導數差譜波峰、波谷數據：55°紅星二鍋頭波峰檢出值為976.7 nm，波谷檢出值為935.6～952.3 nm；42°榆樹王波峰檢出值為975.2 nm，波谷檢出值為935.0～951.1 nm[3]。

為最大限度剔除近紅外光譜譜線疊加對分析結果產生的影響，實驗過程中結合PCR法，經數據處理生成回歸方程如下：

吸收光譜回歸方程：Y=13.4-0.484X+ 1.472X2-0.6402X3+0.1604X4+ 0.2469X5+0.299X6-0.08659X7。

二階導數差譜回歸方程：Y=13.4-0.484X1+1.472X2-0.6402X3+0.160 4X4+0.246 9X5+0.299X6-0.086 59X7

以n對矯正集為標準，構建真實樣品對應主成分得分矩陣，吸收光譜中n取值為3，將矯正集3個主成分代入吸收光譜回歸方程中，建立矯正模型并生成相應乙醇濃度，定義為Y1，在此基礎之上將添加5.0 mL乙醇的該真實樣品矯正集前3個主成分得分代入二階導數差譜回歸方程，得到與之對應的乙醇濃度，定義為Y2。將Y2-Y1，測量3次取平均值作為預報值。同樣以n=3為基本條件，得到真實樣品二階導數差譜所對應的預報值，利用全光譜PCR對真實樣品吸收光譜與二階導數差譜計算結果進行對比，數據如表1、表2所示。結合表中數據可知：經二階導數差譜處理的全光譜PCR結果與實際值更為接近。

3 結語

本文對0～25%濃度乙醇溶液的吸收光譜、二階導數光譜以及二階導數差譜光譜特征進行研究分析，認為在n取值為3的情況下：經二階導數差譜處理的全光譜PCR結果與實際值更為接近。

總的來說，利用近紅外分光光度法對白酒中乙醇含量進行檢測具有非破壞性的特點，且檢測費用低廉，檢測過程簡便，可將其應用于現場在線非破壞性分析以及質量控制檢測實踐中，僅供參考[4]。

參考文獻

[1]鄭洪，吳敏，李東輝，等.近紅外分光光度法測定核酸[J].廈門大學學報（自然科學版），2000，39（2）：191-194.

[2]李銳.紅外分光光度法鑒別安乃近片[J].中國藥師，2006，9（12）：1133-1134.

[3]楊婷，逯家輝，張大海，等.菲林B近紅外分光光度法測定維生素C[J].分析化學，2005，33（11）：1593-1595.

[4]姜瑞妹，李艷，寧小玉，等.短波近紅外分光光度法測定紡織助劑中的磷酸鹽[J].印染助劑，2015（8）：56-60.