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白酒摊梁水分在线近红外检测
文章来源:IAS
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02

Jun
2022

  1、前言/背景:

  高粱是白酒酿造过程中的重要原料,高粱蒸熟之后中的水分含量会直接影响后续酒醅的发酵效果,需要将其控制在合理区间内才可使酒醅发酵顺利进行。传统水分检测方法需要数小时才能得到水分结果,无法满足生产控制需求。近红外光谱分析法具有快速和无损的特点,能够在几秒钟内实现样品化学成分的检测,十分适合过程分析和大通量样品的在线实时检测。本案例应用于白酒发酵控制环节中原料质量控制,以摊粮的水分作为评价指标进行原料质量判定。

  2、设备及方法

  2.1 样品信息

  检测对象:摊粮(高粱蒸熟粮)

  2.2 设备信息:

  机型:设备型号IAS-Online S100,采用漫反射检测原理。

IAS- Online S100

  2.3 安装环节/使用场景:

  IAS-Online S100在线近红外光谱仪,当样品经过传送带时,设备实时检测在线高粱摊粮的水分含量。

  3、建模及分析

  3.1样本光谱图

  3.2建模指标

SEC

R2

SECV

R2-CV

0.49

0.93

0.50

0.92

  3.3建模结果分布

  3.4模型实测:

  下表显示预测结果及部分统计结果。

样品编号

水分参考值

近红外预测值

预测偏差

01

52.39

52.14

0.25

02

52.34

52.00

0.34

03

52.58

52.14

0.44

04

53.2

52.31

0.89

05

52.75

52.25

0.50

06

52.18

51.99

0.19

07

51.89

51.87

0.02

08

52.11

51.74

0.37

09

52.09

51.87

0.22

10

52.32

52.40

-0.08

11

51.45

50.86

0.59

12

51.16

51.57

-0.41

13

51.59

52.22

-0.63

14

52.17

52.54

-0.37

15

53.17

52.47

0.70

  3.5建模总结

  1) 准确性:根据建模指标显示,光谱与糖度指标有较强的相关性,R²约0.92。该模型的预测精度为:约68%的样本预测值与真实值的偏差在±0.50%内,约95%的预测偏差在±1.0%以内;

  4、总结与展望:

  4.1 应用总结

  该应用基于IAS-Online S100近红外在线光谱仪,在线检测摊粮样品光谱,根据模型指标可知,依据光谱实时预测摊粮水分具有可行性,且模型的准确性均达到业内较高的水平,满足客户的实际需求。

  4.2优势总结

  1) 核心模块:IAS-Online S100采用恒温封装方式设计确保仪器波长准确性和重复性;同时内置自动参比和自动标定功能,无需人工手动采集。此外,设备网络化的工作模式,可实现一台计算机管理多个设备。

  2) 检测对象与指标:IAS-Online S100作为固体在线质量检测设备,可根据实验场景的需求调节光斑大小和光源焦距并增加吹扫功能,兼容客户的多样检测需求。此外该系列产品除了检测水分外还可以检测样本的淀粉、还原糖等指标,客户可以根据自身需求定制相应的检测模型。

  3) 通讯方式:IAS-Online S100可以基于MODBUS TCP/485通讯协议,通过网口与客户主机进行信号传输,客户可以根据自身需求控制设备的启停,并获取检测过程中的品质检测信号,最终实现摊粮水分的在线检测。

  4) 价值创造:IAS-Online S100的检测为客户提升白酒发酵原料的质量,节省大量的时间、人力、物力的同时,全面提高生产效益。


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