专利名称：一种干葡萄酒陈酿时间的检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及干葡萄酒陈酿时间检测，特别是涉及一种全汁发酵酿造干葡萄酒陈酿时间的检测装置，用于快速鉴别干葡萄酒真假年份。
背景技术：
葡萄酒商经常大打年份牌，葡萄酒年份紊乱甚至虚报作假现象屡见不鲜。2008年 1月1日起，经过修订的葡萄酒国家新标准即《葡萄酒》(GB15037-2006)在生产领域里实施， 并由推荐性国家标准改为强制性国家标准。该标准对年份葡萄酒给出明确定义所标注年份须是葡萄采摘年份，且年份葡萄酒所占比例不低于酒含量80 %。长期以来，葡萄酒行业的年份评定主要是专业人员的感官评定和理化分析相结合的模式进行的，GB15037-2006《葡萄酒》规定的理化指标和检测方法如表1所示。表1葡萄酒主要指标的理化分析方法
检测指标理化分析方法pHPhs -3B型精密pH计挥发酸NaOH滴定法色度紫外分光光度计，在波长为420nm与520nm下检测吸光值单宁福林一丹尼斯比色法(λ=760ηιη)，以单宁酸计多酚福林一肖卡士比色法(λ=765ηιη)总花色素苷pH值改变法白藜芦醇高效液相色谱法有机酸高效液相色谱法乙醛气质联用色谱法但是表1中的分析方法耗时耗力、而且具有很长很繁琐的测试局限性，并且分析结果对鉴定葡萄酒年份只能取到辅助作用。快速了解葡萄酒年份的一个重要途径就是看颜色，年份较短的红葡萄酒，一般呈紫色或深紫色，当颜色变成樱桃红或宝石红的时候，说明这瓶红酒年份已经开始成熟； 18 27年的白葡萄酒，会呈现淡淡的像稻草一样的黄色，28 35年颜色加深，最终变成金色。由此，美国专利US7301635实用新型了测定葡萄酒颜色的方法，利用比色法对经果胶酶溶液及S02溶液萃取浓缩的花色素进行分析，并将其导入电脑程序中，利用分光光度计检测葡萄酒的色素，得出以花青素含量为单位的葡萄酒颜色变化。但是通过颜色来鉴定酒龄只能得到一个很泛的区域，而不能做到精确判定。中国实用新型专利200710202370. 3依据年份酒中有机成分的挥发系数越小，年份酒的储存时间越长的理论并通过“挥发系数判定法”精确测定白酒的年份，却对葡萄酒年份鉴定不适应；国内外对年份酒的科学有效鉴别方法还处于实验阶段，而在中国新标准虽然对葡萄酒年份做出了明确定义，但没有确切规定检测标准，这势必造成检验难、鉴别难，因此，建立一种年份葡萄酒鉴定方法迫在眉睫。目前市场及专利文献检索中尚未见到关于葡萄酒年份鉴定的方法及装置方面的报道。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种可以准确、快速界定干葡萄酒陈酿时间的检测装置。本实用新型目的通过如下技术方案实现一种干葡萄酒陈酿时间的检测的装置，包括电脑、参数分析仪、支架、电极、盛酒容器、搅拌器、加热装置、扩散器、减压阀、流量计和氧气瓶；盛酒容器设置在加热装置上，顶部开有容器入口，底部开有出口，盛酒容器空腔底部设有搅拌器，盛酒容器的空腔内还设有电极和扩散器，电极通过参数分析仪与电脑连接，电极通过支架固定；扩散器与氧气瓶连通， 连通扩散器与氧气瓶的管路上设有减压阀和流量计。进一步地，所述参数分析仪通过RS232或USB接口与电脑连接。连通扩散器与氧气瓶的管路为软管。所述的电极包括pH电极、ORP电极、溶解氧电极及温度电极。所述的盛酒容器由不锈钢或者玻璃制成。所述的扩散器孔径为1-100 μ m。检测时，包括如下步骤(1)针对同一品牌葡萄酒企业，选用同一产地、相同葡萄品种和采用同一工艺酿造的瓶装干葡萄酒为检测对象，先选取该企业相同品种的年份梯度干葡萄酒，由多参数分析仪测到的PH值及氧化还原电位ORP值输送到电脑程序中运算得到氧化程度RH值，RH = 0RP/28. 5+2pH ；之后酒样在饱和充氧升温情况下电极检测酒样的氧化还原电位ORP值和温度值，得到该酒样的Δ ORP/ Δ T斜率变化值；再通过MatLab软件由偏最小二乘法建立对应的年份预测校正回归模型y = a+bX&+cXx2，其中y代表干白葡萄酒的预测年份，而X1和 X2分别表示氧化程度RH和Δ ORP/ Δ T的斜率值，a、b和c为通过MatLab软件由偏最小二乘法处理得到的常数；(2)往容器入口输送待检测的葡萄酒到盛酒容器中，开启参数分析仪，并开启电脑，电极检测到的氧化还原电位ORP和pH值传输到电脑中，再由电脑设计的运算函数处理得到氧化程度RH，而所述的运算函数为RH = 0RP/28. 5+2pH ；(3)打开氧气瓶调节氧气减压阀控制氧气扩散器氧气流量，使流量计标示的数值在5-30ml/min并且让酒液中的溶解氧达到饱和后，开启加热装置，调整电磁炉的功率和磁力转速在200-300rpm，使容器中品温按照1°C /min的幅度程序升温，温度从25°C升高到 60°C，每5°C测定一组温度、氧化还原电位0RP，相关数据输入电脑得到AORP/ΔΤ的斜率值；对照步骤(1)年份预测校正回归模型，对得到的△ ORP/△ T值与年份预测校正回归模型进行对照，得到该干葡萄酒的预测年份。本实用新型中氧化程度RH和Δ ORP/ Δ T数值越大，表示该葡萄酒瓶储时间越长即年份越长。本实用新型所述的氧化程度RH是指一般情况下，葡萄酒在陈酿过程中都要经历成长期、成熟期和衰老期。葡萄酒的酒龄越大，其氧化程度RH也就越高，其由公式RH = 0RP/28. 5+2ρΗ 换算而得。本实用新型所述的AORP/ΔΤ是指氧化还原电位(0RP值)反映酒中各种物质的综合氧化能力(或还原能力)的一个状态参数，本质是电子的转移，ORP值取决于氧化还原体系中氧化物含量的多少，ORP越高，氧化性越强；ORP越低，氧化性越弱；酒体系中ORP的变化与温度T、溶解氧DO有直接关系，在饱和充氧情况下通过Δ ORP/ Δ T斜率值可以得到待测葡萄酒在充氧升温条件下ORP线性变化情况。在葡萄酒陈酿过程中，体系内发生了众多化学变化如醇、酸、酯和酚之间发生的氧化还原反应、酯化反应、水解反应等；随着陈酿过程的延长，体系内所含的各种衍生物质就越多，从而加强了酒体的结构感和层次感。葡萄酒中有各种氧化-还原分子对，如02-Η20、 O2-H2O2、醋酸盐-乙醛、硫酸盐-亚硫酸盐、乙醛-乙醇、丙酮酸-乳酸、CU2+-CU+、Fe3+-Fe2+ 等，并且随着陈酿的进行，各物质对的种类就越多，而溶解氧DO及温度T变化都影响着这些分子对的分布情况，最终影响着葡萄酒的ORP值。通过对酒样进行充氧加温可以促使体系内物质对的变化，从而引起整个体系ORP的变化，而陈酿越长的葡萄酒其ORP变化幅度越大，所以通过结合在线分析得到的△ ORP/△ T斜率值以及氧化程度值可以确定待测干葡萄酒的真假年份。所述的干葡萄酒的糖度小于4. Og/L，酒精度在9-15% (ν/ν)之间。所述氧气饱充是指通过氧气扩散器往待测酒中不断通以氧气(可以为空气)，使酒中溶氧达到饱和。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点(1)实现了干葡萄酒年份与鉴定结果之间的数据化对映关系，便于科学客观地对干葡萄酒的年份进行判断；(2)本实用新型基于干葡萄酒氧化程度RH及在饱充氧气升温情况下Δ ORP/ Δ T变化值来判定干葡萄酒年份，可实现干葡萄酒年份的快速检测，减少检测时间及成本；(3)本实用新型的简便方法及装置更能实现大众化普及，不受检测者个人条件的限制；(4)检测数据与客观事实之间的吻合度高，重现性好。
图1为本实用新型干葡萄酒制造时间的检测装置的结构原理图。图2为云南某葡萄酒企业2004年份赤霞珠干红葡萄酒ORP值在变温条件下的变化趋势线。图3为实施例1中云南某葡萄酒企业年份瓶装赤霞珠干红葡萄酒参比值和由年份预测校正回归模型而得的预测值之间关系曲线。图4为实施例2中云南某葡萄酒企业年份瓶装霞多丽干白葡萄酒参比值和由年份预测校正回归模型而得的预测值之间关系曲线。图中示出1、电脑；2、参数分析仪；3、支架；4、电极；5、盛酒容器；6、容器入口 ；7、 出口 ；8、搅拌器；9、加热装置；10、扩散器；11、减压阀；12、流量计；13、氧气瓶。
具体实施方式
为更好地理解本实用新型，
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明， 但是本实用新型要求保护的范围并不局限于实施方式表述的范围。如图1所示，一种干葡萄酒陈酿时间的检测装置，包括电脑1、参数分析仪2、支架3、电极4、盛酒容器5、容器入口 6、出口 7、搅拌器8、加热装置9、扩散器10 ；减压阀11、流量计12和氧气瓶13 ；盛酒容器5设置在加热装置9上，顶部开有容器入口 6，底部开有出口 7，盛酒容器5空腔底部设有搅拌器8，盛酒容器5的空腔内还设有电极4和扩散器10， 电极4通过参数分析仪2与电脑1连接，电极4通过支架3固定；扩散器10与氧气瓶13连通，连通扩散器10与氧气瓶13的管路上设有减压阀11和流量计12。电极4经支架3连接着参数分析仪2中，参数分析仪2得到的数据通过RS232或USB接口传到电脑1。扩散器10经减压阀11控制氧气流量，而氧气流量经流量计12读出，其终端连接氧气瓶13，连通扩散器10与氧气瓶13的管路为软管组成输氧管路。加热装置9控制葡萄酒液加热温度为 250C -600C。所述的加热装置为通过磁力搅拌来保证盛酒容器中酒液的受热均衡，调整磁力转速在200-300rpm ；所述的电极4包括pH电极、ORP电极、溶解氧电极及温度电极；所述的参数分析仪2为可以测量样品温度T、pH值、氧化还原电位和溶解氧的仪器。所述的盛酒容器5由不锈钢或者玻璃做成。所述的扩散器孔径在1-10(^111，氧气流量控制在在5-301111/ min之间，通过氧气瓶实现对葡萄酒的饱和充氧。经蠕动泵缓缓往容器入口 6输送待检测的葡萄酒到盛酒容器5中，开启参数分析仪2，并打开电脑1，电极4检测到的氧化还原电位(ORP)和pH值传输到电脑中，再由电脑设计的运算函数处理得到氧化程度RH，而所述的运算函数为RH = 0RP/28. 5+2pH ；随后打开氧气瓶13调节氧气减压阀控制氧气扩散器10氧气流量，使流量计12标示的数值在5-30ml/ min并且让酒液中的溶解氧达到饱和后，开启加热装置9，调整电磁炉的功率和磁力转速在 200-300rpm，使容器5中品温按照1°C /min的幅度程序升温，温度从25°C升高到60°C，每 5°C测定一组温度、氧化还原电位ORP和溶解氧DO值，相关数据输入电脑得到Δ ORP/ Δ T的斜率值。本实用新型针对同一品牌葡萄酒企业，选用同一产地、相同葡萄品种和采用同一工艺酿造的瓶装干葡萄酒为检测对象，先选取该企业相同品种的年份梯度干葡萄酒，由多参数分析仪测到的PH值及氧化还原电位ORP值输送到电脑程序中运算得到氧化程度RH 值，之后酒样在饱和充氧升温情况下电极检测酒样的氧化还原电位ORP值和温度值，得到该酒样的Δ ORP/ Δ T斜率变化值，再通过MatLab软件由偏最小二乘法建立对应的年份预测校正回归模型，并形成一个数据库；对待测样品进行检测时，采用相同方法获得其AORP/ Δ T值，与年份预测校正回归模型进行对照，得到该干葡萄酒的预测年份。附图2为云南某企业生产的2004年份赤霞珠干红葡萄酒ORP值与温度T的变化趋势图，其Δ ORP/Δ T的斜率值为0. 767，线性关系为0.995。实施例1选取云南某葡萄酒厂生产的瓶装年份赤霞珠干红葡萄酒(1998、2000、2002、2004、 2006、2007、2008、2009及2010年份，由复合式橡木塞塞瓶，酒精度在11-12% (ν/ν)，糖度在 2. 0-4. Og/L，经电极检测到的pH及ORP值由多参数分析仪传输到电脑中，再由电脑运算函数RH = 0RP/28. 5+2pH处理得到氧化程度RH ；开启氧气瓶使酒样内氧气含量饱和，随后打开磁力搅拌加温装置(型号为DF-101B集热式磁力搅拌器)，使容器5中品温按照1°C /min 的幅度程序升温，温度从25°C升高到60°C，每5°C测定一组温度，由电极检测到氧化还原电位ORP与温度变化情况，相关数据经多参数分析仪(上海精密仪器厂生产的拟S-707型多功能分析仪)通过RS232或USB接口传到电脑1中，电脑1处理氧化还原电位ORP及温度变化值得到该酒样的Δ ORP/ Δ T斜率值。利用MatLab软件由偏最小二乘回归法建立该葡萄酒企业赤霞珠干红葡萄酒的年份与氧化程度RH及Δ ORP/ Δ T斜率值的一阶检测模型，公式为y = 1621. 5+30. 8*Xl_66. 2* ，其中y代表该酒厂赤霞珠干红葡萄酒的预测年份，而X1 和&分别表示氧化程度RH和Δ ORP/Δ T的斜率值。然后选取9瓶同一家葡萄酒厂赤霞珠干红葡萄酒，在线采集待测干红葡萄酒样品的氧化程度RH和Δ ORP/ Δ T变化值，输入以上数据到相应的赤霞珠干红葡萄酒年份预测校正回归模型中，经电脑处理得到待测干红葡萄酒的预测年份，图3为年份赤霞珠干红葡萄酒由年份预测校正回归模型而得到的预测值和参比值之间的吻合关系工作图，其中横坐标代表赤霞珠干红葡萄酒真实年份(参比值)，纵坐标代表经赤霞珠干红葡萄酒年份预测校正回归模型得到的结果(预测值)，R2为相关系数，代表参比值和预测值之间相吻合程度，发现其为0. 981，具有良好的线性关系，预测值与参比值较接近，鉴定效果好，能很好地鉴别该葡萄酒厂赤霞珠干红葡萄酒的陈酿时间。实施例2选取云南某葡萄酒厂生产的瓶装年份霞多丽干白葡萄酒(2002、2004、2005、2006、 2007,2008,2009及2010年份，由复合式橡木塞塞瓶，酒精度在11_12 % (ν/ν)，糖度在 2. 0-4. Og/L)，电极检测到的pH及ORP值由多参数分析仪传输到电脑中，再由电脑运算函数 RH = 0RP/28. 5+2pH处理得到氧化程度RH ；开启氧气瓶使酒样内氧气含量饱和，随后打开磁力搅拌加温装置，使葡萄酒中温度呈阶段性升温，温度从25°C升高到60°C，由电极检测到 ORP与温度变化情况，相关数据经多参数分析仪通过RS232或USB接口传到电脑1中，电脑 1处理ORP及温度变化值得到Δ ORP/ Δ T变化值。利用MatLab软件由偏最小二乘回归法建立该葡萄酒企业霞多丽干红葡萄酒的年份与氧化程度RH及Δ ORP/ Δ T斜率值的一阶检测模型，公式为y = 5785. 3-285. 7*Xl+228. 6* ，其中y代表干白葡萄酒的预测年份，而X1和 X2分别表示氧化程度RH和Δ ORP/ Δ T的斜率值。选取8瓶同一家葡萄酒厂的霞多丽干白葡萄酒，在线采集待测霞多丽干白葡萄酒样品的氧化程度RH和Δ ORP/ Δ T变化斜率，输入数据到霞多丽干白葡萄酒年份预测校正回归模型中，经电脑处理得到待测干白葡萄酒的预测年份值，图4为霞多丽干白葡萄酒经相应的年份预测校正回归模型而得到的预测值和参比值之间的吻合关系，其中横坐标代表干白葡萄酒真实年份(参比值)，纵坐标代表经相应干白葡萄酒年份预测校正回归模型得到的结果(预测值)，R2为相关系数，代表参比值和预测值之间相吻合程度，发现其为0. 937， 具有较好的线性关系，预测值与参比值较接近，能很好鉴别干白葡萄酒的真假年份。
权利要求1.一种干葡萄酒陈酿时间的检测的装置，其特征在于包括电脑、参数分析仪、支架、 电极、盛酒容器、搅拌器、加热装置、扩散器、减压阀、流量计和氧气瓶；盛酒容器设置在加热装置上，顶部开有容器入口，底部开有出口，盛酒容器空腔底部设有搅拌器，盛酒容器的空腔内还设有电极和扩散器，电极通过参数分析仪与电脑连接，电极通过支架固定；扩散器与氧气瓶连通，连通扩散器与氧气瓶的管路上设有减压阀和流量计。
2.根据权利要求1所述的干葡萄酒陈酿时间的检测的装置，其特征在于所述参数分析仪通过RS232或USB接口与电脑连接。
3.根据权利要求1所述的干葡萄酒陈酿时间的检测的装置，其特征在于连通扩散器与氧气瓶的管路为软管。
4.根据权利要求1所述的干葡萄酒陈酿时间的检测的装置，其特征在于所述的电极包括PH电极、ORP电极、溶解氧电极及温度电极。
5.根据权利要求1所述的干葡萄酒陈酿时间的检测的装置，其特征在于所述的盛酒容器由不锈钢或者玻璃制成。
6.根据权利要求1所述的干葡萄酒陈酿时间的检测的装置，其特征在于所述的扩散器孔径为1-100 μ m。
专利摘要本实用新型公开了一种干葡萄酒陈酿时间的检测装置，该装置盛酒容器设置在加热装置上，顶部开有容器入口，底部开有出口，盛酒容器空腔底部设有搅拌器，盛酒容器的空腔内还设有电极和扩散器，电极通过参数分析仪与电脑连接，电极通过支架固定；扩散器与氧气瓶连通，连通扩散器与氧气瓶的管路上设有减压阀和流量计。本实用新型通过电极检测到的数据经传到电脑中并加以处理，得到相应的年份预测校正回归模型，并以此为基础判断同一品牌同一品种干葡萄酒的的真假年份。本实用新型可以准确、快速界定干葡萄酒陈酿时间。
文档编号G01N27/416GK202177599SQ201120279109
公开日2012年3月28日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者曾新安, 朱思明, 杨星, 樊荣 申请人:华南理工大学