劉 鑫，王 耀，庹先國*，韓 強(qiáng)，3，張貴宇，3

（1.四川輕化工大學(xué) 自動化與信息工程學(xué)院，四川 宜賓 644000；2.四川輕化工大學(xué) 人工智能四川省重點實驗室，四川 宜賓 644000；3.西南科技大學(xué) 信息工程學(xué)院，四川 綿陽 621010）

中國白酒歷史悠久，因其獨(dú)特的釀造工藝而聞名于世界。白酒中的主要成分是乙醇與水（占總量的98%左右），余下的2%主要由酸、酯、醇、醛等多種微量風(fēng)味物質(zhì)組成，其含量的多少直接決定著白酒的品質(zhì)（色、香、味、格）[1]。隨著全民消費(fèi)水平的不斷提高，白酒的市場需求增幅巨大，給酒企的釀造生產(chǎn)均質(zhì)化帶來了巨大的挑戰(zhàn)。原酒釀造、新酒研發(fā)以及品質(zhì)檢測等白酒生產(chǎn)中的各個環(huán)節(jié)都離不開對白酒內(nèi)含物質(zhì)的探索、研究。因此，高效、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測方法，高精、便捷的檢測儀器在白酒生產(chǎn)應(yīng)用的研究中扮演著重要角色。

白酒的種類繁多，僅按主體香型分類就多達(dá)12余種，不同類別的白酒對應(yīng)的檢測儀器與方法也各不相同，常見的檢測技術(shù)有色譜技術(shù)、光譜技術(shù)、核磁共振技術(shù)以及仿生傳感器技術(shù)等[2]，需依據(jù)待測酒液的風(fēng)格、香型等綜合性特征結(jié)合既定的檢測目標(biāo)選擇對應(yīng)的檢測技術(shù)。在白酒釀造、生產(chǎn)、銷售的過程中，微量物質(zhì)的測定，有害物質(zhì)檢測，白酒品牌、產(chǎn)地、酒齡的辨別，基礎(chǔ)酒液等級的劃分以及市場中成品白酒的品質(zhì)管控等多個環(huán)節(jié)伴隨有檢測技術(shù)的身影。隨著檢測技術(shù)的高速發(fā)展，不斷有新的白酒微量物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)，因此，建立健全白酒檢測體系，改進(jìn)和優(yōu)化檢測方法，對促進(jìn)白酒生產(chǎn)數(shù)字化發(fā)展，加強(qiáng)白酒深層次研究有著重要意義。

本文概述了不同檢測技術(shù)的在白酒實際研究生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對不同白酒生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)總結(jié)，對比分析各項技術(shù)應(yīng)用過程中存在的優(yōu)勢與不足，強(qiáng)調(diào)儀器測試過程中樣品預(yù)處理等注意事項，探討了在智能制造與智能生產(chǎn)的大環(huán)境下，白酒檢測技術(shù)及應(yīng)用環(huán)節(jié)的發(fā)展趨勢，為指導(dǎo)白酒生產(chǎn)、促進(jìn)白酒數(shù)字化發(fā)展提供參考。

1 風(fēng)味物質(zhì)檢測

白酒獨(dú)特的固態(tài)釀造工藝極大的豐富了白酒的風(fēng)味物質(zhì)種類，造就了白酒濃郁的香氣與醇厚的口感。通常情況下，風(fēng)味物質(zhì)的種類及含量直接決定一款白酒的質(zhì)量等級。在風(fēng)味物質(zhì)的檢測中，色譜法、光譜法以及核磁共振技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。

1.1 氣相色譜檢測

氣相色譜法（gas chromatography，GC）[3]，主要適用于易揮發(fā)性化合物的定性與定量分析，對非揮發(fā)性的液體或者固體化合物，可通過高溫裂解、氣化后進(jìn)行整體分析[4]。GC在實際的檢測過程中可以使用的檢測器有許多，如火焰離子檢測器（flame ionization detector，F(xiàn)ID）、霍爾電導(dǎo)檢測器（electrolytic conductivity detector，ELCD）、火焰光度檢測器（flame photometric detector，F(xiàn)PD）等。在白酒的檢測分析中FID[5]與質(zhì)譜檢測器（mass spectrum detector，MSD）[6]的應(yīng)用最為廣泛，其中FID對碳?xì)浠衔锏撵`敏度較高，線性范圍寬，但識別精度不夠，僅能對微量物質(zhì)中含量相對較多的化合物進(jìn)行識別；MSD作為通用型檢測器，對能離子化的所有化合物都給出響應(yīng)，檢測精度較高，能夠識別更多的微量物質(zhì)。

GC檢測白酒樣品的過程中，檢測器溫度、進(jìn)樣口溫度、升溫模式、載氣流速、進(jìn)樣量以及分流比的設(shè)置對檢測結(jié)果的可靠性存在直接影響。狄紅梅等[7]使用GC內(nèi)標(biāo)法測定白酒中甲醇的含量，設(shè)定初溫35 ℃，保持3 min，以1.0 ℃/min升到50 ℃，以20 ℃/min升到200 ℃，保持5 min。該方法精密度試驗結(jié)果相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD）為2.72%，回收率為100.08%，回收率試驗結(jié)果RSD為2.42%，優(yōu)于國標(biāo)的結(jié)果。吳國輝[8]使用19095N-123毛細(xì)管柱（0.530 mm×30 m，1 μm）為色譜柱，檢測器溫度為250 ℃；進(jìn)樣量為10 μL，外標(biāo)法定量）同時對白酒中甲醇、正丙醇、正丁醇、異丁醇、異戊醇、乙酸乙酯、丙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、β-苯乙醇10種常見微量成分進(jìn)行測定，結(jié)果顯示，18 min內(nèi)化合物完成分離，相關(guān)系數(shù)R＞0.996。

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）精度高，能夠識別白酒中含量極低的化合物，對白酒組成的探索性研究有積極作用。張丹丹等[9]用GC-MS對白酒中不同的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了差別分析，測得待測白酒樣品中酯類15種，醇類9種，酸類11種，醛酮類6種，醚類1種，其他12種，且酯類、醇類和酸類，酯類種類和含量均占有較高比例。張倩[10]通過GC-MS對白酒中10種揮發(fā)性酚類物質(zhì)進(jìn)行定性、定量檢測，采用電子電離（elec tronic ionization，EI）源，電子能量為70 eV，離子源與四極桿溫度分別為230 ℃、150 ℃，實驗顯示10種揮發(fā)性酚的回收率在83.9%～101.2%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.1%～2.9%，準(zhǔn)確度與精密度較高。

1.2 高效液相色譜檢測

高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）[11]以液體為流動相，采用高壓輸液系統(tǒng)，將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱，在柱內(nèi)各成分被分離后，進(jìn)入檢測器進(jìn)行檢測，從而實現(xiàn)對試樣的分析，主要適用于難揮發(fā)性物質(zhì)的檢測。

吳子陽等[12]使用固相萃取結(jié)合HPLC對白酒中阿魏酸、沒食子酸、對香豆酸、丁香酸和（+）-兒茶素水合物5種酚類物質(zhì)進(jìn)行檢測，檢出限為0.98～12.2 μg/L，加標(biāo)回收率為84.1%～100.7%，5種酚類活性化合物標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)（R2）在0.994 5～0.999 9之間，線性關(guān)系良好。王芳等[13]利用HPLC同時對白酒中的四大酸類物質(zhì)（乳酸、乙酸、丁酸、己酸）進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示，4種酸的定量檢測限均為10 mg/L，線性相關(guān)系數(shù)R2值為0.999 6～0.999 9，滿足分析要求。

1.3 核磁共振檢測

核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）[14]是磁場中磁性原子核因響應(yīng)合適頻率的電磁信號而產(chǎn)生的共振現(xiàn)象，其本身是基于固體微觀量子理論與無線電微波電子學(xué)技術(shù)所提出的。

近年來，越來越多的學(xué)者把核磁共振技術(shù)引入白酒領(lǐng)域，實現(xiàn)白酒微量成分的檢測。張曉靜等[15]利用核磁共振結(jié)合多個（重）溶劑峰壓制方法對白酒的微量組分進(jìn)行測定，結(jié)果清晰地呈現(xiàn)了各個微量組分的譜峰以及各組分化學(xué)結(jié)構(gòu)的相關(guān)峰，有效地實現(xiàn)了白酒風(fēng)味物質(zhì)的測定。韓興林等[16]利用核磁共振對低溫和激光處理后樣品締和結(jié)構(gòu)的改變進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)激光和紫外可提高酒體的氧化速度，乙醛量增高，高溫加速了反應(yīng)，酯類與高級醇均降低較多。吉鑫等[17]使用核磁共振氫譜（H nuclear magnetic resonance，H NMR）結(jié)合偏最小二乘法回歸（partial least squares regression，PLSR）建立了白酒6種有機(jī)酸（乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸和異戊酸）和3種醛類（乙醛、乙縮醛和異戊醛）物質(zhì)的分析模型，擬合效果好，預(yù)測精度高，有效解決了白酒風(fēng)味物質(zhì)檢測中因信號重疊而難以定量的問題。

核磁共振檢測技術(shù)在白酒的酒精度快速定量、有機(jī)酸和醛類等分析中應(yīng)用較多，精度較高（能夠識別出白酒中含量較低的風(fēng)味物質(zhì)），在輔助白酒從業(yè)者對白酒進(jìn)行深入的、探索性的研究方面發(fā)揮著重要的作用。

1.4 光譜技術(shù)檢測

近年來，近紅外光譜技術(shù)（near infrared spectrometry，NIR）[18-19]因樣品無需預(yù)處理、適合液體、固體等多形式樣品、具有遠(yuǎn)距離檢測等優(yōu)點被頻繁應(yīng)用于白酒領(lǐng)域。段學(xué)等[20]采用近紅外光譜分析技術(shù)，對基酒總酯進(jìn)行無損檢測研究，結(jié)合偏最小二乘法（partial least square，PLS）建立基酒總酯模型，預(yù)測集的均方根誤差（root mean squared error prediction，RMSEP）為0.19，穩(wěn)定性較好。董新羅等[21]應(yīng)用近紅外光譜技術(shù)對白酒基酒中的酮類物質(zhì)實現(xiàn)快速檢測，結(jié)合化學(xué)計量學(xué)方法進(jìn)行分析，實驗得到驗證集樣品的相關(guān)系數(shù)R2分別為0.957 6和0.957 8，RMSEP分別為0.40 mg/100 mL、0.24 mg/100 mL，準(zhǔn)確率較高，滿足酮類物質(zhì)快速檢測的需求。田育紅等[22]通過近紅外光譜技術(shù)白酒中的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行快速測定，其中酒精度、總酸和總酯的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.999 5、0.957 6、0.991 0，測定結(jié)果可信度高，實用性強(qiáng)。

紫外光譜作為光譜技術(shù)的重要分支，在有機(jī)化合物的定性、定量分析中有一定的優(yōu)勢。趙宇[23]在實驗中用紫外分光光度法測定不同白酒中的糠醛含量，相關(guān)系數(shù)為R=0.994 9，精密度及準(zhǔn)確度較高，且操作簡單、反應(yīng)敏捷、成本較低，能夠進(jìn)行大范圍推廣。

1.5 不同檢測技術(shù)對比分析

在白酒風(fēng)味物質(zhì)的檢測應(yīng)用中，不同技術(shù)有著不同側(cè)重點，詳細(xì)對比見表1。

表1 多種技術(shù)檢測白酒風(fēng)味物質(zhì)對比Table 1 Comparison of flavor substance in Baijiu detected by various technologies

2 酒曲、酒醅等原料檢測

釀酒原料、酒曲、酒醅的檢測，伴隨著整個白酒的釀造生產(chǎn)過程。不同類型的白酒所對應(yīng)的糧食原料也各有不同，如茅臺的原料是一種特殊的糯性高粱，又稱紅纓子高粱；五糧液的原料是高粱、大米、糯米、小麥以及玉米5種糧食；以汾酒為代表的清香型白酒大多以大麥和豌豆作為原料。原料的不同，原料品質(zhì)的差異，對白酒質(zhì)量同樣存在較大的影響。因此，釀酒原料糧的檢測，還包括酒醅以及釀造所使用酒曲的檢測對酒液的品質(zhì)與釀造工藝的改進(jìn)、參數(shù)的控制有著極為重要的意義。

2.1 近紅外光譜檢測白酒酒醅

白酒酒醅是指蒸煮后發(fā)酵好的糧食，將酒醅經(jīng)過上甑操作得到原漿酒液。濕度、溫度、水分以及微生物種群數(shù)量等都是酒醅的重要影響因素，決定最終成品酒的品質(zhì)；不同地區(qū)的糧食原料在淀粉等所含成分中存在一定的差距，因此，實現(xiàn)酒醅的快速檢測對于酒企的釀造生產(chǎn)具有積極的作用。近年來，NIR是白酒酒醅檢測的關(guān)鍵技術(shù)之一[24-26]。

余松柏等[27]利用近紅外光譜技術(shù)，結(jié)合趨近歸一化、一階導(dǎo)數(shù)等光譜預(yù)處理方法，協(xié)同區(qū)間偏最小二乘法（synergism interval partial least-squares，SIPLS）、向后間隔偏最小二乘法（backward interval partial least-squares，BIPLS）等算法建立酒醅分析模型，實現(xiàn)對酒醅中水分、酸度、淀粉的快速測定。周新奇等[28]結(jié)合酒醅的發(fā)酵過程，把出窖酒醅配糧前的水分、淀粉以及酸度的檢測結(jié)果實時轉(zhuǎn)化為4～20 mA的電控輸入信號，形成一套在線近紅外光譜監(jiān)測系統(tǒng)，且平均誤差與預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)誤差（standard error prediction，SEP）滿足精度要求，有效的解決了酒醅的配糧問題。林房等[29]應(yīng)用近紅外光譜技術(shù)建立酒醅中淀粉含量的快速定量分析模型，結(jié)果顯示其相關(guān)系數(shù)R值達(dá)0.98，校正均方根誤差（root mean square errors of calibration，RMSEC）為0.94，平均偏差僅為0.08，具有良好的預(yù)測性，能夠?qū)崿F(xiàn)酒醅的大批量、快速檢測。

2.2 液相色譜檢測釀酒原料糧

釀酒原料糧中的農(nóng)藥殘留物通常是以較低的水平存在，其含量情況關(guān)乎酒液的安全。美國、德國等部分國外國家已經(jīng)對食品中的殘留檢測進(jìn)行了研究與報道，而在我國此類型的研究較少。羅莉等[30]選用AtlantisT3液相色譜柱（3 μm，150 mm×2.1 mm），電噴霧電離（electrospray ion ization，ESI），多反應(yīng)離子監(jiān)測方式的高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用對白酒原料（大米）中的噻蟲嗪、吡蟲啉、啶蟲脒等14種農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示，＞0.5 mg/L、＜1.0 mg/L時兩次平行樣測定的相對偏差≤5%，＜0.5 mg/L時兩次平行樣測定相對偏差≤10%，滿足白酒原料檢測要求，有效保障釀酒原料糧的安全。

2.3 變性梯度凝膠電泳法、近紅外檢測白酒酒曲

酒曲作為白酒發(fā)酵過程的重要輔料，其主要是由霉菌與酵母組成。常規(guī)情況下，酒曲的檢測大多依靠人力完成，效率較低，精度不高。馬偉等[31]通過選取發(fā)酵完成的成品高溫酒曲共計720個樣品，結(jié)合近紅外光譜技術(shù)建立酒曲的水分、淀粉、酸度的快速識別模型，結(jié)果顯示水分和淀粉2個指標(biāo)的定標(biāo)集的標(biāo)準(zhǔn)偏差與預(yù)測集的標(biāo)準(zhǔn)偏差都非常接近，預(yù)測能力較強(qiáng)，但酸度模型穩(wěn)定性和預(yù)測能力不高，需進(jìn)一步優(yōu)化，總體上能夠滿足檢測所需，為后續(xù)的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。姚淑敏等[32-33]利用細(xì)菌16S rRNAgene V3區(qū)通用引物，分別提取6種酒曲的總脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA），結(jié)合聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性梯度凝膠電泳（polymerase chain reaction-denatured gradient gelelectrophoresis，PCR-DGGE）對不同酒曲中的細(xì)菌多樣性進(jìn)行分析，結(jié)果表明，從6種酒曲種共分離出12屬細(xì)菌，說明不同的酒曲中細(xì)菌種類存在差異，發(fā)現(xiàn)了魏斯氏菌（Weissella）是發(fā)酵的常見菌群，為研究區(qū)域酒釀風(fēng)味特征、營養(yǎng)以及改進(jìn)傳統(tǒng)配料與釀造工藝奠定了理論基礎(chǔ)，指明了白酒酒曲未來的研究方向。

3 品牌、酒齡、產(chǎn)地鑒別

通常情況下，不同品牌、不同產(chǎn)地以及不同酒齡的白酒，在品質(zhì)、價格、感官等各方面各有不同，其內(nèi)含的微量物質(zhì)也存在明顯差別。白酒品牌、產(chǎn)地以及酒齡的鑒別研究一直以來都是白酒領(lǐng)域的重要方向，高效的鑒別方法對促進(jìn)白酒生產(chǎn)、控制市場純凈度有重要作用。

3.1 氣相色譜鑒別

鄭劼[34]用GC-MS對三種名優(yōu)白酒進(jìn)行鑒別，通過分類預(yù)測模型分析可知，其交叉驗證正確率和整體預(yù)測正確率較高，識別效果較好。李愛蘭等[35]把吹掃捕集-氣質(zhì)聯(lián)用結(jié)合化學(xué)計量學(xué)應(yīng)用于不同產(chǎn)地和品牌濃香型白酒鑒別，結(jié)合正交偏最小二乘法-判別分析（orthogonal partial least squares-discriiminate analysis，OPLS-DA）建立模型，實現(xiàn)了白酒產(chǎn)地、品牌的準(zhǔn)確區(qū)分。黃婷等[36]通過氣相色譜-火焰離子化檢測法（gas chromatography-flame ionization detection，GC-FID）對不同存儲期鳳香型白酒中的總酸、總酯及部分主要風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行定性、定量檢測，呈現(xiàn)其變化波動情況，實現(xiàn)了對不同酒齡白酒的辨別，準(zhǔn)確率較高。

3.2 光譜鑒別

光譜技術(shù)一直以來都被貼上高效、快速的標(biāo)簽，與企業(yè)鑒別白酒品牌、酒齡的需求十分契合。張正勇等[37]采集不同品牌的紫外光譜數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)系數(shù)法分析不同品牌間的差異情況，達(dá)到鑒別不同品牌白酒的目的，實驗顯示基于二次微分處理的紫外光譜計算而得的相關(guān)系數(shù)R值可達(dá)到0.993左右，準(zhǔn)確度較高。張修興[38]利用LRS-2激光拉曼光譜儀，對無水乙醇和四種不同品牌白酒進(jìn)行了測量和分析，獲得了它們的拉曼光譜圖，分析可知白酒的拉曼光譜特征峰的峰值大小會隨濃度的改變而變化，濃度越大峰值越大；此外，拉曼光譜峰值的位置也隨濃度的變化發(fā)生移動，可有效的鑒別不同品牌的白酒。

王國祥等[39]采用Raman光譜和支持向量機(jī)回歸（support vector regression，SVR）建立數(shù)據(jù)分析模型，用于不同年份白酒的年份鑒定和同一年份不同貯存時間的白酒年份鑒定，實驗可知基于回歸框架的白酒年份與年份指數(shù)對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)白酒年份識別及預(yù)測，不僅可以有效鑒別不同年份的白酒樣品，同時可以有效預(yù)測同一年份不同貯存時間的白酒樣品，準(zhǔn)確性較高。Raman光譜[40]由于其受水的影響很小且很少或不需要樣品前處理，在白酒分析中具有廣闊的發(fā)展空間，結(jié)合模式識別等人工智能技術(shù)可提升鑒別的準(zhǔn)確性與智能化程度，是未來的發(fā)展方向。

3.3 電子鼻鑒別

人工感官品評作為主要的酒液鑒別方式，伴隨著整個白酒的發(fā)展歷程，但人工感官主觀性較強(qiáng)、波動性較大、學(xué)習(xí)成本高等缺點是酒企長期以來的困擾，近年來，仿生傳感器的誕生、應(yīng)用給企業(yè)發(fā)展高效、便捷的鑒別方法指明了方向[41]。周容等[42]通過在酒精度14%vol、加熱溫度40 ℃、加熱時間30 min的最優(yōu)實驗條件下，使用電子鼻檢測技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)分析方法以區(qū)分兼香型白酒年份，結(jié)果表明，電子鼻與逐步線性判別分析的聯(lián)合實現(xiàn)了對12年內(nèi)的兼香型白酒以100%的正確率進(jìn)行區(qū)分，超過12年的同樣具有較高的鑒別準(zhǔn)確率，實用性較高。徐晚秀等[43]對5個年份清香型白酒—汾酒使用電子鼻傳感器進(jìn)行檢測，采用主成分和典型判別分析方法對實驗數(shù)據(jù)建模分析可知，年份鑒別的準(zhǔn)確率達(dá)到98.8%，滿足鑒別要求。

李金金等[44]使用特別設(shè)計的手持式電子鼻傳感器對6個不同品牌的白酒進(jìn)行檢測，以機(jī)器學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)對電子鼻的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析，實現(xiàn)不同品牌白酒的快速鑒別，結(jié)果表明，整套方法無論是在鑒別效率還是鑒別準(zhǔn)確率上統(tǒng)統(tǒng)滿足鑒別要求，實現(xiàn)了白酒品牌的在線鑒別。陸藝瑩等[45]針對白酒快速識別開發(fā)了新型便攜式電子鼻傳感器，利用該電子鼻測量6種不同品牌的白酒，在主成分分析（principal component analysis，PCA）法結(jié)合反向傳播人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（back propagation artificial neural network，BP-ANN）下對不同品牌白酒進(jìn)行識別，識別率達(dá)95.8%，同樣實現(xiàn)了白酒品牌在線快速識別。

3.4 電子舌鑒別

品酒師作為企業(yè)中的核心人物，關(guān)鍵在于其本身的感官敏銳性與后天經(jīng)驗的加成，但人的感官系統(tǒng)敏銳性隨著年齡的增長逐漸下滑，品酒師也不例外。通過先進(jìn)的高精仿生傳感器設(shè)備建立感官評價體系，降低主觀因素影響程度，提升白酒香型、品牌的辨識準(zhǔn)確率，是未來的發(fā)展方向。孫文佳等[46]針對同一產(chǎn)地不同品牌的豉香型進(jìn)行分類識別，在電子舌技術(shù)檢測基礎(chǔ)上結(jié)合線性判別和主成分分析法對其進(jìn)行對比分析，其結(jié)果表明，電子舌技術(shù)能夠獲取樣本的整體味覺信息，結(jié)合線性判別分析法使得分類識別的效果更好。鄧?yán)騕47]對不同類型的7種酒液使用TS-5000Z型電子舌進(jìn)行檢測并結(jié)合主成分分析法對傳感器信號分析，體現(xiàn)味覺中的酸味、澀味、苦味差別，表明電子舌能有效區(qū)分不同類型酒的味感差別。馬澤亮等[48]使用電子舌檢測茅臺鎮(zhèn)原漿酒、瀘州老窖、五糧液三種不同品牌白酒各8次并結(jié)合主成分分析（PCA），同品牌酒的數(shù)據(jù)點離散度較小，不同品牌酒間的數(shù)據(jù)點離散度較大，由此可知，使用電子舌檢測的原始特征數(shù)據(jù)能夠較好區(qū)分不同品牌酒。

3.5 仿生傳感器融合檢測方法鑒別

為提高白酒質(zhì)量的快速鑒別能力，電子鼻和電子舌融合系統(tǒng)檢測白酒樣品可獲得氣-味兩種綜合信息，為數(shù)據(jù)分析提供了更加全面的信息。門洪等[49]采用基于TGS型氣敏傳感器和基于MQ、MP型氣敏傳感器的兩種不同電子鼻和電子舌融合系統(tǒng)對不同品牌白酒樣品采集氣-味信息，經(jīng)主成分分析法、K均值法和支持向量機(jī)對融合信號分析，分析表明電子鼻和電子舌融合系統(tǒng)在基于第二類氣敏傳感器采集的氣-味信息對白酒的檢測識別效果最優(yōu)。

白酒品牌和香型眾多，建立品牌和香型風(fēng)味物質(zhì)間的關(guān)系需多檢測技術(shù)的融合，劉芳等[50]使用電子鼻和GC-MS結(jié)合PCA分析7種（五糧液、水井坊、劍南春等）不同品牌的11種濃香型白酒的差異，電子鼻區(qū)分不同品牌濃香型白酒揮發(fā)性風(fēng)味成分具有較好的效果，而GC-MS進(jìn)一步分析得出不同品牌濃香型白酒風(fēng)味物質(zhì)含量存在明顯差異，由PCA得出聚類樣品在風(fēng)味成分層面存在一定的相似性。

3.6 鑒別技術(shù)的對比分析

白酒品牌、產(chǎn)地以及酒齡的鑒別在白酒的生產(chǎn)、銷售中扮演著重要的角色，不同鑒別技術(shù)結(jié)合不同建模方法能夠到達(dá)高效鑒別的目的，其詳細(xì)對比見表2。

表2 不同技術(shù)對白酒品牌、酒齡及產(chǎn)地鑒別Table 2 Identification of brand,age and origin of Baijiu by different techniques

4 質(zhì)量安全監(jiān)測

近年來，食品安全備受關(guān)注，白酒也不例外。白酒中的甲醇、塑化劑等含量通常以較低含量的形式存在，但過高會對身體造成傷害，因此白酒生產(chǎn)過程中有害物質(zhì)的監(jiān)測極其關(guān)鍵。

4.1 氣相色譜

張菁菁等[51]利用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜（gas chromatography-tandem mass spectrometry，GC-MS/MS）技術(shù)對白酒中的甲醇進(jìn)行定性、定量檢測，實驗結(jié)果顯示甲醇在質(zhì)量濃度0.2～200.0 mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)R2均＞0.995，適用于白酒的監(jiān)督檢測以及質(zhì)量控制。白酒中的塑化劑主要指鄰苯二甲酸酯類化合物（phthalic acid ester，PAEs），其對人體具有顯著內(nèi)分泌干擾作用和致畸、致癌風(fēng)險，彭夢露[52]使用GC-MS對白酒中塑化劑進(jìn)行監(jiān)控，可有效全面把控白酒生產(chǎn)過程中安全質(zhì)量問題。GC作為白酒中有害物質(zhì)監(jiān)控的有效方法，對促進(jìn)白酒行業(yè)朝著更安全、更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆较虬l(fā)展有著積極作用。

4.2 高效液相色譜

相較GC，HPLC在白酒品質(zhì)檢測方面應(yīng)用更加廣泛，范文來等[53]對近10年傳統(tǒng)飲料白酒與黃酒的品質(zhì)安全研究方法進(jìn)行了總結(jié)，發(fā)現(xiàn)HPLC能夠?qū)Π拙浦写蠖鄶?shù)有害物質(zhì)進(jìn)行高效檢驗，達(dá)到品質(zhì)監(jiān)控的目的。甜蜜素作為國家管控的食品添加劑，過度食入會對人體造成傷害，然而一些不法商販為提高白酒銷量，在白酒中過量添加甜蜜素，為此，郭愛萍[54]使用HPLC對白酒中的甜蜜素進(jìn)行定量檢測，檢測精度、線性范圍寬度以及靈敏度等均能達(dá)到國家既定的標(biāo)準(zhǔn)，且不會因為白酒內(nèi)存在其他類似化合物而出現(xiàn)假陽性狀況，是較為有效的添加劑檢測手段，值得廣泛使用。

4.3 核磁共振技術(shù)

不同工藝生產(chǎn)的白酒，其內(nèi)部的微量物質(zhì)存在明顯的差異。韓興林等[55]應(yīng)用核磁共振（NMR）分析技術(shù)分析不同工藝香型白酒和食用酒精勾兌白酒，實驗表明，不同工藝香型白酒和食用酒精勾兌白酒的甲基峰和亞甲基峰、弱峰數(shù)、強(qiáng)峰數(shù)存在一定差異，正確反映了不同工藝條件下白酒的微觀結(jié)構(gòu)存在差別。李堅等[56]通過分析國內(nèi)外核磁共振技術(shù)在酒的質(zhì)量鑒定中的研究情況，得出利用同位素示蹤和成分分析來進(jìn)行產(chǎn)地溯源；利用代謝物和氫鍵締合狀態(tài)分析來進(jìn)行年份鑒別；利用全成分分析來進(jìn)行摻假鑒別，存在信號重峰、無對比數(shù)據(jù)庫、設(shè)備昂貴等問題。

4.4 電子鼻、電子舌

假酒是不良商販謀取暴利的途徑，其有害物質(zhì)含量超標(biāo)食品安全相關(guān)規(guī)定，但假酒檢測是一項具有挑戰(zhàn)的事情，依靠人的感官檢測已經(jīng)不能滿足市場需求，電子鼻仿生傳感器在白酒真假辨識中具有便捷、靈敏、高效等特點，為白酒檢測提供了技術(shù)支持。馬澤亮等[57-58]針對白酒摻假研制了便攜式電子鼻檢測系統(tǒng)，通過電子鼻檢測分析獲得白酒“指紋數(shù)據(jù)”，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，結(jié)果表明，PCA方法區(qū)分摻假白酒正確率高達(dá)100%。董畫等[59]經(jīng)單因素實驗條件結(jié)合PCA等方法優(yōu)化確定了實驗參數(shù)，使用電子鼻技術(shù)可鑒別哈達(dá)山糧食酒與食用酒精含量，達(dá)到區(qū)分酒樣真?zhèn)蔚哪康摹?/p>

工業(yè)酒精勾兌白酒會對人體健康構(gòu)成嚴(yán)重危害，工業(yè)酒精中含有甲醇，而甲醇與乙醇的氣味、滋味、比重等均相似，僅憑感官鑒別難以區(qū)分。巴特爾達(dá)賴等[60]對伊力老陳酒10年真假酒樣品使用電子舌檢測結(jié)合多元統(tǒng)計分析建模方法，其識別率達(dá)100%，電子舌技術(shù)可用于伊力老陳酒在真假酒檢測中的快速辨識。

4.5 質(zhì)量安全監(jiān)測技術(shù)對比分析

安全，一直以來都是食品領(lǐng)域最為敏感的話題，白酒質(zhì)量安全監(jiān)測是維護(hù)市場穩(wěn)定，保障品質(zhì)的先決條件。高效的檢測儀器結(jié)合分析方法是現(xiàn)階段主要的應(yīng)用方式，其優(yōu)劣的詳細(xì)對比見表3。

表3 不同技術(shù)對白酒質(zhì)量安全監(jiān)測對比Table 3 Comparison of quality and safety monitoring of Baijiu by different techniques

5 總結(jié)與展望

檢測技術(shù)的發(fā)展對于發(fā)掘白酒微量物質(zhì)、促進(jìn)白酒生產(chǎn)具有十分重要的意義。白酒風(fēng)味物質(zhì)、微量元素以及添加劑等的檢測在等級劃分、真?zhèn)舞b別、品質(zhì)監(jiān)測等方面廣泛應(yīng)用。但到目前為止，白酒檢測技術(shù)在精度、成本與效率上無法平衡，如何準(zhǔn)確、高效的對白酒進(jìn)行檢測，并廣泛應(yīng)用于白酒生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中是未來的研究重點。

在工業(yè)4.0（利用信息化技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革）的大背景下，白酒的機(jī)械化、自動化釀造水平不斷提高，正由傳統(tǒng)釀造方式向智能釀造轉(zhuǎn)型升級。量化白酒感官品評并與白酒檢測高效結(jié)合；提升白酒檢測技術(shù)精度；加快白酒檢測速度，縮短檢測周期；增強(qiáng)檢測的便捷性等，均為白酒檢測技術(shù)未來發(fā)展重點解決方向。同時，拓展基于檢測技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用對節(jié)省人力，降低生產(chǎn)成本，提升白酒出酒率和品質(zhì)，推動白酒行業(yè)走向智能釀造有著積極意義。