MFFi|食品风味感知创新
导读
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上海交通大学食品风味感知创新团队在期刊《Chemosensors》发表题为“Research on the Evaluation of Baijiu Flavor Quality Based on Intelligent Sensory Technology Combined with Machine Learning”的研究性论文。
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—摘要—
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白酒是世界六大蒸馏酒之一，也是中国的白酒，具有丰富而独特的风味特征。白酒的品质评价往往基于专业的品酒师，但因其风味的复杂性也提高了风味品评的难度。本研究采用智能感官技术结合机器学习方法探索白酒风味评价的新方法。采用电子鼻（E-nose）和电子舌（E-tongue）检测了42种江苏地区的浓香型白酒，根据不同的产区、酒精含量和等级进行可视化分析（线性判别分析，LDA）。12名经过培训的白酒评价员参与了白酒样品的定量描述性分析（QDA）。通过整合智能感官检测数据中的特征值并结合人工感官评价结果，利用机器学习建立了基于多子模型的白酒风味品质预测和分类的集成模型。结果表明，不同的白酒样品可以被很好地区分，预测模型R2为0.9994，分类模型准确率为100%。该研究为白酒风味品质评价体系建立提供了数据支持。
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—成果总结—
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（1） 采用电子鼻（E-nose）和电子舌（E-tongue）检测 42 种浓香型白酒，根据不同的产区、酒精含量和等级进行线性判别分析（LDA），结果表明不同样品可以被很好的区分。
（2） 人工感官评价采用定量描述性分析，针对江苏白酒生成16个风味描述词，突出的风味特征为窖香和绵柔。
（3） 通过整合智能感官检测数据中的特征值并结合人工感官评价结果，利用机器学习建立了基于多子模型的白酒风味品质预测模型和分类模型。结果表明，不同的白酒样品可以很好地区分，预测模型 R2 为 0.9994，分类模型准确率为 100%。
—图文赏析—
图1 不同产地浓香型白酒电子鼻检测数据LDA结果。(A)酒精含量为42%vol，等级为一级的不同产地白酒，(B)酒精含量为42%vol，等级为优级的不同产地白酒，(C)酒精含量为40.8%vol，等级为优级的不同产地白酒，(D)酒精含量为52%vol，等级为优级的不同产地白酒。
图2 不同酒精含量浓香型白酒电子鼻检测数据LDA结果。(A)产地为Huaian，等级为优级的不同白酒，(B)产地为Lianyungang，等级为优级的不同白酒，(C)产地为Suqian，等级为优级的不同白酒，(D)产地为Suqian，等级为一级的不同白酒。
图3 不同等级浓香型白酒电子鼻检测数据LDA结果。(A)产地为Suqian，酒精含量为42%vol的不同等级白酒，(B)产地为Lianyungang，酒精含量为42%vol的不同等级白酒。
图4 不同产地，不同酒精含量及不同等级的浓香型白酒电子舌检测数据的LDA结果。(A)酒精含量为42%vol，等级为一级的不同产地白酒，(B)酒精含量为42%vol，等级为优级的不同产地白酒，(C)酒精含量为40.8%vol，等级为优级的不同产地白酒，(D)酒精含量为52%vol，等级为优级的不同产地白酒，(E)产地为Huaian，等级为优级的不同白酒，(F)产地为Lianyungang，等级为优级的不同白酒，(G)产地为Suqian，等级为优级的不同白酒，(H)产地为Suqian，等级为一级的不同白酒，(I)产地为Suqian，酒精含量为42%vol的不同等级白酒，(J)产地为Lianyungang，酒精含量为42%vol的不同等级白酒。
图5 42种浓香型白酒的QDA结果。
图6 感官属性雷达图。
图7 逻辑回归，决策树，随机森林，梯度提升树，支持向量回归及k-最邻近预测结果R2值。
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上海交通大学食品风味感知创新团队阿丽雅为论文的第一作者，上海交通大学刘源教授和北京工商大学的孙金沅研究员为论文通讯作者。这项工作得到了宿迁市科技计划项目（批准号：L202205和L202305）和中国食品风味与营养健康创新中心开放课题（CFC2023B-007）的支持。
【论文详细信息】
Aliya, Liu S, Zhang D, Cao Y, Sun J, Jiang S, Liu Y. Research on the Evaluation of Baijiu Flavor Quality Based on Intelligent Sensory Technology Combined with Machine Learning. Chemosensors. 2024; 12(7): 125.
【原文链接】
https://doi.org/10.3390/chemosensors12070125
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撰稿︱阿丽雅
审校︱姜水 冯笑笑
编辑︱陆垦
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