ASD地物光譜儀應用：啤酒釀造 & 乙醇生產(chǎn)

“啤酒釀造過(guò)程包含若干步驟： 麥粒發(fā)芽, 制粉, 搗碎, 過(guò)濾, 烹煮, 發(fā)酵, 加工, 過(guò)濾和包裝。其中，發(fā)酵環(huán)節對啤酒的質(zhì)量起到?jīng)Q定性的作用，因為有多種因素（比如溫度、pH值、糖類(lèi)組成、酵母類(lèi)型）會(huì )影響酒的質(zhì)量度。”(Grassi et al., 2013)

全波段近紅外光譜儀的作用：
• “對植物進(jìn)行高光譜遙感分析是一個(gè)快速調查和明確植物健康和營(yíng)養狀況很有效的方法。” (Fluvià, 2015)
• “近紅外測量對植物育種、監測作物的成熟度非常有用。” (Halsey, 1987)
• 近紅外測量可以用來(lái)對啤酒釀造中的原料（比如：大麥、麥芽、啤酒花、酵母）、半成品及成品做質(zhì)量監測控制。(Valeria et al., 2012)
• 傳統的近紅外分析樣品的方法，已被應用于啤酒花的水分，α-酸、β-酸、啤酒花油和貯存指數的預測。(Halsey, 1987)
• 乙醇可以從許多不同的淀粉中提取，包括玉米、小麥、大麥或馬鈴薯；近紅外技術(shù)已經(jīng)幫我們實(shí)現通過(guò)儀器直接測量這些原料成分，并預測乙醇產(chǎn)量。 (Fluvià, 2015)
• 近紅外技術(shù)是檢測酒渣能否用于動(dòng)物飼料成分的有效工具。(ASD Inc., 2009)
• 近紅外技術(shù)可以幫助我們清楚的分辨出啤酒樣品與老化啤酒中的乙醇。(Ghasemi-Varnamkhasti et al., 2012)

應用化學(xué)統計學(xué) (多變量分析)定量校準啤酒釀造和乙醇生產(chǎn)成分特性：
• 多元校正可以測量多種結構和工藝的多種特性；
• 實(shí)時(shí)定量分析校準工具與ASD LabSpec® 分析儀配套使用； (GRAMS IQ; The Unscrambler®)
• 用回歸分析方法將多種實(shí)驗室分析方法與近紅外反射率相關(guān)聯(lián)；
• 校準可用于發(fā)酵過(guò)程的各個(gè)環(huán)節，比如：水分、蛋白質(zhì)和淀粉含量（谷物含量）、麥芽質(zhì)量和蛋白（麥粒發(fā)芽）、總糖、可發(fā)酵的碳水化合物、麥汁參數（搗碎）、可溶性糖、酸含量（發(fā)酵）、硫含量、水分、蛋白質(zhì)、纖維（用于生產(chǎn)動(dòng)物飼料的副產(chǎn)品）
• 通過(guò)一種測量方法做多種分析。

結論:
ASD光譜儀具備*的靈敏度和速度，同時(shí)兼具高信噪比的設計，與350-2500nm光譜測量范圍相結合，非常適合測量多種成分種類(lèi)和重要過(guò)程參數。

ASD 地物光譜儀是一種用于啤酒釀造工藝和乙醇生產(chǎn)成分特性測定的實(shí)用型儀器。

LabSpec 4 主機
提供實(shí)驗室級別性能儀器：堅固耐用、采用便攜式設計、適合臺式分析或者現場(chǎng)使用，用于定量分析。
Muglight 杯狀光源
為原材料分析而設計，主要是那些需要測量反射率和吸光率的原材料。
Turntable 轉盤(pán)
分析不規則形狀或者不均勻的樣品，可以獲得理想的高精度平均值。

理想的啤酒釀造與乙醇生產(chǎn)應用解決方案:
• 便攜式設備， 支持實(shí)驗室或在線(xiàn)使用
• 非侵入性、非破壞性
• 簡(jiǎn)單、快速、成本有效的實(shí)時(shí)測量（數據測量和分析現場(chǎng)執行）
• 少量或者不需要樣品制備

相關(guān)參考文章：
ASD Inc. (2009). Distillers Grain Sulfur and Moisture Modeled using LabSpec 5000. Boulder, CO: Dan Shiley.

Fluvià, S. (2015, October 26). NIR techniques and chemometric data analysis applied to food adulteration detection. Retrieved from http://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/78402/memoria.pdf

Ghasemi-Varnamkhasti, M.; Mohtasebi, S.; Rodriguez-Mendez, M.; Gomes, A.; Araújo, M.; Galvão, R. (2012), Screening analysis of beer ageing using near infrared spectroscopy and the Successive Projections Algorithm for variable selection. Talanta(89), 286-291. doi: 10.1016/j.talanta.2011.12.030

Grassi, S.; Amigo, J M.; Lyndgaard, C.B.; Vigentini, I.; Casiraghi, E. (2013, June). Monitoring beer fermentation by using FT-NIR spectroscopy. Paper presented at NIR2013 Proceedings; A1-Agriculture and Environment, La Grande-Motte, France (pp. 79-81).

Halsey, S. (1987). Near infrared reflectance analysis of whole hop cones. Journal of the Institute of Brewing(93), 399-404. doi: 10.1002/j.2050- 0416.1987.tb04526.x

Valeria, S; Marconi, O.; Perretti, G. (2012). Near-infrared Spectroscopy in the Brewing Industry. Critical Reviews in Food Science and Nutrition(55), 1771-1791. doi: 10.1080/10408398.2012.726659