ASD地物光谱仪应用：啤酒酿造 & 乙醇生产

“啤酒酿造过程包含若干步骤： 麦粒发芽, 制粉, 捣碎, 过滤, 烹煮, 发酵, 加工, 过滤和包装。其中，发酵环节对啤酒的质量起到决定性的作用，因为有多种因素（比如温度、pH值、糖类组成、酵母类型）会影响酒的质量度。”(Grassi et al., 2013)

全波段近红外光谱仪的作用：
• “对植物进行高光谱遥感分析是一个快速调查和明确植物健康和营养状况很有效的方法。” (Fluvià, 2015)
• “近红外测量对植物育种、监测作物的成熟度非常有用。” (Halsey, 1987)
• 近红外测量可以用来对啤酒酿造中的原料（比如：大麦、麦芽、啤酒花、酵母）、半成品及成品做质量监测控制。(Valeria et al., 2012)
• 传统的近红外分析样品的方法，已被应用于啤酒花的水分，α-酸、β-酸、啤酒花油和贮存指数的预测。(Halsey, 1987)
• 乙醇可以从许多不同的淀粉中提取，包括玉米、小麦、大麦或马铃薯；近红外技术已经帮我们实现通过仪器直接测量这些原料成分，并预测乙醇产量。 (Fluvià, 2015)
• 近红外技术是检测酒渣能否用于动物饲料成分的有效工具。(ASD Inc., 2009)
• 近红外技术可以帮助我们清楚的分辨出啤酒样品与老化啤酒中的乙醇。(Ghasemi-Varnamkhasti et al., 2012)

应用化学统计学 (多变量分析)定量校准啤酒酿造和乙醇生产成分特性：
• 多元校正可以测量多种结构和工艺的多种特性；
• 实时定量分析校准工具与ASD LabSpec® 分析仪配套使用； (GRAMS IQ; The Unscrambler®)
• 用回归分析方法将多种实验室分析方法与近红外反射率相关联；
• 校准可用于发酵过程的各个环节，比如：水分、蛋白质和淀粉含量（谷物含量）、麦芽质量和蛋白（麦粒发芽）、总糖、可发酵的碳水化合物、麦汁参数（捣碎）、可溶性糖、酸含量（发酵）、硫含量、水分、蛋白质、纤维（用于生产动物饲料的副产品）
• 通过一种测量方法做多种分析。

结论:
ASD光谱仪具备*的灵敏度和速度，同时兼具高信噪比的设计，与350-2500nm光谱测量范围相结合，非常适合测量多种成分种类和重要过程参数。

ASD 地物光谱仪是一种用于啤酒酿造工艺和乙醇生产成分特性测定的实用型仪器。

LabSpec 4 主机
提供实验室级别性能仪器：坚固耐用、采用便携式设计、适合台式分析或者现场使用，用于定量分析。
Muglight 杯状光源
为原材料分析而设计，主要是那些需要测量反射率和吸光率的原材料。
Turntable 转盘
分析不规则形状或者不均匀的样品，可以获得理想的高精度平均值。

理想的啤酒酿造与乙醇生产应用解决方案:
• 便携式设备， 支持实验室或在线使用
• 非侵入性、非破坏性
• 简单、快速、成本有效的实时测量（数据测量和分析现场执行）
• 少量或者不需要样品制备

相关参考文章：
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