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【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于釀酒,涉及一種基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法及應用。
技術介紹
1、結構方程模型(sem)可以處理復雜系統中的多變量之間的相互關系,與傳統的多元統計方法如多元回歸、主成分分析和聚類分析相比,sem可以同時指示出每個關系的強度,且不要求觀測數據服從正態分布,對總體或測量尺度沒有假設。近年來,在計量經濟學、社會科學、生態學和水文學等科學領域的應用日益廣泛。
2、目前關于應用sem模型解析影響機制的方法較為廣泛,如文獻《一種解耦氣象要素和植被動態對水文要素影響的方法》,主要在于水文分析
,涉及解耦氣象要素和植被動態對水文要素影響的方法;文獻《一種獲取生態影響機制的方法及系統》,主要涉及生態保護
種獲取生態影響機制的方法;《一種解析叢枝菌根真菌對植物水分利用效率影響的方法》,涉及植物學領域一種解析叢枝菌根真菌對植物水分利用效率影響的方法。
3、白酒作為傳統開放式自然發酵的典型代表,其發酵效果受到釀造環境和工藝調控參數的共同影響。由于開放式發酵的生產特點,白酒所在產區的自然氣候要素直接影響著釀造環境。在產區自然環境氣候要素中,溫度、濕度等氣象要素可同釀造環境進行交換、并影響釀造環境,區域降水量更可為釀造環境提供水分。一方面,氣候要素通過影響釀造微生物所處環境的溫度、濕度,對釀造效果產生直接影響。另一方面,基于釀造環境溫度、濕度,技術人員通過釀造工藝調控糖分、水分等工藝參數,從而對釀造效果進行間接影響。因此,在白酒釀造過程中,氣候要素和工藝參數調控間存在著復雜的因果關
4、而sem模型在白酒釀造領域的應用,如專利《預測與控制制曲過程微生物菌群的方法及其應用》,公開了通過觀測變量判斷大曲發酵效果的方法,但未公開不能被直接精確觀測或雖能被觀測但尚需通過其它方法加以綜合的潛變量對發酵效果的影響。具體而言,只公開了發酵倉溫度、濕度等室內環境指標對主要釀造微生物物種的影響,而無法確定釀造區所在宏觀環境指標和釀造過程調控對發酵釀造效果的共同影響作用。
技術實現思路
1、本專利技術目的在于提供一種基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法及應用,通過將sem模型應用于解除氣候要素、釀造工藝參數及白酒發酵效果之間的耦合關系,評估白酒產區氣候因子與釀造效果的復雜關系對發酵效果的影響,通過梳理白酒釀造環境和釀造過程參數之間耦合效應的影響鏈條,量化耦合作用程度,最終完善產區氣候要素、釀造過程工藝參數和發酵效果參數的相互影響機制,形成相應的解耦模型,通過該模型,可將氣象數據、釀造過程數據、釀造結果數據等元素之間的聯系深入到潛變量的層面進行表征,對不同生產環境下的發酵效果進行判斷,從而指導生產,提高效率。
2、第一方面,本專利技術提供一種基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,包括以下步驟:
3、s1、采集樣本:采集相近發酵階段、不同發酵點位的白酒釀造樣本;
4、s2、篩選建模指標;
5、s3、指標測定:對s2步驟中篩選的建模指標進行測定,得到篩選指標的變量值;
6、s4、數據預處理:使用min-max標準化方法進行數據預處理;
7、s5、模型建立:將所述建模指標導入sem模型,得到解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的模型;
8、s6、基于所述解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響。
9、在一些實施方案中,所述建模指標包括氣象參數、釀造過程工藝參數和發酵效果參數。
10、在一些實施方案中,所述氣象參數包括日均溫度、日均濕度、日均降水量中的至少一種;
11、優選的,所述釀造過程工藝參數包括釀造樣品酸度、糖分含量、水分含量和淀粉含量中的至少一種;優選的,所述發酵效果參數包括釀造樣品乙醇含量、乙酸含量和乳酸含量中的至少一種。
12、在一些實施方案中,所述數據預處理步驟中,所述發酵效果參數對應于1-5天前的所述產區氣象參數和所述釀造過程工藝參數;
13、優選的,所述數據預處理步驟中,所述發酵效果參數對應于2-4天前的所述產區氣象參數和所述釀造過程工藝參數。
14、在一些實施方案中,所述模型建立的步驟還包括構建方程組,所述方程組如下:
15、
16、b=d3c+e5;其中,所述a表示產區氣象參數;所述a1表示日均溫度;所述a2表示日均濕度;所述a3表示日均降水量;所述b表示釀造過程工藝參數;所述b1表示釀造樣品酸度;所述b2表示糖分含量;所述b3表示水分含量;所述b4表示淀粉含量;所述c表示發酵效果參數;所述c1表示乙醇含量;所述c2表示乙酸含量;所述c3表示乳酸含量;所述a1、a2、a3分別代表日均溫度a1、日均濕度a2和日均降水量a3對產區氣象參數a的負載系數,即指標對潛變量的貢獻;所述b1、b2、b3、b4分別代表酸度b1、糖分b2、水分b3和淀粉含量b4對釀造過程工藝參數b的負載系數;所述c1、c2、c3分別代表乙醇含量c1、乙酸含量c2和乳酸含量c3對發酵效果參數c的負載系數;所述d1、d2和d3分別代表產區氣象參數a對發酵效果參數c、釀造過程工藝參數b對發酵效果參數c和產區氣象參數a對釀造過程工藝參數b的路徑系數即潛變量之間影響的大小;所述e1、e2、e3、e4和e5分別為上述單個方程的校正系數。
17、在一些實施方案中,所述模型建立的步驟還包括模型檢驗,具體為:基于spsspro軟件,輸入數據及所述的方程組,計算輸出gfi、cfi、rmr、nfi、rmsea評價指標,根據所述gfi、cfi、rmr、nfi、rmsea評價指標判斷所述模型的有效性。
18、在一些實施方案中,所述數據預處理將不均勻的所述建模指標們均勻分布于[0,1]之間。
19、在一些實施例中,所述數據預處理的方式為:
20、1)找到每個所述建模指標的最小值和最大值;
21、2)對于數據集中的每個數據點,使用以下公式進行標準化處理:x’=(x-min)/(max-min),所述x’為標準化后的數據,所述x為原始數據。
22、在一些實施例中,所述s1、采集樣本步驟中,具體采樣方式如下:在開放式自發發酵過程中取樣,從發酵1-5天的發酵堆的四周外層0.1m-0.2m深和>0.4m深的中心分別采集0.5-1.5重量份樣本,混勻。
23、第二方面,本專利技術提供一種上述任意一種方法在解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響方面的應用。
24、綜上所述,本申請包括以下至少一種有益技術效果:
25、通過篩選建模指標并測量變量值,對建模指標進行min-max標準化預處理,構建模型解耦氣候要素、釀造工藝參數及白酒發酵效果之間的耦合關系,評估白酒產區氣候因子與釀造效果的復雜關系對發酵效果的影響,梳理白酒釀造環境和釀造過程參本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.如權利要求1所述基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,所述建模指標包括氣象參數、釀造過程工藝參數和發酵效果參數。
3.如權利要求2所述基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,所述氣象參數包括日均溫度、日均濕度、日均降水量中的至少一種;
4.如權利要求2所述基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,所述數據預處理步驟中,所述發酵效果參數對應于1-5天前的所述產區氣象參數和所述釀造過程工藝參數;
5.如權利要求1所述基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,所述模型建立的步驟還包括構建方程組,所述方程組如下:
6.如權利要求5所述基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,所述模型建立的步驟還包括模型檢驗,具體為:基于spsspro軟件,輸入數據及所述的方程組,計算輸出GFI、CFI、RMR、NFI
7.如權利要求1所述基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,所述數據預處理將不均勻的所述建模指標們均勻分布于[0,1]之間。
8.如權利要求1所述基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,所述數據預處理的方式為:
9.如權利要求1所述基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,所述S1、采集樣本步驟中,具體采樣方式如下:在開放式自發發酵過程中取樣,從發酵1-5天的發酵堆的四周外層0.1m-0.2m深和>0.4m深的中心分別采集0.5-1.5重量份樣本,混勻。
10.如權利要求1-9任意一項所述的方法在解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響方面的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.如權利要求1所述基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,所述建模指標包括氣象參數、釀造過程工藝參數和發酵效果參數。
3.如權利要求2所述基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,所述氣象參數包括日均溫度、日均濕度、日均降水量中的至少一種;
4.如權利要求2所述基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,所述數據預處理步驟中,所述發酵效果參數對應于1-5天前的所述產區氣象參數和所述釀造過程工藝參數;
5.如權利要求1所述基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,所述模型建立的步驟還包括構建方程組,所述方程組如下:
6.如權利要求5所述基于模型解耦產區氣候和釀造工藝對白酒發酵效果影響的方法,其特征在于,所述模型建立的步驟還包括模...
【專利技術屬性】
技術研發人員:陳筆,楊帆,李方舟,何敏,席曉黎,曾洪,涂華彬,
申請(專利權)人:貴州茅臺酒股份有限公司,
類型:發明
國別省市:
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