ASD地物光譜儀應用：啤酒釀造 & 乙醇生產

“啤酒釀造過程包含若幹步驟： 麥粒發芽, 製粉, 搗碎, 過濾, 烹煮, 發酵, 加工, 過濾和包裝。其中，發酵環節對啤酒的質量起到決(jue) 定性的作用，因為(wei) 有多種因素（比如溫度、pH值、糖類組成、酵母類型）會(hui) 影響酒的質量度。”(Grassi et al., 2013)

全波段近紅外光譜儀(yi) 的作用：
• “對植物進行高光譜遙感分析是一個(ge) 快速調查和明確植物健康和營養(yang) 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）、半成品及成品做質量監測控製。(Valeria et al., 2012)
• 傳(chuan) 統的近紅外分析樣品的方法，已被應用於(yu) 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(cong) 許多不同的澱粉中提取，包括玉米、小麥、大麥或馬鈴薯；近紅外技術已經幫我們(men) 實現通過儀(yi) 器直接測量這些原料成分，並預測乙醇產(chan) 量。 (Fluvià, 2015)
• 近紅外技術是檢測酒渣能否用於(yu) 動物飼料成分的有效工具。(ASD Inc., 2009)
• 近紅外技術可以幫助我們(men) 清楚的分辨出啤酒樣品與(yu) 老化啤酒中的乙醇。(Ghasemi-Varnamkhasti et al., 2012)

應用化學統計學 (多變量分析)定量校準啤酒釀造和乙醇生產(chan) 成分特性：
• 多元校正可以測量多種結構和工藝的多種特性；
• 實時定量分析校準工具與(yu) ASD LabSpec® 分析儀(yi) 配套使用； (GRAMS IQ; The Unscrambler®)
• 用回歸分析方法將多種實驗室分析方法與(yu) 近紅外反射率相關(guan) 聯；
• 校準可用於(yu) 發酵過程的各個(ge) 環節，比如：水分、蛋白質和澱粉含量（穀物含量）、麥芽質量和蛋白（麥粒發芽）、總糖、可發酵的碳水化合物、麥汁參數（搗碎）、可溶性糖、酸含量（發酵）、硫含量、水分、蛋白質、纖維（用於(yu) 生產(chan) 動物飼料的副產(chan) 品）
• 通過一種測量方法做多種分析。

結論:
ASD光譜儀(yi) 具備*的靈敏度和速度，同時兼具高信噪比的設計，與(yu) 350-2500nm光譜測量範圍相結合，非常適合測量多種成分種類和重要過程參數。

ASD 地物光譜儀(yi) 是一種用於(yu) 啤酒釀造工藝和乙醇生產(chan) 成分特性測定的實用型儀(yi) 器。

LabSpec 4 主機
提供實驗室級別性能儀(yi) 器：堅固耐用、采用便攜式設計、適合台式分析或者現場使用，用於(yu) 定量分析。
Muglight 杯狀光源
為(wei) 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
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(yu) 乙醇生產(chan) 應用解決(jue) 方案:
• 便攜式設備， 支持實驗室或在線使用
• 非侵入性、非破壞性
• 簡單、快速、成本有效的實時測量（數據測量和分析現場執行）
• 少量或者不需要樣品製備

相關(guan) 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 https://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