利用光来鉴别茅台酒的品质利用廷代尔现象研发出准确率超过95的品酒笔 新科普

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如何鉴别茅台酒的品质? 看商标还是包装? 还是依靠葡萄酒鉴赏家的视、闻、尝、捏和倒酒? …这些方法可能有点过时了。 现在,你只需随身携带一支“品酒笔”,透过玻璃照射光线,照耀杯中的酒液,就能清楚地辨别茅台酒的品质。

真的有那么准确吗? 是的。 上海工业大学(简称“上英大学”)光电信息科学与工程系邹军团队借助神奇的“廷代尔现象”,物化了光学酒鉴别方法,实现了定量、定性测定酒精中丁达尔现象的强度。 鉴别白酒的品质。 经过三年的反复实验和对比各种光源,邹军教授创新设计了一种用于视觉识别的酒笔。 识别准确率可达95%以上。

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云海中的丁达尔现象。 (档案照片)

【神秘的“耶稣之光”】

什么是“丁代尔现象”? 这还要从“光”开始。

现在地球上看到的阳光实际上是8分钟前从太阳表面发出的。 当光线穿过臭氧层进入大气层时,如果遇到大气层中大量的云、雾或灰尘,阳光就会被分割成条状或大片区域,看起来特别壮观。 摄影界称这种光为“耶稣光”,科学上称之为“廷代尔效应”。

廷德尔效应最早由英国物理学家约翰·廷德尔发现。 1869年,英国物理学家约翰·廷德尔首先在胶体中发现并研究了上述现象。 这条明亮的“通道”是由于胶体颗粒对光的散射而形成的。 廷德尔效应是区分胶体和溶液的常用物理方法。

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树林中的丁达尔现象。 (档案照片)

我们也会有这样的人生经历。 当阳光穿透丛林或云层时,云、雾、烟就变成了一种胶体。 空气是这些胶体的分散剂,微小的灰尘或水滴就是分散剂。 在这些充满巧合的自然条件下,形成了林海云中的“丁代尔现象”。

当一束光线射入酱香型白酒时,从入射光垂直方向观察,可以观察到白酒中出现一条轮廓清晰、光晕柔和、光线半透明的“通道”。 这就是酱香型白酒。 丁达尔效应。 茅台酒的廷德尔效应在一定程度上反映了酱香型白酒的品质。

【为什么可以用来鉴赏葡萄酒】

为什么可以用“廷代尔效应”来衡量酱酒的品质? 这也取决于酱酒的酿造和储存。

生产茅台酒的原料为优质糯高粱,采用茅台酒传统酿造方法,经过“12987”酿造工艺,即端午打曲,重阳放沙,1年生产周期,2次投料,9次蒸煮,8次发酵,7次收酒。 整个酿造周期长达一年,七次取酒需要存放三年以上才能成为基酒。 然后将常用的酱香调味老酒进行勾兑,使优质的酱香老酒剥去最初的辣味和浓烈性,成为基酒。 温润醇厚的“酱蕴百香”。

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淡味酒的廷德尔现象非常微妙。

在储存过程中,整个酒体带负电,而金属离子带正电,这也在一定程度上促进了容器内的金属离子溶入酒中。 溶解在酒体中的金属离子在负电​​性溶液环境中很容易与酒中带负电的化合物结合,形成胶体颗粒。 胶体颗粒具有致密的吸附层,吸附其他成分形成胶水。 经过时间的洗礼,酱酒发生缓慢有序的转化反应,逐渐从溶液转变为溶胶。 酒体中稳定的分子结构为独特的“酱酒丁代尔效应”创造了前提。 另外,优质酱酒经过20至30年的陈酿,分子结构已形成完美的连接,产生大的分子簇,呈胶体状,也能呈现出完美的“丁代尔效应”。

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浓香型白酒的廷德尔现象更强。

由于胶体可以有丁达尔现象,而溶液几乎没有,因此通常用丁达尔现象来区分胶体和溶液。 储存的酱酒中香气、风味物质和胶束的含量越来越高,这就是为什么“酱酒储存时间越长,口感和品质越好”。 上海理工大学光信息科学与工程系邹军教授解释说,由于胶束含量增加,当用适当波长的光照射时,胶束在光的照射下很容易发生散射,从而导致丁达尔效应。

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酱香型白酒的廷德尔现象非常明显。

胶束粒子在光散射下发生的丁达尔效应在不同胶束含量的酱酒中表现不同。 “当光强度保持一致时,胶束颗粒的浓度越大,胶束颗粒对光的散射越大,我们看到的丁达尔效应就越明显。” 邹军教授进一步介绍,这是因为胶体粒子在不断运动,当一个胶束粒子被光散射时,散射光继续照射到其他胶束上。 由于胶束的布朗运动,宏观上看到的是一条明亮的路径。 因此,酒的品质越好,胶体颗粒越多,胶体颗粒散射强度越大,光路越亮,丁达尔现象越明显。

【还可以识别空气质量和农药残留】

借助丁达尔现象,经过三年的反复实验,邹军团队研究了酱酒对不同波段的敏感度、酱酒不同胶体颗粒与品质的关系等数据,创新设计了视觉识别系统。 品酒笔的准确度达到95%以上。

品酒笔的灯光是经过精心挑选的。 一般来说,紫外线的波长在200纳米到400纳米之间,而360纳米以下的紫外线对人体有害,所以使用时需要注意防护。 为此,邹军教授团队研发的品酒笔选择波长在360纳米至400纳米之间的紫外光,对廷德尔现象进行测试、分析和应用。 这样既可以鉴别茅台酒的品质,又方便携带。

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在蓝光的刺激下,酱酒与蓝光结合形成白色通道。

不仅可以鉴定茅台酒,鉴定笔还可以鉴定红酒、茶叶的品质,甚至牛奶的品质。 “鉴定牛奶时,牛奶的浓度不宜太高,否则光线无法透过。” 邹军强调,如果一瓶牛奶的廷德尔现象很明显,说明牛奶中的脂肪和蛋白质分子较多,营养成分也比较高。

借助廷德尔现象,还可以识别气溶胶。 该技术目前广泛应用于空气质量识别和空气质量检测。 由于雾霾在PM2.5以上是胶体,气溶胶会引起廷德尔效应。 同时,借助廷德尔现象,这款“品酒笔”还可以识别新鲜蔬菜上的农药残留。 邹军教授表示,当这种特殊的紫外线照射到蔬菜上时,如果有农药残留,就会出现绿色等颜色的光。

专栏主编:徐睿哲