Знаток виски может понюхать рюмку и точно знать марку, регион и стиль виски в руке. Но как наши человеческие носы сравниваются с электронными носами в различении качеств виски?
В исследовании, опубликованном 1 февраля в журнале IEEE Sensors Journal, описывается новый электронный нос, который удивительно точно анализирует виски и может определить марку виски с точностью более 95 процентов после всего лишь одного вдоха.
Электронный нос нашего времени
Электронные носы набирают популярность в последние годы благодаря широкому спектру их полезных применений: от определения готовности урожая к сбору урожая до определения продуктов питания, срок годности которых истекает. Возможно, неудивительно, что многие электронные носы также были разработаны для анализа алкогольных напитков, включая виски, международный рынок которого только в 2018 году оценивался в 58 миллиардов долларов США.
«Эта прибыльная отрасль потенциально может стать объектом мошеннических действий, таких как неправильная маркировка и фальсификация», — объясняет Стивен Су, доцент факультета инженерии и информационных технологий Сиднейского технологического университета. «Обученные эксперты и опытные поклонники могут легко отличить виски от его запаха. Но это довольно сложно для большинства потребителей, особенно любителей».
Поэтому Су и его коллеги стремились адаптировать один из своих электронных носов, чтобы он мог анализировать некоторые ключевые качества виски. Их первоначальный электронный нос был разработан для обнаружения незаконных частей животных, продаваемых на черном рынке, таких как рога носорога, и с тех пор они также адаптировали свой электронный нос для анализа дыхания и оценки качества пищи.
Умный нос Nose.e
Новейший электронный нос, способный нюхать виски, называется Nose.e и содержит небольшой флакон, куда добавляется образец виски. Аромат виски впрыскивается в камеру газового датчика, которая обнаруживает различные запахи и отправляет данные на компьютер для анализа. Затем наиболее важные характеристики запаха извлекаются и анализируются алгоритмами машинного обучения, предназначенными для распознавания марки, региона и стиля виски.
В своем исследовании исследователи протестировали Nose.e, используя его для анализа группы из полдюжины различных сортов виски, начиная от брендов Johnnie Walker Red и Black label и заканчивая односолодовым шотландским виски Macallan 12-летней выдержки. Для сравнения они также проанализировали образцы виски, используя современные методы (GC×GC-ToFMS). В то время как e-nose просто оценивает общий ароматический профиль вещества, GC×GC-ToFMS позволяет идентифицировать отдельные соединения в сложных ароматических смесях. Хотя GC×GC-ToFMS обладает высокой точностью, этот инструментальный подход также более дорог и сложен в использовании, чем электронный нос.
Команда Су была ошеломлена результатами, которые показали, что Nose.e не уступает устройству GC с точки зрения определения марок виски.
«Учитывая, что средняя точность составляет более 95 процентов, электронный нос [потенциально может] быть обучен для оценки качества других популярных спиртных напитков, которые также могут быть подделаны, таких как австралийское красное вино, японский виски или китайское белое вино», — отмечает Су.
Выгодное вложение для компаний
Некоторые алкогольные компании придерживаются той же идеи. Су говорит, что одна компания по производству спиртных напитков, базирующаяся в Китае, уже обратилась к его команде и предложила применить технологию к своим спиртным напиткам, хотя это предложение было временно отложено из-за пандемии.
Су также отмечает, что новый электронный нос его команды не может сравниться с некоторыми другими аналитическими методами, такими как анализ компьютерного зрения. «Это ограничение [с электронными носами] вызвано характеристиками современных газовых датчиков, которые чувствительны к изменениям окружающей среды, таким как влажность и температура», — объясняет он. «Соответственно, мы стремимся использовать алгоритмы для решения этих проблем в будущем».