ИСТИНА

Данная работа посвящена разработке метода экспрессной диагностики вредных примесей в алкогольных напитках. Такая постановка задачи была стимулирована участившимися в последние несколько лет случаями отравления контрафактным алкоголем. Для решения поставленной задачи использовался метод спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) в сочетании с методом искусственных нейронных сетей (ИНС). Спектроскопия КР обеспечивает экспрессность и дистанционность зондирования проб. ИНС представляют собой целый класс математических алгоритмов, широко применяющихся для решения обратных задач. Данный подход хорошо зарекомендовал себя при решении многих задач, связанных с диагностикой жидких сред [1,2]. Принципиальная возможность определения вредных примесей связана с тем, что большинство из них (например, метанол) имеют свои специфичные линии в спектре КР. На Рис.1 представлены спектры воды, этанола (основных компонентов алкогольных напитков) и наиболее опасных для человека примесей – метилового и изоамилового спиртов. В данной работе в качестве вредных примесей были выбраны метанол (основная причина отравления контрафактным алкоголем), сивушное масло и этилацетат (часто встречающиеся примеси в контрафактном и низкокачественном алкоголе). Так как основными компонентами сивушного масла являются изоамиловый и изопропиловый спирты, в качестве модели сивушного масла использовалась смесь 70/30 (по объему) изоамилового и изопропилового спиртов. Для решения задачи метанол, сивушное масло, этилацетат растворяли в смеси этанола с водой (концентрации этанола 35, 38, 40, 42, 45, 49, 53, 57%) в различных сочетаниях концентраций каждого из компонентов. Таким образом моделировались водки различной крепости. Концентрация вредных примесей варьировалась в диапазоне от 0% до концентраций летальной дозы. Была получена база спектров КР растворов (более 4000 образцов) в спектральном диапазоне 200-3800 см-1, необходимая для обучения различных архитектур ИНС. Решалась многопараметрическая обратная задача – одновременное распознавание примесей в растворе и определение концентрации каждой из них. Полученные результаты уверенно показали, что предложенный метод может обеспечить определение вредных примесей в алкогольных напитках с точностью на уровне значений предельно допустимых концентраций. Работа выполнена при поддержке гранта Российского Научного Фонда 14-11-00579.