一種對(duì)松散回潮工序中煙葉進(jìn)行準(zhǔn)確分組加工的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)松散回潮工序中煙葉進(jìn)行準(zhǔn)確分組加工的方法。該方法將傅里葉變換近紅外光譜FT-NIR分析技術(shù)結(jié)合主成分分析馬氏距離PCA-MD分類法，應(yīng)用于松散回潮加工后的煙葉分析中，通過(guò)對(duì)光譜數(shù)據(jù)的分析結(jié)果進(jìn)行合理分類，充分結(jié)合了煙葉的加工特性對(duì)其進(jìn)行分組。本發(fā)明操作方法簡(jiǎn)單快速，效果顯著，具有很好的實(shí)用前景。
【專利說(shuō)明】一種對(duì)松散回潮工序中煙葉進(jìn)行準(zhǔn)確分組加工的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于卷煙生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種在卷煙制絲階段松散回潮工序，利用近紅外光譜技術(shù)對(duì)煙葉進(jìn)行準(zhǔn)確分組加工的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在卷煙生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)煙葉進(jìn)行科學(xué)合理的分組能夠有效提高各葉組配方特性，對(duì)于穩(wěn)定和提高卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量具有重要意義。傳統(tǒng)的煙葉分組方法主要是根據(jù)煙葉原料的感官特性進(jìn)行分組，將制絲配方葉組中若干個(gè)具有相同或相近風(fēng)格特點(diǎn)的煙葉原料組合形成葉組配方模塊，這種方法常因受到感官評(píng)吸本身存在的主觀因素而影響分組結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。繼而有學(xué)者提出在感官評(píng)吸的基礎(chǔ)上，針對(duì)煙葉原料的化學(xué)特性建立煙葉分組方法，該方法考慮了不同煙葉原料的品質(zhì)特性，有效發(fā)揮了不同特性煙葉原料間的相似性，具有一定程度的客觀性，然而，煙葉原料在后續(xù)的加工過(guò)程中經(jīng)歷過(guò)一系列溫度、濕度變化后，其內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生不同程度的改變，導(dǎo)致煙葉質(zhì)量發(fā)生了變化，此分組方法沒(méi)有充分考慮不同煙葉原料的加工特性，亦無(wú)法滿足卷煙加工“柔性化、精細(xì)化”的工藝要求。
[0003]松散回潮工序是卷煙制絲生產(chǎn)過(guò)程中的重要工序之一，也是煙葉原料受熱的主要工序之一，不同的煙葉原料經(jīng)過(guò)松散回潮工序加工后，表現(xiàn)出各自的加工特性，除了物理質(zhì)量的改變，煙葉內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化，這種變化與煙葉的感官質(zhì)量之間具有聯(lián)系性，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。如何在松散回潮工序充分考慮煙葉的加工特性，并對(duì)煙葉進(jìn)行合理分組，為不同煙葉的個(gè)性化加工提供科學(xué)依據(jù)，有效提升煙葉的感官質(zhì)量，就目前報(bào)道來(lái)看尚未有較好的解決辦法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種簡(jiǎn)便、精確的方法，運(yùn)用近紅外光譜(FT-NIR)分析技術(shù)并結(jié)合主成分分析馬氏距離(PCA-MD)方法，對(duì)經(jīng)松散回潮工序加工后的煙葉樣品建立類模型，通過(guò)馬氏距離來(lái)表征樣品類別品質(zhì)特征的差異，從而明確該樣品在松散回潮工序中適合的煙葉分組加工方法，充分考慮煙葉的加工特性，為后續(xù)加工同類煙葉提供科學(xué)的分組依據(jù)。
[0005]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0006]除非另有說(shuō)明，本發(fā)明所采用的百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
[0007]—種對(duì)松散回潮工序中煙葉進(jìn)行準(zhǔn)確分組加工的方法，包括以下步驟:
[0008](I)樣品采集:將模塊煙葉按投料順序依次進(jìn)行投料，分別采集松散回潮工序中經(jīng)熱風(fēng)溫度為50?55°C、60?65°C和70?75°C加工后的煙葉；其中，每個(gè)溫度條件下采集30次，每次采集300g;
[0009](2)樣品制備:在溫度為20?30°C條件下將煙葉干燥到含水率為11%?13%，粉碎后過(guò)60目篩，置于密封袋內(nèi)，常溫避光貯存?zhèn)溆茫?br> [0010](3)光譜掃描:使用開(kāi)機(jī)預(yù)熱2小時(shí)的近紅外光譜儀對(duì)各待測(cè)樣品分別進(jìn)行近紅外光譜掃描，采集其漫反射光譜數(shù)據(jù)，每個(gè)樣品的近紅外光譜掃描范圍為10000~4000CI!!—1，分辨率為8CHT1，掃描次數(shù)為72次；
[0011](4)光譜預(yù)處理:光譜掃描所獲得的漫反射光譜數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)多元散射校正、二階偏導(dǎo)+Norris導(dǎo)數(shù)濾波后得到各待測(cè)樣品的預(yù)處理光譜數(shù)據(jù)；
[0012](5)煙葉分組:應(yīng)用PCA-MD方法對(duì)預(yù)處理后的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)類間的馬氏距離來(lái)衡量樣品的品質(zhì)特征相似程度，距離越大，相似程度越低，反之則相似程度越大，將相似程度較大的樣品歸為進(jìn)行分組，從而確定煙葉分組信息。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0014]1、對(duì)工序加工后煙葉樣品進(jìn)行分析進(jìn)而分組，充分考慮了煙葉的加工特性，滿足后續(xù)處理同類型煙葉時(shí)的個(gè)性化加工需求。
[0015]2、采用PCA-MD分類法，可對(duì)松散回潮工序加工后煙葉的化學(xué)組成差異性進(jìn)行直觀描述，一定程度上彌補(bǔ)了單點(diǎn)測(cè)量的局限性，為該工序煙葉的分組加工提供科學(xué)依據(jù)。
[0016]3、利用FT-NIR漫反射結(jié)合PCA-MD對(duì)煙葉進(jìn)行分組加工，避免了單純依靠感官評(píng)吸進(jìn)行分類的主觀影響，提高了分組的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0017]4、本發(fā)明操作方法簡(jiǎn)單快速，效果顯著，具有很好的實(shí)用前景。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中回風(fēng)溫度為50~55°C時(shí)的樣品分類圖；
[0019]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中回風(fēng)溫度為60~65°C時(shí)的樣品分類圖；
[0020]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中回風(fēng)溫度為70~75°C時(shí)的樣品分類圖；
[0021]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中回風(fēng)溫度為50~55°C時(shí)的樣品分類圖；
[0022]圖5為本發(fā)明實(shí)施例2中回風(fēng)溫度為60~65°C時(shí)的樣品分類圖；
[0023]圖6為本發(fā)明實(shí)施例2中回風(fēng)溫度為70~75°C時(shí)的樣品分類圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但實(shí)施例和附圖并不是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限定。
[0025]除非另有說(shuō)明，所涉及的專業(yè)術(shù)語(yǔ)均參照國(guó)家煙草專賣局編寫的2003版《卷煙工藝規(guī)范》。
[0026]實(shí)施例中所采用的實(shí)驗(yàn)儀器及應(yīng)用軟件=Nicolet Antaris? FT-NIR光譜儀(美國(guó)ThemoNicolet公司)、Cycbtecl093旋風(fēng)式樣品磨(瑞典FOSS公司)、FED可編程熱風(fēng)循環(huán)烘箱(德國(guó)Binder公司)；RESULT?集成軟件、SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件。
[0027]實(shí)施例選擇煙葉樣品作為建模標(biāo)樣，應(yīng)用偏最小二乘數(shù)學(xué)方法對(duì)采集到的近紅外光譜與流動(dòng)注射分析測(cè)定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，通過(guò)模型優(yōu)化最終得到較理想的數(shù)學(xué)模型。 [0028]實(shí)施例1
[0029]選擇某品牌模塊煙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，模塊煙的煙葉包含多個(gè)等級(jí)，詳見(jiàn)見(jiàn)表1。
[0030]表1本實(shí)施例中煙葉等級(jí)信息
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種對(duì)松散回潮工序中煙葉進(jìn)行準(zhǔn)確分組加工的方法，包括以下步驟: (1)樣品采集:將模塊煙葉按投料順序依次進(jìn)行投料，分別采集松散回潮工序中經(jīng)熱風(fēng)溫度為50~55°C、60~65°C和70~75 °C加工后的煙葉；其中，每個(gè)溫度條件下采集30次，每次采集300g ； (2)樣品制備:在溫度為20~30°C條件下將煙葉干燥到含水率為11%~13%，粉碎后過(guò)60目篩，置于密封袋內(nèi)，常溫避光貯存?zhèn)溆茫? (3)光譜掃描:使用開(kāi)機(jī)預(yù)熱2小時(shí)的近紅外光譜儀對(duì)各待測(cè)樣品分別進(jìn)行近紅外光譜掃描，采集其漫反射光譜數(shù)據(jù)，每個(gè)樣品的近紅外光譜掃描范圍為10000~4000CHT1，分辨率為ScnT1,掃描次數(shù)為72次； (4)光譜預(yù)處理:光譜掃描所獲得的漫反射光譜數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)多元散射校正、二階偏導(dǎo)+Norris導(dǎo)數(shù)濾波后得到各待測(cè)樣品的預(yù)處理光譜數(shù)據(jù)； (5)煙葉分組:應(yīng)用PCA-MD方法對(duì)預(yù)處理后的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)類間的馬氏距離來(lái)衡量樣品的品質(zhì)特征相似程度，距離越大，相似程度越低，反之則相似程度越大，將相似程度較大的樣品進(jìn)行分組，從而確定煙葉分組信息。
【文檔編號(hào)】G01N21/47GK103604778SQ201310624689
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】朱勇, 唐軍, 唐麗, 何邦華, 華一崑, 周冰, 汪顯國(guó), 楊麗萍, 向成明 申請(qǐng)人:紅云紅河煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司