菸絲參配比例的快速測定方法
2023-06-25 18:56:06 2
專利名稱：：菸絲參配比例的快速測定方法
技術領域：
：本發明涉及菸絲的檢測方法，具體涉及菸絲參配比例的檢測方法。
背景技術：
：影響巻煙產品質量的穩定性的因素比較多，其中巻煙菸絲中葉絲、梗絲、薄片絲的參配比例的穩定性是影響巻煙產品內在質量穩定性的重要因素之一；同時，葉絲、梗絲、薄片絲的參配比例的穩定性和配方比例的符合性也是評價巻煙生產工藝工序能力的重要指標，因此，準確測定巻煙菸絲中葉絲、梗絲、薄片絲的參配比例具有非常重要的意義。目前通常的做法有兩種一種是人工挑選法，這種方法具有工作量大、結果準確性差等缺點；另，種方法是近紅外光譜-偏最小二乘法模型預測法，這種方法與人工挑選法相比，結果的準確性有了很大提高，但存在建模過程比較複雜、模型適用範圍比較窄、工作量大等缺點，無法實現現場快速檢測。
發明內容本發明克服了現有技術的不足，提供解決反映菸絲中葉絲、梗絲、薄片絲的實際真實的參配比例的檢測方法。為解決上述的技術問題，本發明採用以下技術方案一種菸絲參配比例的快速測定方法，按照如下步驟1至步驟4進行步驟l分別取多個成品菸絲和製造該成品菸絲所用的葉絲、梗絲、薄片絲，粉碎後過40-60目篩製成多個成品菸絲待測樣品及葉絲待測樣品、梗絲待測樣品和薄片絲待測樣品；步驟2分別用近紅外光譜儀掃描多個成品菸絲待測樣品及葉絲待測樣品、梗絲待測樣品和薄片絲待測樣品，得到成品菸絲待測樣品的漫反射近紅外光譜及葉絲待測樣品的漫反射近紅外光譜、梗絲待測樣品的漫反射近紅外光譜和薄片絲待測樣品漫反射近紅外光譜；步驟3用葉絲待測樣品的漫反射近紅外光譜、梗絲待測樣品的漫反射近紅外光譜、薄片絲待測樣品漫反射近紅外光譜和成品菸絲待測樣品的漫反射近紅外光譜5500ci^至4200cm—i所對應的吸光度值作為自變量矩陣，製造該成品菸絲所用葉絲、梗絲、薄片絲的待測參配比例構建因變量矩陣；步驟4用多元曲線分辨-交替最小二乘法對步驟3中的矩陣進行運算，得到待測菸絲樣品中葉絲、梗絲、薄片絲的實際參配比例。更進一步的技術方案是因變量矩陣是按照如下建立的Af欲M她MMM其中乾，J^M^分別為葉絲中所含的葉絲、梗絲、薄片絲的比例,對葉絲樣品來講其所含葉絲的比例為100%，梗絲、薄片絲的比例均為O，即私,100%、私屍0%、lJICi^分別為舉絲中所含的葉絲、梗絲、薄片絲的比例，對梗絲樣品來講其所含梗絲的比例為100%，葉絲、薄片絲的比例均為0，即MM=100%、Mgy=0%、l抓，l分別為薄片絲中所含的葉絲、梗絲、薄片絲的比例，對薄片絲樣品來講其所含薄片絲的比例為100%，葉絲、梗片絲的比例均為O，即1=100%、私，=0%、抓，=0%;恥y4脫,分別為第i個成品菸絲中的葉絲、梗絲、薄片絲的待測參配比例，為未知數；i為待測成品菸絲的個數。更進一步的技術方案是自變量矩陣是按照如下建立的4yl如…A力g2……'為Al爿12...A血…J2乂MMMM丄2…A)其中4,.A,分別為葉絲、梗絲、薄片絲樣品的漫反射近紅外光譜各波數所對應的吸光度值。j為漫反射近紅外光譜的波數個數。Aj為第i個成品菸絲待測樣品的漫反射近紅外光譜各波數所對應的吸光度值。i為待測成品菸絲的個數，j為漫反射近紅外光譜的波數個數。更進一步的技術方案是步驟2時進行近紅外光譜儀掃描時，譜區範圍為12000cm—1至4000cm—、掃描解析度8cm—、掃描次數64次。更進一步的技術方案是步驟2時進行近紅外光譜儀掃描時，譜區範圍為4000cnf1。更進一步的技術方案是步驟2時進行近紅外光譜儀掃描時，譜區範圍為8000cnf1。更進一步的技術方案是步驟2時進行近紅外光譜儀掃描時，譜區範圍為6000cm_1。"與現有技術相比，本發明的有益效果是檢測反映了菸絲中葉絲、梗絲、薄片絲的參配比例情況，使用的檢測儀器少，過程方法簡單，能夠現場快速檢測。具體實施方式一下面對本發明作進一步闡述。選用一個牌號巻煙為例，該牌號巻煙菸絲由葉絲和梗絲構成，其配方參配設計比例為葉絲梗絲=84:16。分別取適量該牌號巻煙某批次所用的葉絲、梗絲以及該牌號成品5個菸絲，依次經過步驟5至步驟8:步驟5粉碎後過40目篩製成l號成品菸絲待測樣品、2號成品菸絲待測樣品、3號成品菸絲待測樣品、4號成品菸絲待測樣品、5號成品菸絲待測樣品、6號為葉絲待測樣品、7號為梗絲待測樣品。步驟6分別用1號成品菸絲待測樣品、2號成品菸絲待測樣品、3號成品菸絲待測樣品、4號成品菸絲待測樣品、5號成品菸絲待測樣品、葉絲待測樣品、梗絲待測樣品進行近紅外光譜儀掃描時，近紅外光譜儀掃描時譜區範圍為12000、。cm—、掃描解析度8cm—1,掃描次數64次。得到如圖1的1號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、如圖2的2號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、如圖3的3號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、如圖4的4號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、如圖5的5號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、如圖6葉絲待測樣品的漫反射近紅外光譜圖、如圖7梗絲待測樣品的漫反射近紅外光譜圖。步驟7用得到的葉絲待測樣品的漫反射近紅外光譜圖、梗絲待測樣品的漫反射近紅外光譜圖、l號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、2號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、3號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、4號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、5號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖的5500cm—'至4200cm—i所對應的吸光度值見如表l構成自變量矩陣，葉絲、梗絲比例構成如表2因變量矩陣tableseeoriginaldocumentpage9表2因變量矩陣步驟8用多元曲線分辨-交替最小二乘法對步驟3中的矩陣進行運算，得到待測菸絲樣品中葉絲、梗絲的實際參配比例見表3:tableseeoriginaldocumentpage9表3葉絲、梗絲的參配比例具體實施方式二下面對本發明作進一步闡述。選用一個牌號巻煙為例，該牌號巻煙菸絲由葉絲、梗絲和薄片絲構成，其配方參配設計比例為葉絲梗絲薄片絲=70:20:10。分別取適量該牌號巻煙某批次所用的葉絲、梗絲、薄片絲以及該牌號成品5個菸絲，依次經過步驟9至步驟12:步驟9粉碎後過40目篩製成l號成品菸絲待測樣品、2號成品菸絲待測樣品、3號成品菸絲待測樣品、4號成品菸絲待測樣品、5號成品菸絲待測樣品、葉絲待測樣品、梗絲待測樣品、薄片絲待測樣品。步驟10分別用1號成品菸絲待測樣品、2號成品菸絲待測樣品、3號成品菸絲待測樣品、4號成品菸絲待測樣品、5號成品菸絲待測樣品、葉絲待測樣品、梗絲待測樣品、薄片絲待測樣品進行近紅外光譜儀掃描時，近紅外光譜儀掃描時譜區範圍為12000、。cnf1，掃描解析度8cm—1，掃描次數64次。得到如圖8的1號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、如圖9的2號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、如圖10的3號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、如圖11的4號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、如圖12的5號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、如圖13葉絲待測樣品的漫反射近紅外光譜圖、如圖14梗絲待測樣品的漫反射近紅外光譜圖、如圖15薄片絲待測樣品的漫反射近紅外光譜圖。步驟ll用得到的葉絲待測樣品的漫反射近紅外光譜圖、梗絲待測樣品的漫反射近紅外光譜圖、薄片絲待測樣品的漫反射近紅外光譜圖、1號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、2號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、3號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、4號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖、5號成品菸絲漫反射近紅外光譜圖的5500cn^至4200cm—i所對應的吸光度值見如表4構成自變量矩陣，葉絲、梗絲、薄片絲比例構成如表5因變量矩陣0.44560.4453A0.68300.40240.4021八0.62900.48650.4861A0.76520.44390.4437A0.68610.44380.4435A0.68640.44400.4436八0.68600.44380.4434A0.68630.44390.4436A0.6861表4自變量矩陣100000100000100A/iy她gA/2_yM2gM2AM3gA/36A/"M化Af"M"5yM5g表5因變量矩陣步驟12用多元曲線分辨-交替最小二乘法對步驟3中的矩陣進行運算，得到待測菸絲樣品中葉絲、梗絲、薄片絲的實際參配比例見表6:tableseeoriginaldocumentpage11表6葉絲、梗絲、薄片絲的參配比例權利要求1、一種菸絲參配比例的快速測定方法，其特徵在於按照如下步驟1至步驟4進行步驟1分別取多個成品菸絲和製造該成品菸絲所用的葉絲、梗絲、薄片絲，粉碎後過40-60目篩製成多個成品菸絲待測樣品及葉絲待測樣品、梗絲待測樣品和薄片絲待測樣品；步驟2分別用近紅外光譜儀掃描多個成品菸絲待測樣品及葉絲待測樣品、梗絲待測樣品和薄片絲待測樣品，得到成品菸絲待測樣品的漫反射近紅外光譜及葉絲待測樣品的漫反射近紅外光譜、梗絲待測樣品的漫反射近紅外光譜和薄片絲待測樣品漫反射近紅外光譜；步驟3用葉絲待測樣品的漫反射近紅外光譜、梗絲待測樣品的漫反射近紅外光譜、薄片絲待測樣品漫反射近紅外光譜和成品菸絲待測樣品的漫反射近紅外光譜5500cm-1至4200cm-1所對應的吸光度值作為自變量矩陣，製造該成品菸絲所用葉絲、梗絲、薄片絲的待測參配比例構建因變量矩陣；步驟4用多元曲線分辨-交替最小二乘法對步驟3中的矩陣進行運算，得到待測菸絲樣品中葉絲、梗絲、薄片絲的實際參配比例。2、根據權利要求1所述的菸絲參配比例的快速測定方法，其特徵在於所述因變量矩陣如下建立formulaseeoriginaldocumentpage2i^i^A^分別為葉絲中所含的葉絲、梗絲、薄片絲的比例，對葉絲樣品來講其所含葉絲的比例為100%,梗絲、薄片絲的比例均為0，即M,y=100%、Mre=0%、Mwi^Mw分別為梗絲中所含的葉絲、梗絲、薄片絲的比例，對梗絲樣品來講其所含梗絲的比例為100%，葉絲、薄片絲的比例均為0，即4二100%、^二0%、仏=0%;抓,抓,私6分別為薄片絲中所含的葉絲、梗絲、薄片絲的比例，對薄片絲樣品來講其所含薄片絲的比例為100%，葉絲、梗片絲的比例均為0，即Mw=100%、私，=0%、C考o;恥,MJl分別為第i個成品菸絲中的葉絲、梗絲、薄片絲的待測參配比例，為未知數；i為待測成品菸絲的個數。3、根據權利要求2所述的菸絲參配比例的快速測定方法，其特徵在於所述自變量矩陣是按照如下建立的formulaseeoriginaldocumentpage3其中Aj4w分別為葉絲、梗絲、薄片絲樣品的漫反射近紅外光譜各波數所對應的吸光度值，j為漫反射近紅外光譜的波數個數；v^為第i個成品菸絲待測樣品的漫反射近紅外光譜各波數所對應的吸光度值；i為待測成品菸絲的個數，j為漫反射近紅外光譜的波數個數。4、根據權利要求3所述的菸絲參配比例的快速測定方法，其特徵在於所述步驟2時進行近紅外光譜儀掃描時，譜區範圍為12000cm—1至4000011_1，掃描解析度8cm—1，掃描次數64次。5、根據權利要求4所述的菸絲參配比例的快速測定方法，其特徵在於所述步驟2時進行近紅外光譜儀掃描時，譜區範圍為4000cm一1。6、根據權利要求4所述的菸絲參配比例的快速測定方法，其特徵在於所述步驟2時進行近紅外光譜儀掃描時，譜區範圍為8000cm—、7、根據權利要求4所述的菸絲參配比例的快速測定方法，其特徵在於所述步驟2時進行近紅外光譜儀掃描時，譜區範圍為6000cm—全文摘要本發明公開了一種菸絲參配比例的快速測定方法，用成品菸絲待測樣品的漫反射近紅外光譜圖、葉絲待測樣品的漫反射近紅外光譜圖、梗絲待測樣品的漫反射近紅外光譜圖和薄片絲待測樣品漫反射近紅外光譜圖的近紅外光譜5500cm-1至4200cm-1所對應的吸光度值作為自變量矩陣；製造該成品菸絲所用葉絲、梗絲、薄片絲的設計參配比例構建因變量矩陣，用多元曲線分辨-交替最小二乘法對步驟3中的矩陣進行運算，得到待測菸絲樣品中葉絲、梗絲、薄片絲的實際參配比例。本發明克服了現有技術建模過程比較複雜、模型適用範圍比較窄、工作量大等缺點，提供了一種使用的檢測儀器少，過程方法簡單，能夠現場快速檢測的方法，能廣泛應用在菸草行業上。文檔編號G01N21/47GK101566565SQ20091005948公開日2009年10月28日申請日期2009年6月3日優先權日2009年6月3日發明者蘭忠於,艇張,亞戴,朱立軍,鄧發達申請人:川渝中煙工業公司