[发明专利]利用近红外光谱检测造纸法再造烟叶物化指标的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟草物化指标的检测方法，具体涉及一种造纸法再造烟叶产品常规物化指标的检测方法。

背景技术

造纸法再造烟叶又称为造纸法烟草薄片是以烟梗、烟沫、低次烟叶为原料，经过浸取浓缩、打浆抄造、涂布干燥等步骤，综合利用萃取、分离、造纸、重组技术生产的接近甚至优于天然烟叶的烟草高科技产品。烟草薄片具有密度小、填充值高、柔韧性和耐加工性好、成丝率高、燃烧性能好、焦油释放量低以及产品可塑性强等特点。再造烟叶质量的优劣，与其内在的化学成分含量有较密切的关系。因此，对每种再造烟叶产品的评价和质量控制，都需要选择测定其部分主要的常规物化指标，如水分、灰分、水溶性糖、还原糖、烟碱、总氮、钾、氯、硝酸根、纤维素、木质素、淀粉、果胶、蛋白质等成分及含量。目前烟草行业通常采用连续流动分析仪法进行测定。该检测方法存在分析时间长，耗费试剂，操作复杂，分析结果严重滞后等缺陷，无法对成品质量进行快速准确的分析检测，从而影响和制约了再造烟叶产品品质的控制水平和控制能力。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种快速准确的造纸法再造烟叶物化指标的检测方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

利用近红外光谱检测造纸法再造烟叶物化指标的方法，包括以下步骤：

①收集准备一批造纸法再造烟叶样品；

②利用标准方法对所收集的样品逐个进行物化指标的测定，得到定量参考数据；

③再用光谱扫描设备扫描采集每个样品的光谱

④对采集到的原始光谱进行光谱预处理，消除噪音和基线漂移的影响；

⑤将步骤④得到的光谱数据与步骤②标准方法得到的各项物化指标参考数据进行一一对应，采用偏最小二乘法(PLS1)及交互-检验建立定量模型；

⑥剔除光谱和化学值的异常值，建立更为准确的定量模型，保存在计算机中；

⑦进行定量模型的准确性和重现性检验；

⑧用光谱扫描设备扫描采集待测再造烟叶产品样品的近红外光谱数据，调用保存于计算机中的定量模型分析，得到待测再造烟叶产品样品的物化成分含量。

本发明步骤①收集准备的造纸法再造烟叶样品为片状或40目的粉末状样品。步骤②所述标准方法是指中国烟草行业推荐性标准YC/T16.3-2003《再造烟叶第三部分：造纸法》、YC/T159-2002《烟草及烟草制品水溶性糖的测定连续流动法》规定的方法。本发明用光谱扫描设备扫描采集样品的光谱数据是采用漫反射方式。所述对光谱进行的预处理，是指对光谱进行平滑和一阶或二阶求导预处理。

近红外光谱分析技术的优越性主要表现在以下方面：

a.分析速度快：光谱的测量过程一般可在1～2min内完成，通过建立的定量模型可迅速测定出样品的化学成分或性质。

b.分析效率高：通过一次光谱的测量和已建立的多个定量模型，可同时对样品的多种成分和性质进行测定。

c.属非破坏性分析技术：近红外光谱测量过程中不损伤样品，从外观到内部都不会对样品产生影响。

d.分析成本低、无污染：在样品分析过程中不消耗样品本身，不使用任何化学试剂，分析成本大幅度降低，且对环境不造成任何污染，属于“绿色分析”技术。

e.样品一般不需预处理，操作方便：由于近红外光较强的穿透能力和散射效应，根据样品物态和透光能力的强弱可选用透射和漫反射测谱方式，通过相应的载样器件可以直接测量液体、固体、半固体和胶状类等不同物态的样品。

f.测试重现性好：由于光谱测量的稳定性，测试结果较少受人为因素的影响，与标准或参考方法相比，近红外光谱一般显示出更好的重现性。

g.便于实现在线分析：由于近红外光谱在光纤中良好的传输特性，通过光纤可以使分析仪器远离采样现场，特别适于生产过程恶劣及危险环境下的样品分析，实现在线分析和远程监控。

此外，由于再造烟叶产品常规物化指标含量一般均大于0.1％，能满足近红外光谱分析技术的测试灵敏度要求。

本发明提供了一种不需要样品的预处理，检测速度快、不消耗试剂、无污染、绿色环保、准确度高的造纸法再造烟叶物化指标近红外光谱分析方法。解决了现有造纸法再造烟叶常规物化指标检测所需时间长、试剂消耗量大、检测反馈滞后等不足。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，但它们不是对本发明的限定。

实施例1：

①收集A、B、C、D、E、F、G、H、I、J10个产品系列共100-800个造纸法再造烟叶成品片状样品。