[发明专利]基于全谱段分子光谱的卷烟烟丝质量趋势分析方法

说明书

本发明公开了一种基于全谱段分子光谱的卷烟烟丝质量趋势分析方法。取同一牌号的20支卷烟样品，除去滤嘴，剥离卷烟纸、接装纸和水松纸，仅留存烟丝。采集其近红外光谱数据、图像及光谱数据、紫外光谱数据、拉曼光谱数据，再应用SIMCA‑p11.5+数据处理软件对所采集到的烟丝的全谱段光谱进行处理。该方法简便易行，分析过程快速，计算结果准确，可有效克服传统方法信息来源不够全面、信息采集方式不够便捷的缺陷。可以实现批量、在线操作，与工艺密切接轨。信息采集方法的重复性和稳定性均较好。有助于有效的服务卷烟企业的生产，为保障卷烟烟丝质量，及工艺生产的稳定性提供有利的技术支撑。

技术领域

本发明属于卷烟产品质量控制领域，具体是涉及一种通过采集成品烟丝的全谱段分子光谱，结合主成分分析以及Hotelling T²统计方法对卷烟烟丝的质量趋势进行分析的方法。

背景技术

随着卷烟上水平，精益研发战略的实施和不断推进，卷烟工业企业所面临的提质、降耗、增效的课题和任务变得愈发紧张和急迫。不断提升产品的质量品质是在新经济常态下企业参与全面竞争的根本保障。质量在新的历史条件下，其内涵和外延都有了新的体现，那就是产品质量品质的稳定和持续改善。所以，如何监控卷烟产品质量的波动，及时掌握质量变化的趋势性，对质量的总体态势和未来走势进行评价与判断就变得尤为重要。

近年来，随着多元统计分析，模式识别技术的不断发展，各种卷烟产品质量评价及监控手段层出不穷。例如，李峰等(李峰.山东道地药材金银花的多元多息指纹图谱鉴别研究[D].山东中医药大学,2004.)提出的多元多息指纹图谱鉴别的概念，主张采用多种来源的指纹图谱来鉴别不同样品。王家浚等(王家俊,汪帆,马玲.SIMCA分类法与PLS算法结合近红外光谱应用于卷烟纸的质量控制[J].光谱学与光谱分析,2006,(10):1858-1862.)通过收集NIR、ATR、GC-MS等的指纹图谱，并运用SIMCA分类法、偏最小二乘法(Partial leastsquares，PLS)、结合马氏距离来计算相似度，应用于卷烟纸、烟叶、烟丝等的质量品质监控之中。虽然在产品质量控制及评价领域，特别是卷烟产品质量监控领域取得了一定的进展，但是目前多元多息指纹图谱质量监控手段依旧存在信息来源不够全面、信息采集方式不够便捷、无法实现在线操作与工艺密切接轨，信息采集方法重复性、稳定性较差的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于全谱段分子光谱的卷烟烟丝质量趋势分析方法。以快速、准确的完成烟丝质量的监控工作，持续提升卷烟产品的质量。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

基于全谱段分子光谱的卷烟烟丝质量趋势分析方法，包括以下步骤：

(1)烟丝样品的制备：采用经典取样方法取同一牌号的20支卷烟，除去滤嘴，剥离卷烟纸、接装纸和水松纸，仅留存烟丝作为样品；

(2)样品近红外光谱的采集：配置Nicolet ANTARIS Near-IR Analyzer近红外光谱仪，带积分球漫反射附件，可旋转样品杯，Result Operation近红外光谱仪操作软件；采集前，开机预热，取步骤(1)样品5g预平衡24h后置于样品杯中，采集样品的近红外漫反射光谱数据，波长范围：780-2500nm；每个样品进行5次重复数据采集，并将所采集的数据存入计算机；

(3)样品工业机器视觉识别可见光谱的采集：配置带有CCD照相机的工业机器视觉应用系统，带光源，镜头，图像处理单元，图像处理软件，监视器和通讯/输入输出单元；取步骤(1)样品5g预平衡24h后，置于应用系统中的CCD照相机下，采集图像及光谱数据，波长范围：400-780nm；每个样品进行5次重复数据采集，并将所采集的数据存入计算机；