[发明专利]一种基于近红外技术的烟丝加工中质量变化的表征方法

说明书

本发明属于卷烟制丝加工技术领域，尤其是一种基于近红外技术的烟丝加工中质量变化的表征方法。分别采集烟丝各个加工工序前后的烟丝样品，并采集样品的近红外光谱；然后以卷接机中的烟丝样品的近红外光谱进行主成分分析，建立烟丝的定性分析模型；再用烟丝的定性分析模型计算采集样品的近红外光谱的马氏距离；而后根据烟丝各个加工工序前后的烟丝样品的马氏距离的差别来判断各加工工序中的品质变化。本发明提供了一种快速、直观的方法可以快速检测卷烟制丝工序中烟丝的质量变化状况，为优化烟丝加工工艺参数提供了科学的依据，对提升卷烟生产工艺技术水平和稳定产品质量具有重要实际意义。

技术领域

本发明属于卷烟制丝加工技术领域，尤其是一种基于近红外技术的烟丝加工中质量变化的表征方法。

背景技术

制丝过程是卷烟工业生产的一个重要环节，主要是根据烟叶原料的理化特性，按照一定的程序逐步经过多种加工工序，把烟叶制成卷烟烟丝的过程。在卷烟生产过程中，制丝工艺流程最长、工序最繁杂、设备种类也最多。在制丝加工工序中，质量控制手段主要以物理质量为主体，例如原料的流量、掺配比例等。如何及时、准确地监控生产过程中烟草质量的变化情况对于提高卷烟产品质量和维护卷烟品牌具有十分重要的意义。

烟草中含有大量对近红外比较敏感的基团，因此烟草的近红外光谱，能够比较全面地反映烟草的生物、化学和物理性质。采用近红外分析技术能监控各个加工工序中烟丝质量的波动情况，是一种对烟草整体性质的表征方法。目前，采用近红外技术来监控烟丝加工过程中的质量已有报道；但是这些表征方法只能反映卷烟制丝中的某一个工序中的品质变化，不能表征整个制丝过程的质量变化。如专利申请号为CN201310131867.6的文件公开的一种准确表征卷烟叶丝干燥工序物料加工强度的方法；分别采集干燥前后的烟丝，平衡后进行光谱扫描，光谱数据再经多元散射校正、二阶偏导+Norris导数滤波后进行主成分分析，分别建立未干燥烟丝与不同干燥加工梯度烟丝的类模型，最后通过计算得到各干燥加工梯度烟丝到未干燥烟丝类模型马氏距离的类间平均值，即可对加工强度进行判别。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明研究人员采用将近红外光谱技术与化学计量学方法相结合的方法来以直接获取分析对象烟丝的整体信息，检测和评价制丝工序中烟丝的质量变化状况，进而反映生产过程的变动情况和产品的质量信息，具体是通过以下技术方案实现的：

一种基于近红外技术的烟丝加工中质量变化的表征方法，包括以下步骤：

(1)样品采集：根据烟丝加工工序确定采样点，采集样品；

(2)样品预处理：采集的片烟样品需进行切丝处理；

(4)近红外光谱采集：收集采集样品的近红外光谱；

(4)光谱数据分析与处理：将采集样品的近红外光谱通过基线漂移、导数、autoscale等预处理后，选取卷接机中的烟丝样品建立烟丝的定性分析模型，然后将采集样品的近红外光谱投影到烟丝的定性分析模型，计算采集样品近红外光谱的马氏距离；

(5)质量变化分析：通过马氏距离的变化直观反映烟丝加工中烟丝质量的变化情况。

优选地，所述烟丝加工工序包括加料、贮叶、切丝、烘丝、掺配、加香、贮丝、卷制。

优选地，所述加料的前进口设置有取样点1，加料的出口设置有取样点2；烘丝的前进口设置有取样点3，烘丝机出口设置有取样点4；加香的进口设置有取样点5，加香的出口设置有取样点6；贮丝柜出口设置取样点7；卷制的卷接机中设置取样点8，取样点8用来采集卷接机中的烟丝样品。

优选地，所述步骤(1)，样品取采集后应立即装入密封袋，排出袋中空气后密封。