[发明专利]一种基于近红外光谱技术测定烟丝中梗含量的方法

说明书

本发明公开了一种基于近红外光谱技术测定烟丝中梗含量的方法，包括：制备不同梗含量的标准烟粉样品；采集每个所述标准烟粉样品的近红外光谱图，并进行阶次求导得到新谱图；获取显著波动区间以及标准曲线；计算在每个显著波动区间内每个新谱图到标准曲线的欧式距离以及分别将同一新谱图在所有的显著波动区间的欧式距离相加得到每个新谱图的相似系数；根据每个新谱图的相似系数以及对应标准烟粉样品的梗含量拟合出梗含量与相似系数的关系式；获取待测烟丝的相似系数，并基于梗含量与相似系数的关系式计算出待测烟丝中的梗含量。上述方法是一种可准确、快速以及客观测量烟丝中梗含量的全新方法，满足现阶段梗含量测定的技术需求。

技术领域

本发明属于卷烟加工技术领域，具体涉及一种基于近红外光谱技术测定烟丝中梗含量的方法。

背景技术

卷烟配方设计是影响卷烟感官质量的核心和基础，卷烟配方中包括叶丝、梗丝、再造烟叶等组分的准确掺配，对包括卷烟的物理指标、烟气特性尤其是内在感官质量存在较大的影响。其中，卷烟配方中梗含量的测定，是判断和评价卷烟烟丝含梗率及梗丝在卷烟烟丝中掺配质量的关键。

目前，烟丝中梗含量在降低卷烟危害性、调控卷烟烟气化学成分水平和提高烟草原料应用效率等方面发挥的作用越来越显著。梗丝在配方叶组中的掺配比例及其在卷烟烟支中掺配的均匀性也越来越受到广泛的重视，因此对于烟丝中梗含量的测定技术开发正不断受到行业内工艺质量检测人员的关注。

现阶段，由于检测对象的特征及技术复杂性，对于卷烟配方中包括梗丝在内的四种烟丝成分含量的测定大多采用手工分选结合人工肉眼观察或借助视觉放大系统来进行判别和测定。通常所使用的含梗率测量方法是将烟支中的梗丝与其他组分通过人工分离后进行称重，从而计算出梗丝的含量。该方法较为简单且容易获取，但存在检测效率低、准确度差、受人为影响大等缺点。随着梗丝制造技术的不断更新升级，卷烟企业所加工出来的梗丝，其形态与叶丝形态的差异在逐渐缩小，使得通过人工视觉进行挑选测定变得愈加困难。此外，对膨胀烟丝的测量可以基于表观密度的差异采用液体悬浮法进行分离后再称量测定，但对于叶丝、梗丝和再造烟叶丝而言，它们的表观密度相近，无法利用密度的差异将其有效分离。同时，通过烟草原料本身常规化学成分的差异(总糖、还原糖、总氮、钾、氯等)或许能对卷烟配方中的梗丝掺配比例进行区分，但在测定过程依然会存在样品区分度较小、重复性差和工作量大等问题，不足以有效地达到对卷烟配方中梗含量进行准确、快速测定的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以准确、快速以及客观测量烟丝中梗含量的全新方法，解决现阶段梗含量测定的技术需求问题。

一种基于近红外光谱技术测定烟丝中梗含量的方法，包括如下步骤：

S1：制备不同梗含量的标准烟粉样品；

其中，按照不同的掺配比例将配方烟丝粉和梗丝粉配置成不同梗含量的烟粉样品，并作为标准烟粉样品；

S2：采集每个所述标准烟粉样品的近红外光谱图，并对每个近红外光谱图进行阶次求导得到新谱图；

其中，所述近红外光谱图为吸光度或透光率与波数或波长的关系曲线，所述新谱图为将近红外光谱图的吸光度或透光率对波数或波长进行求导后得到的无量纲数值与波数或波长的关系曲线；

S3：获取显著波动区间以及标准曲线；

所述显著波动区间是依据新谱图选取的无量纲数值存在显著波动变化的波数区间或波长区间；

S4：计算在每个显著波动区间内每个新谱图到标准曲线的欧式距离以及分别将同一新谱图在所有的显著波动区间的欧式距离相加得到每个新谱图的相似系数；

S5：根据每个新谱图的相似系数以及对应标准烟粉样品的梗含量拟合出梗含量与相似系数的关系式；

S6：获取待测烟丝的相似系数，并基于梗含量与相似系数的关系式计算出待测烟丝中的梗含量。