专利名称：卷烟配方中替代叶组的选择方法
技术领域：
本发明涉及巻烟烟叶的生产技术，具体涉及巻烟叶组配方烟叶替代的设计 方法。
背景技术：
在巻烟生产中，常常由于库存短缺或市场成本等客观原因，需要替换配方 中的一种或几种烟叶，同时要保持原叶组的感官质量、产品风格和烟气指标的 稳定。从现有库存烟叶中挑选特性相近的烟叶是一项重要的工作，目前还仅仅 依据配方人员的个人经验从产区、香型等方面选择替换的烟叶进行试吸，这种 方法需要配方人员大量试吸，完全取决个人主观感受，无法保证巻烟质量、产 品风格和烟气指标的稳定。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供稳定巻烟质量和烟气指标的巻烟配方 中替代叶组的选择方法。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案 一种巻烟配方中替代叶组的选择方法，按照如下流程进行-
步骤l确定配方中被替代烟叶的烟叶信息，烟叶信息至少包括化学成分、感 官质量；
步骤2在备选烟叶中确定烟叶信息；
步骤3将烟叶信息进行标准化，对被替代烟叶与备选烟叶进行相似性分析，
按照相似度得到优先叶组；
步骤4 、根据烟叶价格和评吸结果选择多种烟叶作为、替代烟叶；
步骤5将备选烟叶一种或几种与原配方替换被替代烟叶后，以配方成本为 适应度评价函数，化学成分为约束条件，进行配方组合的遗传算法搜索，得到 符合条件的配方组合；
步骤6对符合条件的配方组合的焦油和感官质量进行预测；
步骤7将预测的焦油、感官质量与原配方的焦油、感官质量进行相似性分 析，若差异不显著，则步骤10;若差异显著，则步骤8;
步骤8依据焦油、感官质量逆向预测模块得到的化学成分的指标，
步骤9修改步骤5中的约束条件并执行步骤5;
步骤IO确定替代叶组的配方。
更进一步的技术方案是步骤3采用灰色聚类与灰色绝对关联相结合的相似 性分析。
更进一步的技术方案是化学成分包括总植物碱、总氮、总糖、还原糖、
钾离子、氯离子、淀粉、总挥发酸、总挥发碱、石油醚提取物、蛋白质、细胞
壁物质、新植二烯、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、多元有机酸、类胡萝卜素降解类、 西柏烷类、芳香族氨基酸类、美拉德反应产物、酚类。
更进一步的技术方案是多元有机酸包含草酸、丙二酸、琥珀酸、苹果酸、 柠檬酸。
更进一步的技术方案是类胡萝卜素降解类包含巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮B、 巨豆三烯酮C、巨豆三烯酮D、大马酮、3-羟基大马酮、3-氧化紫罗兰酮、香叶 基丙酮、二氢猕猴桃内酯、6 -甲基-5 -庚烯-2 -酮。
更进一步的技术方案是西柏烷类包含氧化茄酮、茄酮。
更进一步的技术方案是芳香族氨基酸类包含苯甲醇、苯甲醛、苯乙醇、苯 乙醛、口引哚。
更进一步的技术方案是美拉德反应产物包含糠醇、糠醛、5-甲基糠醛、乙
酰基吡咯、二氢呋喃酮、4-庚二烯醛、4-环戊烯-l， 3-二酮等。
更进一步的技术方案是烟叶信息还包括烟叶产区、等级、品种、采集时间 这些信息。
更进一步的技术方案是感官质量包括香气、吸味和燃烧性信息，其中香气 包括香型、香气质、香气浓度、杂气；吸味包括劲头、刺激性、余味、浓度； 燃烧性包括阴燃性、燃烧速度、燃烧均匀性、烟灰颜色。
与现有技术相比，本发明的有益效果是能提供更多的符合要求的替代烟叶， 替换烟叶后焦油、感官质量的变化少，增加了烟叶的利用率，维持了巻烟质量 的稳定。
附图为本发明流程图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
巻烟烟叶的化学成分(包括致香成分)是巻烟感官质量、产品风格和烟气 成分的内在基础。因此本发明将巻烟烟叶的组配，替换成烟叶的化学成分的组 配。并需应用组合优化技术对对选择的烟叶进行优化组合，寻找符合设计目标 要求的最优化组合。
灰色系统理论的研究对象是"部分信息己知，部分信息未知"的"小样本"、 "贫信息"不确定系统，适用于非线性评价问题。
本发明采用灰色聚^类与灰色绝对关联相结合对烟叶进行化学i^分相似性综
合评价，有利于从烟叶库中挑选出尽可能多的相似烟叶；改变评价指标应用该
方法还可以对烟叶配伍性进行评价。基于遗传算法的组合优化以"自然选择、 适者生存"的进化论思想为基本原则，采用"选择"、"交叉"、"变异"产生符 合目标要求的新一代种群，有利于获得全局最优值，并能得到尽可能多的满意 解，即尽可能多的符合目标要求的叶组配方组合。
在制造巻烟过程中，发现使用的0L-l烟叶即将用完，需要寻找替代烟叶，
按照如附图所示的方法进行选择
步骤ll确定0L-1烟叶信息，0L-1烟叶产自云南楚雄，中等烟、品种为 K326，采集时间为2005年，香型为清香型，香气质为较好，香气量为较足，杂 气为有，劲头中，刺激性有，余味干净，浓度中；阴燃性好，燃烧速度中等，燃 烧均匀性好，烟灰颜色白；化学成分包括总植物碱、总氮、总糖、还原糖、 钾离子、氯离子、淀粉、总挥发酸、总挥发碱、石油醚提取物、蛋白质、细胞 壁物质、新植二烯、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、多元有机酸、类胡萝卜素降解类、
西柏垸类、芳香族氨基酸类、美拉德反应产物、酚类。
步骤12 在备选烟叶中NE-1， NE-2，NE-3， NE-4中确定烟叶信息； NE-1烟叶产自云南陆良，中等烟、品种为K326，采集时间为2006年，香 型为清香型，香气质为中，香气量为中，杂气为较少；劲头较大，刺激性中，余 味较干净，浓度中；阴燃性好，燃烧速度中等，燃烧均匀性好，烟灰颜色白； 化学成分包括总植物碱、总氮、总糖、还原糖、钾离子、氯离子、淀粉、总 挥发酸、总挥发碱、石油醚提取物、蛋白质、细胞壁物质、新植二烯、4-乙烯 基-2-甲氧基苯酚、多元有机酸、类胡萝卜素降解类、西柏垸类、芳香族氨基酸 类、美拉德反应产物、酚类。
NE-2烟叶产自云南红河，中等烟、品种为K32、6，采集时间为2005年，香 型为清香型，香气质为较好，香气量为中，杂气为有；劲头中，刺激性有，余味 干净，浓度中；阴燃性好，燃烧速度中等，燃烧均匀性好，烟灰颜色灰白；化 学成分包括总植物碱、总氮、总糖、还原糖、钾离子、氯离子、淀粉、总挥 发酸、总挥发碱、石油醚提取物、蛋白质、细胞壁物质、新植二烯、4-乙烯基 -2-甲氧基苯酚、多元有机酸、类胡萝卜素降解类、西柏烷类、芳香族氨基酸类、 美拉德反应产物、酚类。
NE-3烟叶产自四川攀枝花，中等烟、品种为云85，采集时间为2005年， 香型为清偏中，香气质为好，香气量为较足，杂气为有；劲头中，刺激性有，余 味较干净，浓度中；阴燃性好，燃烧速度中等，燃烧均匀性好，烟灰颜色灰白； 化学成分包括总植物碱、总氮、总糖、还原糖、钾离子、氯离子、淀粉、总 挥发酸、总挥发碱、石油醚提取物、蛋白质、细胞壁物质、新植二烯、4-乙烯 基-2-甲氧基苯酚、多元有机酸、类胡萝卜素降解类、西柏烷类、芳香族氨基酸 类、美拉德反应产物、酚类。
NE-4烟叶产自四川凉山，中等烟、品种为云85，采集时间为2006年，香 型为清偏中，香气质为好，香气量为足，杂气为有；劲头中，刺激性有，余味较 干净，浓度中；阴燃性差，燃烧速度中等，燃烧均匀性好，烟灰颜色灰白；化 学成分包括总植物碱、总氮、总糖、还原糖、钾离子、氯离子、淀粉、总挥 发酸、总挥发碱、石油醚提取物、蛋白质、细胞壁物质、新植二烯、4-乙烯基 -2_甲氧基苯酚、多元有机酸、类胡萝卜素降解类、西柏垸类、芳香族氨基酸类、 美拉德反应产物、酚类。
步骤13将0L-1， NE-1， NE-2， NE_3， NE-4的烟叶信息进行标准化，对0L-1
与NE-1， NE-2，NE-3， NE-4进行相似性分析，按照相似度得到优先叶组，依次 为NE-2， NE-3，NE-1， NE-4批次；
步骤14 选择NE-2， NE-3，NE-l进行试吸，三种烟叶均可使用，但是由于 NE-2烟叶的价格高于0L-1，采用NE-l, NE-3作为替代烟叶；
步骤15 将NE-1， NE-3替换0L-1烟叶后，其他辅料和填充料不变，以 配方成本为适应度评价函数，化学成分为约束条件，进行配方组合的遗传算法 搜索，分别得到两个符合条件的配方组合，NE-1在新配方1中占15%， NE-3在 新配方2中占18%;
步骤16对新配方l，新配方2的焦油和感官质量进行预测，并与原配方 进行相似性分析，结果表明，新配方l差异不显著，新配方2焦油差异显著； 步骤17确定替代叶组的配方为新配方1，其中，NE-1在新配方1中占15%。
权利要求
1、一种卷烟配方中替代叶组的选择方法，其特征按照如下流程进行步骤1 确定配方中被替代烟叶的烟叶信息，烟叶信息至少包括化学成分、感官质量；步骤2 在备选烟叶中确定烟叶信息；步骤3 将烟叶信息进行标准化，对被替代烟叶与备选烟叶进行相似性分析，按照相似度得到优先叶组；步骤4 根据烟叶价格和评吸结果选择多种烟叶作为备选替代烟叶；步骤5 将备选替代烟叶一种或几种与原配方替换被替代烟叶后，以配方成本为适应度评价函数，化学成分为约束条件，进行配方组合的遗传算法搜索，得到符合条件的配方组合；步骤6 对符合条件的配方组合的焦油和感官质量进行预测；步骤7 将预测的焦油、感官质量与原配方的焦油、感官质量进行相似性分析，若差异不显著，则步骤10；若差异显著，则步骤8；步骤8 依据焦油、感官质量逆向预测模块得到的化学成分的指标，步骤9 修改步骤5中的约束条件并执行步骤5；步骤10 确定替代叶组的配方。
2、 根据权利要求1所述的巻烟配方中替代叶组的选择方法，其特征在于 所述的步骤3采用灰色聚类与灰色绝对关联相结合的相似性分析。
3、 根据权利要求2所述的巻烟配方中替代叶组的选择方法，其特征在于所述的化学成分包括总植物碱、总氮、总糖、还原糖、钾离子、氯离子、淀粉、总挥发酸、总挥发碱、石油醚提取物、蛋白质、细胞壁物质、新植二烯、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、多元有机酸、类胡萝卜素降解类、西柏垸类、芳香 族氨基酸类、美拉德反应产物、酚类。
4、 根据权利要求3所述的巻烟配方中替代叶组的选择方法，其特征在 于所述的多元有机酸包含草酸、、丙二酸、琥珀酸、苹果酸、柠檬酸。
5、 根据权利要求3所述的巻烟配方中替代叶组的选择方法，其特征在 于所述的类胡萝卜素降解类包含巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮B、巨豆三烯酮C、 巨豆三烯酮D、大马酮、3-羟基大马酮、3-氧化紫罗兰酮、香叶基丙酮、二氢 猕猴杉t内酯、6 —甲基—5 —庚烯—2 —酮。
6、 根据权利要求3所述的巻烟配方中替代叶组的选择方法，其特征在 于所述的西柏烷类包含氧化茄酮、茄酮。
7、 根据权利要求3所述的巻烟配方中替代叶组的选择方法，其特征在 于所述的芳香族氨基酸类包含苯甲醇、苯甲醛、苯乙醇、苯乙醛、吲哚。
8、 根据权利要求3所述的巻烟配方中替代叶组的选择方法，其特征在 于所述的美拉德反应产物包含糠醇、糠醛、5-甲基糠醛、乙酰基吡咯、二氢呋 喃酮、4-庚二烯酸、4-环戊烯-l， 3-二酮等。
9、 根据权利要求2所述的巻烟配方中替代叶组的选择方法，其特征在 于所述的烟叶信息还包括烟叶产区、等级、品种、采集时间这些信息。
10、 根据权利要求2所述的巻烟配方中替代叶组的选择方法，其特征在 于所述的感官质量包括香气、吸味和燃烧性信息，其中香气包括香型、香气质、 香气浓度、杂气；吸味包括劲头、刺激性、余味、浓度；燃烧性包括阴燃性、 燃烧速度、燃烧均匀性、烟灰颜色。
全文摘要
本发明公开了一种卷烟配方中替代叶组的选择方法，确定配方中被替代烟叶和备选烟叶的烟叶信息，烟叶信息至少包括化学成分、感官质量；将备选烟叶的烟叶信息进行相似性分析，按照相似度得到优先叶组；根据烟叶价格和评吸结果选择备选替代叶烟叶的一种或几种替换原配方中被替代烟叶后，进行配方组合的遗传算法搜索，得到符合条件的配方组合；对符合条件的配方组合的焦油和感官质量进行预测并与原配方的焦油、感官质量进行相似性分析，若差异不显著，确定替代叶组，否则修改约束条件并重新选择。本发明克服了现有技术需要大量试吸，无法实现卷烟质量稳定的不足，可提供更多符合要求的替代烟叶，维持了卷烟质量的稳定，能广泛应用在卷烟生产中。
文档编号A24B15/00GK101385572SQ200810046380
公开日2009年3月18日 申请日期2008年10月27日 优先权日2008年10月27日
发明者亚 戴, 李东亮, 许自成 申请人:川渝中烟工业公司