专利名称：卷烟叶组配方设计方法
技术领域：
本发明涉及巻烟烟叶的生产技术，具体涉及巻烟烟叶组配的设计方法。
背景技术：
由于巻烟烟叶产地、加工条件等不同，各自呈现不同的特征，用于生产成 巻烟后，也各自具有其不同的特征，比如焦油含量、香型、烟气特性等就可能 不同。现有巻烟烟叶的组配的设计方法仅仅依据配方人员的经验从产区、香型 等方面判断，仅只能考虑挑选出的各等级烟叶之间有限的几种比例组合，无法 保证组合后的烟叶组合是符合目标要求的最优组合或次优组合，也不能保证感 官质量、产品风格和烟气指标符合设计的要求，不能充分利用各等级烟叶原料， 不仅容易存在浪费，而且提高了生产成本。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供巻烟烟叶的组配的设计方法。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案
巻烟叶组配方设计方法，按照如下步骤进行-
步骤l 确定巻烟产品设计目标；
步骤2 确定目标的主要化学成分的要求；
步骤3 配方人员依据经验初步选出主料烟、辅料烟和填充料的各一种代表 性烟叶；
步骤4主料烟按照相似性、辅料烟和填充料按照配伍性选出其余烟叶原
料；
步骤5 配方人员依据烟叶库存量、绝对关联度^大小和评吸确定最终的配
方用烟叶原料；
步骤6 以配方成本为适应度评价函数，化学成分、主料、辅料、填充料比 例为约束条件进行遗传算法搜索，得到符合要求的最佳配方组合；
步骤7 对焦油、感官质量的最佳配方组合进行预测，若不符合设计要求， 执行步骤8 ，则若符合设计要求，则步骤10;
步骤8依据焦油、感官质量逆向预测得到的化学成分的指标，
步骤9修改步骤6中的约束条件并执行步骤6;
步骤IO确定该巻烟叶组配方。
更进一步的技术方案是步骤4中主料烟的相似性是采用的灰色聚类与灰色
绝对关联相结合进行化学成分的相似性综合评价。
更进一步的技术方案是步骤2中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、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。
根据权利要求3所述的巻烟叶组配方设计方法，其特征在于所述的西柏烷类 包含氧化茄酮、茄酮。 根据权利要求3所述的巻烟叶组配方设计方法，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r苯乙醛、吲哚。
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、2， 4-庚二烯醛、4-环戊烯-1， 3-二酮等。
更进一步的技术方案是酚类是4-乙烯基-2-甲氧基苯酚。
更进一步的技术方案是步骤4的辅料烟和填充料的配伍是对化学成分的种 类和比例进行混合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是扩大了烟叶的选择范围，使烟叶的 选择更具有内在合理性；能提供多个符合要求的配方组合，使叶组配方更加合 理，提高了低等级烟叶的使用范围，降低了成本，同时减轻了配方人员的工作
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"部分信息已知，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成分相似性综
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。 如附图所示，设计一批巻烟的组配。
步骤ll确定巻烟产品设计目标，确定产品的要求是焦油含量在12mg至13mg 之间，燃烧速度为中速；
步骤12配方人员确定本产品需要考虑的是总植物碱、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、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、酚类等化学成分。(根据步骤1的要求，确定考虑化 学成分)
步骤13配方人员依据经验初步选出主料烟代表性烟叶ZJ-01批号、辅料烟 的代表性烟叶FU-01批号和填充料的代表性烟叶TC-01批号；
步骤14主料烟按照相似性选出ZJ-02批号、ZJ-03批号、ZJ-04批号、ZJ-05、 ZJ-06、 ZJ-07可供使用，辅料烟按照配伍性选择出FU-02批号、FU-03批号、 FU-04批号、FU-05批号、FU-06批号可供使用，填充料按照配伍性选择出TC-03 批号、TC-04批号、TO05批号、TC-06批号可供使用；
步骤15配方人员检索烟叶库存量，发现ZJ-01批号、FU-02批号、TC-06 批号的库存比较大，FU-06批号、TC-03批号已经没有库存；配方人员依据绝对 关联度的大小并评吸，确定最终的配方用烟叶原料主料为ZJ-01批号、ZJ-02批
号、ZJ-03批号、ZJ-04批号、ZJ-05批号、ZJ-06批号、ZJ-07批号；辅料为 FU-01批号、FU-02批号、FU-03批号、FU-04批号、、FU-05批号，填充料为TC-01 批号、TC-04批号、TO05批号、TC-06批号；
步骤16以配方成本为适应度评价函数，化学成分、主料、辅料、填充料比 例为约束条件进行遗传算法搜索，得到符合要求的最佳配方组合是主料ZJ-Ol 批号7%、 ZJ-02批号4%、 ZJ-03批号5%、 ZJ-04批号5%、 ZJ-05批号4%、 ZJ-06 批号6%、 ZJ-07批号4%，辅料FU-01批号49k FU-02批号4%、 FU-03批号8%、 FU-04批号6%、 FU-05批号3%，填充料TC-01批号3%、 TC-04批号3%、 TC-05 批号5%、 TC-06批号4%;梗丝、膨胀丝25%。
步骤17对该配方组合进行焦油预测并进行感官评吸，符合设计要求
步骤18确定上述巻烟叶组配方。
权利要求
1、卷烟叶组配方设计方法，其特征在于按照如下步骤进行步骤1 确定卷烟产品设计目标；步骤2 确定目标的主要化学成分的要求；步骤3 配方人员依据经验初步选出主料烟、辅料烟和填充料的各一种代表性烟叶；步骤4 主料烟按照相似性、辅料烟和填充料按照配伍性选出其余烟叶原料；步骤5 配方人员依据烟叶库存量、绝对关联度的大小和评吸确定最终的配方用烟叶原料；步骤6 以配方成本为适应度评价函数，化学成分、主料、辅料、填充料比例为约束条件进行遗传算法搜索，得到符合要求的最佳配方组合；步骤7 对焦油、感官质量的最佳配方组合进行预测，若不符合设计要求，执行步骤8，则若符合设计要求，则步骤10；步骤8 依据焦油、感官质量逆向预测得到的化学成分的指标步骤9 修改步骤6中的约束条件并执行步骤6；步骤10 确定该卷烟叶组配方。
2、 根据权利要求1所述的巻烟叶组配方设计方法，其特征在于所述的 步骤4中主料烟的相似性是采用的灰色聚类与灰色绝对关联相结合进行化学成 分的相似性综合评价。
3、 根据权利要求2所述的巻烟叶组配方设计方法，其特征在于所述的 步骤2中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、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。
4、 根据权利要录3所述的巻烟叶组配方设计方法，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所述的巻烟叶组配方设计方法，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、二氢猕猴桃内 酯、6 -甲基-5-庚烯-2-酮。
6、 根据权利要求3所述的巻烟叶组配方设计方法，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所述的巻烟叶组配方设计方法，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所述的巻烟叶组配方设计方法，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、2， 4-庚二烯醛、4-环戊烯-1， 3-二酮等。
9、 根据权利要求3所述的巻烟叶组配方设计方法，其特征在于所述的 酚类是4-乙烯基-2-甲氧基苯酚。
10、 根据权利要求3至权利要求9任一权利要求所述的巻烟叶组配方设 计方法，其特征在于所述的步骤4的辅料烟和填充料的配伍是对化学成分的种 类和比例进行混合。
全文摘要
本发明公开了一种卷烟叶组配方设计方法，依照如下步骤进行确定卷烟产品设计目标；确定目标的主要化学成分的要求；配方人员依据经验初步选出主料烟、辅料烟和填充料的各一种代表性烟叶；主料烟按照相似性、辅料烟和填充料按照配伍性选出其余烟叶原料；配方人员依据烟叶库存量、绝对关联度的大小和评吸确定最终的配方用烟叶原料；以配方成本为适应度评价函数，化学成分、主料、辅料、填充料比例为约束条件进行遗传算法搜索。本发明克服了现有技术无法保证烟叶组配感官质量、产品风格和烟气指标符合设计要求的不足，提出一种能提供多个符合要求的配方组合，降低了成本，减轻了配方人员工作量的方法，可以广泛应用在卷烟生产领域。
文档编号A24B15/00GK101385571SQ200810046379
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