专利名称：一种基于化学成分的打叶复烤产品均匀性系统调控方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控方法及其应用，具体涉及经多步检测后将不同特定化学成分的烟叶进行区分再组合的过程，属于打叶复烤工艺流程领域。
背景技术：
打叶复烤目前的主要作用是叶梗分离，目前国内对于叶梗分离的技术指标已制定的相当完善，经过多年的发展绝大多数的复烤企业对于片烟成品的物理指标控制日趋成熟。但物理指标只牵涉到了后期卷烟厂制丝的一些加工标准，卷烟产品的好坏更侧重的是其内在质量，尤其是内在化学成分的协调性与稳定性。随着各类卷烟的产量日益扩增，如何保证打叶复烤加工后的原料内在化学成分均勻，对卷烟产品的质量稳定显的日益重要。
如何调控内在化学成分，尤其是通过实时检测化学成分的及时反馈来调整加工过程中的原料配比一直是一个技术难题。近年来随着在线近红外光谱仪技术的日趋成熟，其检测迅速、反馈及时的特征恰好弥补了上述的技术难点。近红外快速检测方法可以同时检测出数个化学指标，这个特点又给工业企业个性化加工要求带来了极大的便利。
关于利用近红外技术在打叶复烤产品均勻性控制的文献少有报道，近年来仅有河南天昌国际烟草有限公司的杜阅光等发表的专利申请号为200910065040. 3，发明名称为均值化生产控制型打叶复烤新方法，该方法解决了如何在打叶复烤生产线上解决原料化学成分的调控，具有一定的控制优点。但是其均值化控制仅有效于一批次原料的化学成分控制， 对不同批次尤其是同一原料来料前后期之间的波动调节有一定的局限性。
上海烟草集团有限责任公司结合本企业原料加工的特点，重新审视原料加工环节的整体流程，成功的设计发明出了从打叶复烤加工投料前就实现原料内在化学成分控制和调节的方法，从前端解决了原料均勻性控制的问题，通过在前端各工序多次检测，多次区分然后再依据化学成分重新组合的工艺流程办法，良好的解决了均勻性控制的难题。发明内容
本发明的目的是基于目前打叶复烤行业无法很好的调节控制整批次原料加工内在化学质量均勻性的问题(不是单单的一个加工班次)，提供一种利用近红外检测技术通过对原料在打叶复烤加工前多道工序检测区分不同化学值区间再合理进行配比的系统调控新方法。本发明通过原料烟叶入库检测、烟叶配方挑选、在线检测等过程步骤将不同化学值区间的烟叶原料加以区分，再以烟叶的特定化学成分目标值进行配比调控，最终提高成品片烟的内在质量均勻性。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案来实现
一种基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控的方法，依次包括原料入库检测工序、原料配方挑选投料一次配比工序和打叶复烤投料二次配比加工工序；其中，原料入库检测工序中，原料烟入库时采用实验室近红外光谱仪检测其化学成分以调节挑选投料的配比；在原料配方挑选投料一次配比工序和打叶复烤投料二次配比加工工序之间，将经挑选线挑选后的半成品烟叶采用在线近红外光谱仪检测其化学成分，根据其化学成分的化学值调节打叶复烤投料配比，具体包括如下步骤
a、原料烟叶入库时采用实验室近红外光谱仪检测其化学成分并形成挑选投料配比，具体为将把烟原料按照每个桩位的总烟叶量为一单元进行堆放，对每个桩位的烟叶采用四角加中心法随机取样形成综合样品并采用实验室近红外光谱仪检测其化学成分；将检测获得的化学成分的化学值与取样来源的桩位进行对应，并按照化学成分的化学值将把烟原料进行分类存放，将分类存放数据暂存入电脑系统中。
本发明所述的化学成分选自烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾和氯。
本发明所述的化学成分的化学值为烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾和氯中的一种化学成分的重量百分含量数值或几种化学成分的重量百分含量数值的组合。
本发明将原料烟叶按照其化学成分的化学值进行调控的调控目标为调控烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾和氯中的一种化学成分的重量百分含量数值或几种化学成分的重量百分含量数值的组合符合化学成分的目标值，以达到调控化学成分的均勻性要求，可以得到挑选后烟叶内在化学成分较好的均勻性控制。
b、利用暂存入电脑系统中的分类存放数据拟合出符合企业的配方要求和化学成分的目标值要求的投料配比，然后根据该投料配比将把烟原料在挑选线进行挑选投料，经挑选线挑选后获得挑选后的半成品烟叶。
本发明所述的把烟原料可以为不同产地不同等级的把烟原料。
本发明的所述化学成分的目标值为化学成分的化学值的加权平均值。本发明的化学成分的目标值的获得具体为通过检测把烟原料的化学成分的化学值，结合企业的配方计算出该配方的化学成分的化学值的加权平均值，以该加权平均值为目标值，将把烟原料的化学成分的化学值进行配比拟合以达到目标值的要求。η
所述加权平均值经如下公式计算获得兄=xI^i + ^2^2 +…+ xnyn ■‘i=\
式中，η代表总单元数，Xi代表某单元的某一化学成分的化学值；yi代表该单元占总单元的权重。
本发明通过调控烟叶的烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾和氯中的一种化学成分的化学值或几种化学成分的化学值符合烟叶的化学成分的目标值，并根据不同产地不同等级的烟叶的使用目的可以方便的选择所需要控制的关键化学成分。
C、在挑选线的烟叶出口处设置在线近红外光谱仪检测挑选后的半成品烟叶的化学成分，每一烟架装满时得到对应烟架内半成品烟叶的化学成份的化学值，根据挑选后的半成品烟叶的化学成分的化学值将对应的烟架暂存至半成品烟叶暂存仓库的相应堆放区域内。
本发明的挑选后的半成品烟叶通过在线近红外仪器检测获得检测值后，按照一种或几种化学成分组合形成的目标值进行调控，可以得到打叶复烤后最终成品片烟内在化学成分较好的均勻性控制。
步骤c中，挑选后的半成品烟叶化学成份的化学值的获得为每一烟架装满时，满架信号会传输至在线近红外软件后经电脑系统得到该烟架内半成品烟叶所对应的化学成份的化学值。
较佳的，步骤c中，所述烟架和该烟架内半成品烟叶的化学成分的化学值对应采用架满信号和在线近红外软件交互传输，根据设定的每个烟架装架重量，当重量达到时，电子称向在线近红外软件给出架满信号，在线近红外软件接受到架满信号后自动将本次架满信号和前一次架满信号间检测到的半成品烟叶化学成分的化学值的平均值分配给该对应烟架。上述在线近红外软件为上海创和亿电子科技发展有限公司的CHYNIR-Online3. 0版本的在线近红外软件。
较佳的，在半成品烟叶暂存仓库处设有一 RFID电子标签读写器，半成品烟叶的烟架入库时根据扫描得到的半成品烟叶化学成分的化学值，自动分配并记录该烟架须进入的货位。
本发明上述步骤c中，在挑选线的烟叶出口设置在线近红外光谱仪对半成品烟叶进行化学成分检测，每一烟架装满时得到对应烟架的半成品烟叶的化学成份，根据不同的化学成分的化学值按其区间所对应的相应烟架暂存至相应的堆放区域内。在线近红外光谱仪架设在挑选线烟叶出口处，根据烟架烟叶装满与否给予烟架相应的检测化学值，每个烟架都配有RFID电子标签。
d、根据挑选后的半成品烟叶的化学成分的化学值及其所对应的烟叶量，拟合出符合化学成分的目标值要求的打叶复烤投料配比，并进行打叶复烤加工。
本发明的基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控的方法可广泛应用于烟草的打叶复烤领域中。
本发明的积极效果
1.本发明在现有打叶复烤工艺流程前，采用实验室近红外光谱仪和在线近红外光谱仪相结合，实现了对原料化学成分的初步分类和在线烟叶挑选后的实时检测分类，为后期的打叶复烤加工烟叶化学值控制提供了数据依据，实现了从源头系统调控片烟产品内在质量均勻性，稳定了卷烟产品的质量。通过暂存管理环节，更有利于企业指导生产，优化工艺，提高产品质量均勻性，为卷烟工业企业产品质量的稳定增加了巨大的经济效益。
2.本发明由于采用近红外快速检测方法，在同一时间内可以采集到若干个关键化学指标，使用者可以根据对不同原料的控制要求采用不同的控制指标，满足了个性化内在化学成分调控的要求。
3、本发明方法从目前打叶复烤工艺流程的前端进行内在化学成分的调节，解决了以往烟叶打叶复烤加工中化学成分均勻性难以有效控制的问题，比起现有工艺流程具有调控主动，方法简便，易于操作等优点，有效的提高了成品片烟的内在质量均勻性。
图1基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控方法的工艺流程图
图2架满信号与在线近红外检测值对应流程图具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
实施例1
1.以调控烟碱均勻性为目的，某一企业配方为A烟叶50%，B烟叶25%，C烟叶 25%，实际烟叶数量分别为A烟叶18000担，B烟叶9000担，C烟叶9000担，将该批烟叶一分为二，一半采用基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控方法，一半采用传统方法。
2、采用基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控的方法，具体为
2. 1、原料烟叶入库时采用实验室近红外光谱仪检测其化学成分并形成挑选投料配比，具体为将把烟原料按照每个桩位的总烟叶量为一单元进行堆放，对每个桩位的烟叶采用四角加中心法随机取样形成综合样品并采用实验室近红外光谱仪检测其化学成分； 将检测获得的化学成分的化学值与取样来源的桩位进行对应，并按照化学成分的化学值将把烟原料进行分类存放，将分类存放数据暂存入电脑系统中。采用基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控方法的原料烟叶在到达打叶复烤厂后，以300担烟叶为一个单位堆桩。A烟叶有30桩，B烟叶有15桩，C烟叶有15桩。经入库化学检测后各烟叶的烟碱的化学值所属的区间及各区间烟叶的数量如表1所示
表1.原料烟入库化学检测各化学值的区间内的烟叶数量表
权利要求
1.一种基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控的方法，依次包括原料入库检测工序、原料配方挑选投料一次配比工序和打叶复烤投料二次配比加工工序；其中，原料入库检测工序中，原料烟入库时采用实验室近红外光谱仪检测其化学成分以调节挑选投料的配比；原料配方挑选投料一次配比工序和打叶复烤投料二次配比加工工序之间，将经挑选线挑选后的半成品烟叶采用在线近红外光谱仪检测其化学成分，根据其化学成分的化学值调节打叶复烤投料配比。
2.如权利要求1所述的基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控的方法，其特征在于，所述的基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控的方法具体包括如下步骤a、原料烟叶入库时采用实验室近红外光谱仪检测其化学成分并形成挑选投料配比，具体为将把烟原料按照每个桩位的总烟叶量为一单元进行堆放，对每个桩位的烟叶采用四角加中心法随机取样形成综合样品并采用实验室近红外光谱仪检测其化学成分；将检测获得的化学成分的化学值与取样来源的桩位进行对应，并按照化学成分的化学值将把烟原料进行分类存放，将分类存放数据暂存入电脑系统中；b、利用暂存入电脑系统中的分类存放数据拟合出符合企业的配方要求和化学成分的目标值要求的投料配比，然后根据该投料配比将把烟原料在挑选线进行挑选投料，经挑选线挑选后获得挑选后的半成品烟叶；C、在挑选线的烟叶出口处设置在线近红外光谱仪检测挑选后的半成品烟叶的化学成分，每一烟架装满时得到对应烟架内半成品烟叶的化学成份的化学值，根据挑选后的半成品烟叶的化学成分的化学值将对应的烟架暂存至半成品烟叶暂存仓库的相应堆放区域内；d.根据挑选后的半成品烟叶的化学成分的化学值及其所对应的烟叶量，拟合出符合化学成分的目标值要求的打叶复烤投料配比，并进行打叶复烤加工。
3.如权利要求2所述的基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控的方法，其特征在于，所述化学成分选自烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾和氯。
4.如权利要求2所述的基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控的方法，其特征在于，所述化学成分的化学值为烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾和氯中的一种化学成分的重量百分含量数值或几种化学成分的重量百分含量数值的组合。
5.如权利要求2所述的基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控的方法，其特征在于，步骤b和步骤d中，所述化学成分的目标值为化学成分的化学值的加权平均值。
6.如权利要求2所述的基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控的方法，其特征在于，步骤c中，所述烟架和该烟架内半成品烟叶的化学成分的化学值对应采用架满信号和在线近红外软件交互传输，根据设定的每个烟架装架重量，当重量达到时，电子称向在线近红外软件给出架满信号，在线近红外软件接受到架满信号后自动将本次架满信号和前一次架满信号间检测到的半成品烟叶化学成分的化学值的平均值分配给该对应烟架。
7.如权利要求6所述的基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控的方法，其特征在于，在半成品烟叶暂存仓库处设有一 RFID电子标签读写器，半成品烟叶的烟架入库时根据在线近红外光谱仪器扫描检测得到的半成品烟叶化学成分的化学值，自动分配并记录该烟架须进入的货位。
8.如权利要求1-7任一项所述的基于化学成分的打叶复烤产品均勻性系统调控的方法在烟草的打叶复烤领域中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种基于化学成分的打叶复烤产品均匀性系统调控的方法及其应用，属于烟叶打叶复烤加工工艺。该方法依次包括原料入库检测工序，烟叶配方挑选投料一次配比工序和打叶复烤投料二次配比加工工序。主要核心是通过原料入库检测、烟叶配方挑选、在线检测等过程将不同化学值的烟叶原料加以区分，再以烟叶的特定化学成分的目标值进行配比调控，最终提高成品片烟的内在质量均匀性。本发明方法从目前打叶复烤工艺流程的前端进行内在化学成分的调节，解决了以往烟叶打叶复烤加工中化学成分难以有效控制的问题，比起现有工艺流程具有调控主动，方法简便，易于操作等优点。
文档编号A24B5/00GK102511922SQ20111044072
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者任伟, 孙平, 张顺利, 徐其敏, 杨凯, 王辉, 罗君, 顾芳 申请人:上海烟草集团有限责任公司, 华环国际烟草有限公司