一种评价打叶复烤工序片烟感官品质稳定性的方法
【专利摘要】本发明公开了一种评价打叶复烤工序片烟感官品质稳定性的方法，步骤一：将某单等级初烤烟叶在标准的打叶复烤工艺条件下，对连续生产的片烟成品等时间连续取样，所取得样品为标准样品；步骤二：改变步骤一中的打叶复烤工艺条件，采用步骤一中的连续取样方法，所取得样品为待判定样品；步骤三：对标准样品和待判定样品进行电子鼻分析；步骤四：对电子鼻分析数据进行预处理；步骤五：采用化学计量学多变量统计方法，建立标准样品的PCA控制模型，以标准样品的PCA控制模型Q统计量的控制线UCL为控制指标，绘制控制图；步骤六：计算待判定样品的Q统计量，并绘制在控制图上。该方法可以更全面、快速、科学和客观地评价片烟感官品质稳定性。
【专利说明】一种评价打叶复烤工序片烟感官品质稳定性的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于烤烟打叶复烤的【技术领域】，具体涉及一种评价打叶复烤工序片烟感官品质稳定性的方法，该方法采用电子鼻技术来评价片烟的感官品质稳定性。
【背景技术】
[0002]随着片烟的全面使用，打叶复烤成为卷烟工业生产中必不可少的一个重要环节。打叶复烤是将收购的初烤烟叶，按照卷烟企业制丝的要求，进行叶、梗分离及含水率的调整，主要作用是为卷烟企业提供高质量、规格化的片烟原料。打叶复烤片烟感官质量的稳定性是卷烟产品感官质量是否稳定最重要的因素之一，影响片烟感官质量稳定性的因素很多，如初考烟叶的质量一致性，配方打叶混料的均匀性，以及设备、工艺参数、操作等的管理水平。
[0003]目前，打叶复烤企业对成品片烟的质量稳定性的控制通常以控制好生产过程中的备料、铺叶摆把以及干燥等关键环节的操作来实现。评价手段主要是片烟结构、含水率等经济指标，缺乏有效的内在质量稳定性的评价方法。近年来，随着近红外光谱技术的发展，一些企业利用在线近红外技术评价片烟内在质量的稳定性，但仅限于总糖、还原糖、总氮、总植物碱等几个简单的常规化学成分的稳定性评价。片烟化学成分与感官质量有一定的关联，但烟叶中已被鉴定的化学成分达7000多个，用几个简单的常规化学成分不能完全评价片烟的感官质量的稳定性。另外，依据人的感官评吸进行稳定性评价，由于感官质量评价易受人的身体状况、环境因素和烟草评吸量的影响，不利于形成客观的评价结果。
[0004]电子鼻技术是近年来发展并逐渐成熟的一种新技术，是模拟人类的嗅觉系统，设计研制的一种智能电子仪器，可适用于许多系统中测量一种或多种气味物质的气体敏感系统。它利用各个气敏器件对复杂成分气体都有响应却又互不相同这一特点，借助数据处理方法对多种气味进行识别，从而对气味质量进行分析与评定。
[0005]多变量统计过程控制(MultivariateStatistical Process Control,MSPC)是以多元正态分布理论为基础，在考虑指标关系的基础上，通过绘制Q统计量图或T2控制图监测过程的运行情况同时对多个指标进行过程监控、故障监测和诊断。其特点是只要过程数据，不要数学模型就可以分析整个过程的变化情况。目前，采用基于MSPC技术已经被越来越多的领域关注和应用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是利用电子鼻技术客观的评价打叶复烤工序片烟品质稳定性的评价方法。
[0007]为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案:
[0008]一种评价打叶复烤工序片烟感官品质稳定性的方法，包括以下步骤:
[0009]步骤一:将某单等级初烤烟叶在标准的打叶复烤工艺条件下，对连续生产的片烟成品等时间连续取样，所取得样品为标准样品；[0010]步骤二:改变步骤一中的打叶复烤工艺条件，采用步骤一中的连续取样方法，所取得样品为待判定样品；
[0011]步骤三:对标准样品和待判定样品进行电子鼻分析；
[0012]步骤四:对电子鼻分析数据进行预处理；
[0013]步骤五:采用化学计量学多变量统计方法，建立标准样品的PCA控制模型，以标准样品的PCA控制模型Q统计量的控制线UCL为控制指标，绘制控制图；
[0014]步骤六:计算待判定样品的Q统计量，并绘制在控制图上，若待判定样品的Q统计量大于PCA控制模型的控制线UCL，则判定该批样品为异常样品，打叶复烤加工的片烟样品感官质量不稳定；否则，该待判定样品与标准样品的感官质量一致，打叶复烤加工的片烟样品感官质量稳定。
[0015]进一步的技术方案是:步骤一中标准样品为20~50个,每个样品的质量为500g。
[0016]进一步的技术方案是:步骤二中待判定样品为10~30个，每个样品的质量为500g。
[0017]进一步的技术方案是:所述的电子鼻分析的条件如下:样品量0.500g ;顶空加热温度90°C ;顶空加热时间IlOOs ;转速500rpm ;载气流速150mL/min ;进样体积1500 μ L ;进样速度1500 μ L/s ;数据采集时间120s ;延滞时间1080s ;传感器阵列数量18个。
[0018]进一步的技术方案是:步骤四中电子鼻分析数据进行预处理的方法为:设Xu为i个样品j传感器预处理后的响应值，则=Xij = (Rijc1-Rijmax)/Rijtl,其中2，…，N为样品序号；j=l，2，…，18为传感器列阵序号；Rij(1是i个样品j传感器进样时刻响应的电阻值，Rijmax是i个样品j传感器响应的最大电阻值。
[0019]进一步的技术方案是:所述的步骤五中PCA控制模型Q统计量的控制线UCL的计算方法为:设η为标准样品的取样次数，m为传感器列阵的数量，K为PCA模型中累计贡献率超过85%的主成分数，则
【权利要求】
1.一种评价打叶复烤工序片烟感官品质稳定性的方法，其特征在于包括以下 步骤: 步骤一:将某单等级初烤烟叶在标准的打叶复烤工艺条件下，对连续生产的片烟成品等时间连续取样，所取得样品为标准样品； 步骤二:改变步骤一中的打叶复烤工艺条件，采用步骤一中的连续取样方法，所取得样品为待判定样品； 步骤三:对标准样品和待判定样品进行电子鼻分析； 步骤四:对电子鼻分析数据进行预处理； 步骤五:采用化学计量学多变量统计方法，建立标准样品的PCA控制模型，以标准样品的PCA控制模型Q统计量的控制线UCL为控制指标，绘制控制图； 步骤六:计算待判定样品的Q统计量，并绘制在控制图上，若待判定样品的Q统计量大于PCA控制模型的控制线UCL，则判定该批样品为异常样品，打叶复烤加工的片烟样品感官质量不稳定；否则，该待判定样品与标准样品的感官质量一致，打叶复烤加工的片烟样品感官质量稳定。
2.根据权利要求1所述的一种评价打叶复烤工序片烟感官品质稳定性的方法，其特征在于:步骤一中标准样品为20~50个，每个样品的质量为500g。
3.根据权利要求1所述的一种评价打叶复烤工序片烟感官品质稳定性的方法，其特征在于:步骤二中待判定样品为10~30个，每个样品的质量为500g。
4.根据权利要求1所述的一种评价打叶复烤工序片烟感官品质稳定性的方法，其特征在于:所述的电子鼻分析的条件如下:样品量0.500g ;顶空加热温度90°C ;顶空加热时间IlOOs ;转速50 0rpm ;载气流速150mL/min ;进样体积1500 μ L ;进样速度1500 μ L/s ;数据采集时间120s ;延滞时间1080s ;传感器阵列数量18个。
5.根据权利要求1所述的一种评价打叶复烤工序片烟感官品质稳定性的方法，其特征在于:步骤四中电子鼻分析数据进行预处理的方法为:设xij为i个样品j传感器预处理后的响应值，则=Xij = (Rijtl-Rijmax)/RijQ，其中:i=l，2，…，N为样品序号；j=l，2，…，18为传感器列阵序号；RU(I是i个样品j传感器进样时刻响应的电阻值，Rumax是i个样品j传感器响应的最大电阻值。
6.根据权利要求1所述的一种评价打叶复烤工序片烟感官品质稳定性的方法，其特征在于:所述的步骤五中PCA控制模型Q统计量的控制线UCL的计算方法为:设η为标准样品的取样次数，m为传感器列阵的数量，K为PCA模型中累计贡献率超过85%的主成分数，则
【文档编号】G01N27/04GK103868957SQ201410079033
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年1月7日
【发明者】施丰成, 薛芳, 李东亮, 戴亚, 谭兰兰, 寇明钰, 陈昆燕 申请人:川渝中烟工业有限责任公司