[發(fā)明專利]一種初烤煙葉主流煙氣中氨釋放量的預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210384454.4
• 申請(qǐng)日: 2012-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN102879531A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張濤;張霞;陳進(jìn)雄;劉巍;曹紅云;楊帥;王嵐;胡守毅;馬燕;孫桂芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南煙草科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種初烤煙葉主流煙氣中氨釋放量的預(yù)測(cè)方法，屬于煙草技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

卷煙主流煙氣中的氨是44種有害成分中的一種。測(cè)定煙氣中的氨含量對(duì)吸煙與健康研究，探索降低煙氣有害成分的有效途徑具有十分重要的意義。目前我國(guó)已經(jīng)建立了卷煙主流煙氣中氨測(cè)定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但是通常測(cè)定煙氣中氨的含量需要對(duì)樣品進(jìn)行卷制、吸煙機(jī)抽吸捕集及捕集物進(jìn)樣前處理等較為煩瑣的步驟。相對(duì)而言，煙草中的一些常量化學(xué)成分的測(cè)定步驟就較為簡(jiǎn)便。而煙草中的一些常量化學(xué)成分如含氮化合物等是煙氣中氨生成的前體化合物，煙草中鉀、氯等物質(zhì)的含量影響煙草的燃燒性，這些煙草化學(xué)成分的變化最終會(huì)對(duì)煙氣成分含量造成影響。由此可知，在煙草化學(xué)成分通過(guò)燃燒轉(zhuǎn)換為煙氣成分的過(guò)程中經(jīng)歷了一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)分解、生成過(guò)程，這一切過(guò)程都屬于一個(gè)復(fù)雜的非線性變化體系。但是從大量文獻(xiàn)及相關(guān)資料來(lái)看，對(duì)于這種復(fù)雜變化體系間的關(guān)系研究還較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種初烤煙葉主流煙氣中氨釋放量的預(yù)測(cè)方法，對(duì)初烤煙葉的幾項(xiàng)化學(xué)成分(由本方法確定)進(jìn)行測(cè)定后，通過(guò)本方法預(yù)測(cè)其煙氣中的氨釋放量，以便于卷煙配方人員及時(shí)了解該原料的氨釋放量水平，并在后期的選料和葉組配方設(shè)計(jì)中有效應(yīng)用，從而達(dá)到選料降低氨釋放量的一種減害措施。

現(xiàn)代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性統(tǒng)計(jì)性數(shù)據(jù)建模工具，常用來(lái)對(duì)輸入和輸出間復(fù)雜的關(guān)系進(jìn)行建模，網(wǎng)絡(luò)自身通常都是對(duì)自然界某種算法或者函數(shù)的逼近。通過(guò)利用大量樣本所構(gòu)建的煙草化學(xué)成分與煙氣氨釋放量神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)待測(cè)樣品煙氣氨釋放量水平進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而避免了進(jìn)行煙氣檢測(cè)過(guò)程中的一些設(shè)備要求和煩瑣處理步驟。

本發(fā)明提出的初烤煙葉主流煙氣中氨釋放量的預(yù)測(cè)方法具體內(nèi)容如下：

一、預(yù)測(cè)方法的建立

(1)建模樣品來(lái)源

2009年的191個(gè)初烤煙葉樣品，覆蓋全國(guó)47個(gè)產(chǎn)地，9個(gè)品種，上、中、下3個(gè)煙葉部位。

(2)建模樣品前處理

將待測(cè)初烤煙葉進(jìn)行樣品前處理通過(guò)人工撕片、剔梗、切絲三個(gè)步驟。處理好的煙片(絲)馬上封口、貼上標(biāo)簽，統(tǒng)一存放，不混淆。不同煙樣回潮和切絲前后都對(duì)設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真地清潔，以保證煙樣間不錯(cuò)串。

所收集的初烤煙葉原料統(tǒng)一加工，統(tǒng)一編碼，單一原料分別切絲并卷制成單料煙支(為盡量消除卷煙輔料對(duì)研究的干擾，選擇統(tǒng)一透氣度為60CU、克重28g/m²的同批次卷煙紙，將煙葉樣品卷制成無(wú)濾嘴卷煙，并以煙支重量指標(biāo)挑選煙支)，不加香加料，挑選后的煙支貯藏在溫度(18±1)℃；濕度(50±10)%的環(huán)境中，分析前取出按煙氣國(guó)標(biāo)方法平衡48小時(shí)備用。

(3)建模樣品化學(xué)成分和煙氣氨釋放量測(cè)定

由于某些煙草化學(xué)成分是生成煙氣成分的前體化合物(如碳水化合物、含氮化合物、有機(jī)酸、酚類等)，其含量對(duì)煙氣成分的含量影響較大，因此選取25種初烤煙葉化學(xué)成分(總糖、還原糖、氯、鉀、總氮、煙堿、揮發(fā)堿、水分、蛋白質(zhì)、揮發(fā)酸、纖維素、綠原酸、莨菪亭、蕓香苷、總多酚、草酸、丙二酸、丁二酸、蘋果酸、檸檬酸、棕櫚酸、亞油酸、油酸、亞麻酸、硬脂酸)作為所要研究的指標(biāo)。通過(guò)YC/T159-2002連續(xù)流動(dòng)法測(cè)定水溶性糖；通過(guò)YC/T161-2002連續(xù)流動(dòng)法測(cè)定總氮；通過(guò)YC/T217-2007連續(xù)流動(dòng)法測(cè)定鉀；通過(guò)YC/T?162-2002連續(xù)流動(dòng)法測(cè)定氯；通過(guò)GB/T?232252008光度法測(cè)定煙堿；YC/T35—1996返滴定法測(cè)定揮發(fā)堿；YC/T?31—1996烘箱法測(cè)定水分；YC/T?166—2003克達(dá)爾法測(cè)定蛋白質(zhì)；YC/T?2022006高效液相色譜法測(cè)定多酚化合物(綠原酸、莨菪亭、蕓香苷、總多酚)；采用水蒸氣蒸餾返滴定法測(cè)定測(cè)定揮發(fā)酸；煙草中粗纖維的測(cè)定的方法測(cè)定纖維素；微波輔助衍生化氣相色譜法測(cè)定非揮發(fā)性有機(jī)酸(草酸、丙二酸、丁二酸、蘋果酸、檸檬酸、棕櫚酸、亞油酸、油酸、亞麻酸、硬脂酸)，測(cè)定出的煙草化學(xué)成分單位換算為%。YC/T?377-2010離子色譜法測(cè)定煙氣氨釋放量，測(cè)定出的煙氣氨釋放量換算為每克煙絲的煙氣氨釋放量為μg/g。

(4)建模變量和異常樣品篩選

變量篩選一方面可以簡(jiǎn)化模型，另一方面是把對(duì)煙氣成分影響較小的變量剔除，使模型的預(yù)測(cè)能力更強(qiáng)、穩(wěn)健性更好。本研究變量選擇的原則是通過(guò)遺傳算法進(jìn)行變量篩選，并根據(jù)以往的機(jī)理研究結(jié)果最大程度的保留產(chǎn)生煙氣成分的前體化合物變量，最終確定合理的建模變量組成為8個(gè)化學(xué)成分(總氮、蕓香苷、氯、莨菪亭、亞麻酸、丙二酸、鉀、亞油酸)。