[發(fā)明專利]一種測(cè)定煙葉燃燒性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410317152.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN104132904B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建民;李瑞麗;杜閱光;楊靖;李水蓮;孫意然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州輕工業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N21/3563
• 分類號(hào): G01N21/3563;G01N21/359
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司41125
• 代理人: 張紹琳,孫詩(shī)雨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)定燃燒性的方法，具體涉及一種測(cè)定煙葉燃燒性的方法。

背景技術(shù)

煙葉的物理特性是指影響煙葉質(zhì)量以及工藝加工的一些物理方面的特性，是煙葉質(zhì)量的重要組成部分，物理特性的好壞直接影響著煙葉品質(zhì)、卷煙制造過程、產(chǎn)品風(fēng)格、配方成本以及其它經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。卷煙是特殊的消費(fèi)品，人們吸食的是煙葉燃燒以后產(chǎn)生的氣體，煙葉的燃燒性與煙氣中所含的有害成分有密切關(guān)系。當(dāng)前吸煙與健康問題已引起廣泛關(guān)注，人們對(duì)影響煙氣有害成分組成及含量的諸多因素也進(jìn)行了大量研究。

目前常用的測(cè)定煙葉燃燒性的方法為：選取有代表性的煙葉10片，將煙葉沿主脈剪開成兩個(gè)半葉，分別在“葉尖”、“葉中”、“葉基”三處剪下30mm×20mm大小的小片，用電熱頭點(diǎn)燃煙葉小片中部，直到最后一個(gè)火點(diǎn)熄滅為止，用秒表記錄陰燃時(shí)間，六個(gè)小片陰燃時(shí)間的均值來表征這片煙葉的燃燒性。10片煙葉的陰燃時(shí)間取均值表征這一組煙葉的燃燒性。

近紅外區(qū)域按ASTM定義是指波長(zhǎng)在780~2526nm范圍內(nèi)的電磁波。近紅外光譜主要是由于分子振動(dòng)的非諧振性使分子振動(dòng)從基態(tài)向高能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，分子在近紅外譜區(qū)的吸收主要由分子中C-H、N-H、O-H、S-H、C=O 等基團(tuán)基頻振動(dòng)的合頻與倍頻吸收組成。不同基團(tuán)或同一基團(tuán)在不同化學(xué)環(huán)境中的近紅外吸收波長(zhǎng)與強(qiáng)度都有明顯差別，所以近紅外光譜具有豐富的結(jié)構(gòu)和組成信息，比較適合于復(fù)雜天然產(chǎn)物的分析。

近紅外光譜是20世紀(jì)90年代以來發(fā)展最快、最引人注目的光譜分析技術(shù)。除了得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)與化學(xué)計(jì)量學(xué)的快速發(fā)展，主要因?yàn)樗诜治鰷y(cè)定中有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：①測(cè)試速度快，非常適合于大批量樣品的分析測(cè)試；②測(cè)試數(shù)據(jù)的時(shí)效性極高，一張光譜圖可以同時(shí)計(jì)算出樣品的多個(gè)性質(zhì)指標(biāo)，具有多組分同時(shí)分析的能力；③測(cè)試過程中不破壞樣品，為無損檢測(cè)，樣品可重復(fù)使用；④分析過程簡(jiǎn)單且不使用化學(xué)試劑不會(huì)產(chǎn)生任何污染；⑤樣品的定性與定量分析可同時(shí)兼顧，還能夠應(yīng)用于過程分析；⑥儀器操作相對(duì)簡(jiǎn)單，只是模型的建立及維護(hù)需要專業(yè)人員進(jìn)行大量的工作。在短短的十幾年內(nèi)，近紅外光譜技術(shù)在飼料、石油、化工、食品、煙草等很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前，近紅外光譜在測(cè)定煙葉化學(xué)成分、部分物理特性及產(chǎn)地、風(fēng)格判別等方面均有相關(guān)報(bào)道，但是應(yīng)用近紅外光譜技術(shù)測(cè)定煙葉燃燒性尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)定煙葉燃燒性時(shí)存在的耗時(shí)、耗力和測(cè)定準(zhǔn)確性不高的問題，提供一種測(cè)定煙葉燃燒性的方法，該測(cè)定方法準(zhǔn)確性高、簡(jiǎn)便、快速、高效，對(duì)樣品無損。

為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種測(cè)定煙葉燃燒性的方法，該方法包括以下步驟：（1）取煙葉，首先進(jìn)行回潮、抽梗、在35-45℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥，然后用粉碎機(jī)粉碎過篩；（2）將所述步驟（1）中過篩后的煙葉粉末置于恒溫恒濕箱中平衡48小時(shí)以上；（3）取步驟（2）平衡后的煙葉粉末放入近紅外光譜儀的樣品杯中，使煙葉粉末在樣品杯中的厚度不小于5mm，利用近紅外光譜儀對(duì)樣品杯中的煙葉粉末進(jìn)行檢測(cè)，得到煙葉粉末的近紅外光譜；（4）采集煙葉粉末的近紅外光譜，并對(duì)煙葉粉末的近紅外光譜進(jìn)行預(yù)處理；（5）將所述步驟（4）預(yù)處理后的近紅外光譜與經(jīng)典方法測(cè)得的煙葉陰燃時(shí)間進(jìn)行擬合，建立對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；（6）利用煙葉陰燃時(shí)間的近紅外數(shù)學(xué)模型分析未知煙葉的近紅外光譜，即可獲得該未知樣品的陰燃時(shí)間數(shù)據(jù)。

為減少樣品水分波動(dòng)影響樣品近紅外光譜的采集，保證煙葉的品質(zhì)，所述步驟(2)中恒溫恒濕箱中溫度為21-23℃、相對(duì)濕度為57-63%。

為減小裝樣量不同影響樣品近紅外光譜的采集，所述步驟(3)中各煙葉粉末樣品在樣品杯中鋪的厚度一致，且厚度不低于5mm。

所述步驟（4）中采用多元散射校正（MSC）和二階導(dǎo)數(shù)對(duì)煙葉粉末的近紅外光譜進(jìn)行預(yù)處理。

所述步驟（5）中進(jìn)行擬合時(shí)采用偏最小二乘法（PLS）。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)：本方法簡(jiǎn)便易行，省時(shí)省力，適于批量檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)煙葉燃燒性的快速、無損分析，為煙葉采購(gòu)、質(zhì)量評(píng)價(jià)及新產(chǎn)品研發(fā)提供簡(jiǎn)便、快速的數(shù)據(jù)采集技術(shù)支持。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中近紅外光譜測(cè)定煙葉燃燒性的流程圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中烤煙燃燒性近紅外光譜模型預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的相關(guān)性。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中烤煙燃燒性近紅外光譜模型預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的相關(guān)性。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例3中烤煙燃燒性近紅外光譜模型預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的相關(guān)性。