[發(fā)明專利]一種在線判定煙草加工過程生物酶活性的方法

有效

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• 申請日: 2021-03-06
• 公開（公告）號: CN112903627B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設計）人: 喬學義;馬戎;朱文魁;張碰元;孔臻;馮文寧;林潔;劉曉萍;劉波;張大波;王兵
• 申請（專利權）人: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院;河北中煙工業(yè)有限責任公司
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/3563
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 黃宇亭

一種在線判定煙草加工過程生物酶活性的方法，包括：1）在線檢測設備的搭建：兩臺近紅外光譜儀分別安裝在煙草生物酶滅活設備和煙草貯存工序的出口；2）建立預測模型在線判定生物酶活性。本發(fā)明的原理是通過近紅外光譜儀檢測生物酶作用的煙草物料底物含量變化反映生物酶的活性。若滅活后的煙草物料中生物酶存在活性，則經(jīng)過一段時間加工處理后，生物酶作用的底物含量將減少，其近紅外掃描圖譜將發(fā)生變化，通過近紅外光譜儀將能夠檢測出底物含量的變化，反之若生物酶失去活性，則檢測出底物含量無顯著差異。本發(fā)明相比現(xiàn)有的離線測定生物酶活性方法，能實現(xiàn)煙草物料生物酶活性在線判定，無需反復取樣離線測定，降低了操作成本，提升了工作效率。

技術領域

本發(fā)明涉及煙草加工技術領域，尤其涉及一種能夠在線判定煙草加工過程生物酶活性的方法。

背景技術

生物酶發(fā)酵技術是卷煙加工過程中快速提升煙草品質的一種有效方式方法，其主要過程是根據(jù)煙草物料的化學物質組成，針對性地將不同生物酶制劑通過均勻施加到煙草物料的表面，通過在適宜溫濕度條件下的發(fā)酵處理，使煙草化學成分趨于協(xié)調，品質得到提升。

生物酶滅活是生物酶處理煙草的關鍵工序，其目的是在生物酶處理煙草達到最佳時間后，將生物酶迅速滅活，以避免過長時間處理會影響煙葉品質，因此為了判定酶活工序是否達到了預期的效果，需要對滅后的煙草物料中的生物酶活性進行檢測。現(xiàn)有的測定滅活工序后煙草生物酶活性的方法是在滅活工序出口取樣，采用終點法、動力學法等離線測定酶的活性，其過程需要樣品的前處理、標準曲線的繪制、酶活的測定等步驟。

現(xiàn)有技術存在以下不足：一方面對于日常的煙草生物酶處理，為了準確判定生物酶的活性，需要耗費大量的人工、長時間在線取樣；另一方面離線測定生物酶的活性需要樣品前處理，標準曲線的繪制等多個步驟，過程較復雜，需要專業(yè)檢測人員進行檢驗，檢測的成本較高，時間周期較長。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的正是針對上述不足之處而提出的一種在線判定煙草加工過程生物酶活性的方法，該方法能實現(xiàn)在線快捷、準確地判定煙草加工過程中的生物酶活性，無需反復取樣離線檢測，成本低，效率高。

本發(fā)明的目的是通過以下方案來實現(xiàn)的：

一種在線判定煙草加工過程生物酶活性的方法，包括：

1） 在線檢測設備的搭建

包括兩臺近紅外光譜儀，一臺安裝在煙草生物酶滅活設備的出口；另一臺安裝在煙草生物酶滅活工序后續(xù)的煙草貯存工序設備出口；

安裝在煙草生物酶滅活設備出口的近紅外光譜儀，與滅活設備出口的距離大于2m，以避免出口蒸汽影響近紅外儀測定結果。

所述的兩臺近紅外光譜儀均固定于煙草物料輸送皮帶的正上方，光譜儀的光學窗口距離煙草物料20-30cm。

兩臺近紅外光譜儀之間的距離，根據(jù)加工過程中輸送的煙草物料抵達兩臺紅外光譜儀的時間確定，要求煙草物料抵達兩臺光譜儀的時間差大于3h（具體時間根據(jù)施加到煙草物料上的生物酶種類和用量設定）。

2）在線判定生物酶活性的方法，具體步驟如下：

（1）預測模型建立：當煙草物料經(jīng)過生物酶滅活工序處理后，以穩(wěn)定的流量通過近紅外檢測儀時，采用近紅外光譜儀煙草物料進行掃描，光譜掃描范圍為4000-10000cm^-1，光譜掃描的同時在光譜儀后進行取樣，離線測定底物含量，依據(jù)底物含量和掃描光譜，建立近紅外光譜定量預測模型；

（2）底物含量檢測：當滅活后的煙草物料以穩(wěn)定的流量通過第一臺近紅外光譜儀時，開啟近紅外儀對來料底物含量進行檢測，檢測頻率為間隔2-5min掃描一次，每批物料至少掃描20次；經(jīng)過第一臺光譜儀掃描后的煙草物料繼續(xù)輸送至后續(xù)工序進行加工處理，當其以穩(wěn)定的流量通過第二臺近紅外光譜儀時，開啟近紅外儀對來料底物含量再次進行檢測，檢測頻率和掃描次數(shù)與第一次相同；