用电子鼻检测技术比较卷烟烟丝挥发性组分整体性质的研究

该文基于电子鼻检测技术和化学计量学方法,研究建立了卷烟烟丝挥发性组分整体性质的人工智能评价方法,并比较了15种国产烤烟型卷烟产品.结果表明,主成分分析法处理数据能够有效区分卷烟产品配方烟丝的挥发性组分性质;判别因子分析法处理数据能够评价不同卷烟配方烟丝之间挥发性组分性质的相似性.     

不同钾肥对烤烟叶片钾和中性香气成分及非挥发性有机酸含量的影响研究

采用盆栽试验研究了不同种类钾肥对烤后烟叶的钾和中性香气成分及非挥发性有机酸含量的影响,以及钾含量与中性香气成分及非挥发性有机酸含量的关系.结果表明,施用钾肥提高了烤后烟叶的钾含量和中性香气成分及非挥发性有机酸总量,降低了亚麻酸、亚油酸和柠檬酸的含量.钾含量和中性致香物质总量以K2SO4增施生物钾肥处理最高,非挥发性有机酸总量以单施KNO3处理最高,钾含量和中性香气成分及非挥发性有机酸含量均以单施生物钾肥处理最低.烤后烟叶钾含量与中性香气成分含量呈显著正相关,与非挥发性有机酸含量呈极显著正相关,说明提高烤后烟叶钾含量能够提高烟叶的中性香气成分及非挥发性有机酸含量.     

闭环回路气提法的烟叶香气成分特征判别研究

为了比较不同产地不同香型烟叶风格特征的差异,应用闭环回路气提法(Closed-Loop Stripping Analysis,CLSA)对我国5大烟叶产区(黄淮、东南、西南、长江中上游、北方)3种不同香型122个C3F等级烟叶进行挥发、半挥发成分指纹图谱研究;结合组分对香型的贡献性、烟叶中的含量及试验结果的重复性,选取20种挥发、半挥发性成分作为检测对象,采用判别分析方法(Discriminant Analysis,DA)对其含量差异进行了比较分析。结果表明:挥发、半挥发成分与香型及产地关系明显,同香型不同产地差异很大,①浓香型烟叶整体挥发、半挥发成分含量较高,香味物质含量较突出,但是新植二烯含量在3种香型中最低,东南、黄淮两大产区差异较大。②中间香型挥发、半挥发成分没有较为突出的个性特征,整体上,北方产区与其他产区差异明显。③清香型烟叶中的新植二烯含量为3种香型中最高,是清香特色的主要因素之一,福建地区与云南、四川等地差异较大:     

基于主成分分析的烟草质量一致性评价

研究了以烟叶化学成分为基础,利用主成分分析和聚类分析方法对烟草质量一致性进行评价的方法。该方法采用主成分分析方法,剔除了原始指标之间的重复信息,将原有的17种常规化学成分指标变量综合为3个主元成分变量代替。依照烟草样本主成分特征数据,以类内离散度为衡量指标评价同一批次烟草质量的一致性。用此方法对5个批次、不同类型的烟草进行了一致性评价,评价结果表明,成品烟丝的一致性最好,原料烟叶的一致性相对较差,该结果与传统评价结果一致。本文提出的评价方法基础数据易得,实现简单,评价结果贴合实际。     

烟叶原料智能仓储综合管理平台的构建

通过构建烟叶原料智能仓储综合管理平台,同时对平台的各个模块进行研究,形成包芯监控、垛内监控、仓间监控和预警等模块,实现烟叶原料智能仓储功能,提高烟叶仓储的精益管理水平,实现了烟叶养护过程数据由传统的手工记录转为系统自动采集,使片烟养护过程的数据具有信息化、可追溯化及可视化功能,实现了对垛内醇化片烟包芯温度进行全生命周期的无线监测,降低烟叶碳化的风险。同时该系统还具有对出入库的片烟RFID信息自动扫码的功能,降低了人工成本。该系统可以对烟叶仓储过程的各个技术参数进行实时监测,实现烟叶养护的设备联动,提高烟叶管理水平,保障烟叶质量。     

烟叶质量管理与分析系统关键技术研究及应用

为满足烟草企业对及时掌握库存原料质量分布和变化趋势的需求,推动原料提质管理工作,本文针对烟叶质量信息采集和烟叶内在质量规律分析问题,设计了一个烟叶质量管理与分析系统。应用统计分析方法和模糊散点图等智能方法,系统实现了烟叶质量数字化管理,以及内在成分与感官质量相关关系可视化。该系统的实施应用促进了烟叶管理从粗放式向精细化管理的转变。     

烟叶原料单位烟气释放量的近红外速测模型建立

为快速有效进行烟叶原料烟气释放量分析,通过近红外光谱预处理、光谱特征谱段选择和模型参数优选等方面的研究,构建了对加工前和加工后烟叶原料近红外光谱均适用的稳健的偏最小二乘烟气预测模型,实现了对烟叶原料单位焦油、一氧化碳和烟气烟碱的有效分析。结果表明:焦油模型的交叉验证均方根误差和相关系数分别为1.01和0.87,一氧化碳模型的交叉验证均方根误差和相关系数分别为1.16和0.81,烟气烟碱模型的交叉验证均方根误差和相关系数分别为0.25和0.93。单位焦油、一氧化碳和烟气烟碱的有效预测范围分别为:(18.6~27.01)mg/g,(16.89~24.41)mg/g,(1.5~3.41)mg/g。研究结果能够为烟草企业更好评价烟叶原料品质、稳定卷烟配方烟气释放量、提升产品质量一致性提供技术支撑。     

基于模糊数学方法的烟叶品质评价

烟叶品质是反映和体现烟叶必要性状均衡情况的综合性模糊概念,其好坏不仅直接影响烟草产品的质量和效益,而且对烟草经济发展起着举足轻重的作用.研究基于模糊数学理论,应用模糊综合--加权平均模型,从烟叶香味、化学成分、燃烧性及农药残留等方面选取11项指标构建评价体系,对2003年重庆市烟叶品质进行了评价.结果表明:烟叶样本武隆2和酉阳1的隶属度远大于其它样本的隶属度,分别为0.695和0.630,说明两样本烟叶的品质最好;巫山2等多数烟叶样本的隶属度在0.1～0.2之间,样本烟叶品质次之;巫山1等烟叶样本的隶属度在0～0.1之间,样本烟叶品质相对较差.应用F分布法确定k次抛物线分布函数作为烟叶品质模糊综合评价的隶属函数,充分体现了烟叶品质评价本身的特点,而通过构建模糊综合一加权平均模型,可充分获取信息,对多样本进行比较排序,计算方法简便,评价结果可靠、合理.     

基于KL变换的烟叶信号阈值优化方法

物料阈值空间的建立是图像识别的一个关键问题。在分析烟叶特性的基础上,对烟叶三基色信号进行KL变换,消除烟叶信号各元素之间的相关性,经过量化编码后,重新建立烟叶信号的三维阈值空间。与传统的建立阈值空间方法相比,新的阈值空间体积显著减小,有效地提高了烟叶检测和分级的精度。该方法简单方便,同样适用其它具有相关特性的物料的识别。     

基于KL变换的烟叶信号阈值优化方法

物料阈值空间的建立是图像识别的一个关键问题。在分析烟叶特性的基础上，对烟叶三基色信号进行KL变换，消除烟叶信号各元素之间的相关性，经过量化编码后，重新建立烟叶信号的三维阈值空间。与传统的建立阈值空间方法相比，新的阈值空间体积显著减小，有效地提高了烟叶检测和分级的精度。该方法简单方便，同样适用其它具有相关特性的物料的识别。     

卷烟主流烟气成分释放量的人工神经网络预测研究

应用标准方法测试了55种烤烟样品(中国43种、巴西6种和津巴布韦6种)常规化学成分：总糖、还原糖、总植物碱、总挥发碱、总氮、钾、氯和卷烟主流烟气化学成分：烟碱、焦油、一氧化碳。完成了烟草淀粉、石油醚提取物以及卷烟主流烟气苯并[a]芘的分析。通过误差反向传播网络(BP-ANN)对卷烟主流烟气成分释放量进行了预测研究。结果显示,除烟气烟碱、苯并[a]芘的相对偏差绝对值的平均值略超过10%外,焦油、一氧化碳和抽吸口数的相对偏差平均值均小于10%,说明应用BP网络可通过烟草化学成分预测卷烟主流烟气成分烟碱、焦油和一氧化碳的释放量。     

电子扫码技术对烟草水分含量的检测应用研究

烟草的水分含量会影响到烟支的物理性能、烟气化学成分等,是一项重要的控制指标。在烟草生产加工过程中,需依靠在线水分仪对烟草水分含量进行多次检测,以保障其在标准范围内。在互联网时代,电子扫码技术在烟草水分含量检测过程中应用广泛,通过电子标签对烟草物料进行标记,能提高对烟草水分含量信息的分类和统计效率。基于此,对扫码技术原理进行概述,简析烟草含水率的影响和常用检测方法,重点研究扫码技术在烟草水份含量检测中的应用,以促进互联网背景下烟草企业的持续、健康发展。     

多元分辨方法比较分析不同莪术油指纹图谱

为了解不同种莪术的挥发油,其化学成分的差异及相应的色谱指纹图谱的特征,运用化学计量学中的多元分辨方法,比较分析中药温莪术、广西莪术与蓬莪术挥发油的化学指纹图谱,并用模拟数据考察光谱相似程度与正交投影残差曲线形状的关系。温莪术、广西莪术与蓬莪术的挥发油色谱指纹图谱中,分别有至少25、12和28种化学成分,其中,牻牛儿酮与莪术醇等7种为三种莪术所共有。(表2)关于化学成分的相互关系,光谱相似程度越高,投影残差曲线越接近于零。     

烟用香精香料指纹图谱质量控制系统的构建

烟用香精香料是卷烟生产中必不可少的物质,其配方更是卷烟行业的核心技术,对改善卷烟的口感、突出烟草风格具有重要的作用.研究表明可以利用烟用香精香料的色谱指纹图谱来对它的质量进行评价,总体思路是先对其色谱指纹图谱数据进行一系列的预处理和多元分辨,然后计算它们之间的相似度,或者采用PCA.MD、PLS-DA,SIMCA和SVM等多元统计模式识别的方法对其质量进行评价,因此本实验室就以此为主要指导思想开发了一个烟用香精香料指纹图谱质量控制系统.本系统以Microsoft SQL Server 2000数据库为后台,以先进的化学计最学方法和自建的C++矩阵运算库为基础,以Microsoft Visual C++6.0为开发平台,采用面向对象和模块化设计方式搭建而成.经过在云南红河卷烟厂近一年的使用表明:本系统确实可以在很大程度上对烟用香精香料的质量进行评价;而且系统具有运算速度快、运行稳定、界面友好、操作方便等优点.说明本系统在工业上是具有一定的实用价值.     

支持向量数据描述在烟叶异物检测中的应用

针对烟叶异物检测中很难全面收集异物样本数据的问题,提出一种基于支持向量数据描述方法(SVDD)的烟叶异物检测方法。该方法只需要烟叶样本数据,就可建立单值分类器。首先,提取烟叶与几种典型异物的RGB分量与HSV分量;然后,选取烟叶的HV分量作为特征向量,训练SVDD分类器,实现烟叶异物的分类识别;最后,通过接受者操作特性(ROC)曲线对比了SVDD与其他3种方法的分类效果。实验结果表明,采用HV分量降低了数据维数,提高了计算效率;SVDD方法具有很好的分类效果和计算效率,能很好地区分烟叶与异物。     

卷烟主流烟气粒相物硅烷衍生化GC-MS数据的解析

应用化学计量学方法对卷烟的主流烟气粒相物中极性非挥发物硅烷衍生化的CC-MS数据进行了解析。首先应用主成分分析法判断各色谱峰中的化学成分数。对于其中含有多种成分的重叠峰,应用多变量曲线分辨-变换最小二乘法(MCR- ALS)进行解析。用最大不相关法选取MCR-ALS的一组初始迭代矢量。最后根据总离子流图对解析得到的色谱峰曲线进行标度化。对选定样品的GC-MS数据进行判别,发现17％的色谱峰是2种或3种成分的重叠峰,经过解析可得到较好的色谱图和质谱图。结果表明了此方法在复杂样品的GC-MS数据解析中的有效性。     

卷烟工艺过程中水分相关性分析研究

如何通过调整制丝线关键工艺参数来保证烟支物理指标、产品质量稳定性一直是卷烟工艺面临的重点问题。针对两者之间存在着复杂的非线性关系问题,本文改变传统分析方法,采用多种统计分析方法、特征选择、M5P模型树等方法对关键工艺水分与烟支水分影响规律进行探索研究,挖掘出重要的关联规则,该实验结果表明,该分析方法的有效性和可行性,得出的水分分析模型能有效辅助技术人员在工艺标准修订时提供技术支撑。     

基于电子鼻技术的烤烟过程气味变化研究

为了掌握烟叶烘烤过程中气味变化的规律,用金属氧化物半导体传感器阵列组成的电子鼻对烤烟烟气进行实时监测。详细阐述了自制的电子鼻系统和实验过程,在对样本数据进行预处理后,采用主成分分析法对样本进行分析。分析结果表明:利用电子鼻技术得出的气味综合曲线能够真实有效地反映烟叶烘烤过程中的气味整体变化趋势,并且分析得出的烤烟过程中气味变化规律与现有烟叶烘烤理论较好地吻合。     

基于线性规划的片烟仓储物流数字化拆拼包应用研究

针对片烟仓储原料供料中拆拼包效率低、仓库尾料剩余多等问题,论文对片烟仓储物流的拆拼包流程和方案进行了设计,针对不同的供料需求将线性规划算法引入到片烟仓储原料拆拼包操作中,建立了拆拼包优化模型,实现了仓储烟包拆拼包方案的最优化求解,减少了原料的浪费。同时对拆拼包电子标签的编码规则及拼包多标签处理方法进行了研究与设计,通过自定义生成标签,实现了对片烟的入库、存放、出库等环节的追踪与监管,为烟草工业企业的物流及库存管理提供及时准确的数据支撑,实现了片烟流通、仓储执行环节的信息化管理。     

A Chinese liquor classification method based on liquid evaporation with one unmodulated metal oxide gas sensor

Electronic nose has been widely used in the classification of liquid samples, such as vinegars, wines and liquors, which have complex components. The difficulty of these classifications is how to get the information of the trace components in these samples. In this paper a method for liquor recognition based on liquid evaporation was presented. This method makes use of the distinct evaporation characteristics of different components in liquor samples. And during the evaporation process, one metal oxide gas sensor was used to detect the headspace of liquor samples for classification. Due to the distinct evaporation characteristics of different components, volatile compounds in the headspace evaporating from samples would change with the testing time. Meanwhile, the gas sensor would respond to these volatile compounds. Accordingly, more information of liquor samples during evaporation may be acquired with the proposed method. To verify the performance of this method, 8 different Chinese liquors with 50% alcohol for comparison were tested under the method. The results showed that the evaporation characteristics of these liquor samples were quite distinct. The correct classification accuracy of discriminant function analysis was 100%, which indicated this method may be a simple and effective way for complex-component liquid sample analysis.