CN111487220A - 一种原烟均质化调控方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种原烟均质化调控方法，将在线近红外光谱仪移至各产区的库区进行现场抽检，将同批次原烟按货位划分，并将每个货位划分为两个单元，测定两单元的化学指标标定值；当两个单元的烟碱含量标定值差异小于0.5时，视为正常，将两个单元的化学指标标定值均值作为该货位的化学指标标定值；当两单元的单元烟碱含量标定值的差异大于等于0.5时，则标记该货位疑似等级纯净度不符；当同批次原烟中1/3以上的货位被标记疑似等级纯净度不符时，对该批次原烟进行精选；根据配对单元的化学指标标定值进行出库配对，以保证该批次原烟整体的化学指标标定值变异系数最低。本申请提供的方法省时省力，出库配对后的原烟均质化程度高。
Description
技术领域
本申请涉及打叶复烤领域，特别涉及一种原烟均质化调控方法。
背景技术
随着人们对原烟质量要求的提高，均质化生产越来越多地应用于打叶复烤领域。均质化生产指的是在不改变原料内化学指标的前提下，通过人工干预降低生产批次内的烟碱波动的生产方式。原烟均质化投料配对环节作为生产加工工序的第一环节，其作用就是大幅度降低因种植环境差异导致的原料化学值阶段式波动。
相关技术中，复烤行业对于原烟烟碱检测多采用实验室近红外法，该方法检测耗时短但其制样过程属于破坏性操作，其待检样品须去梗并研磨至40目粉末状，单个货位检测耗时30小时，样品造碎率100％，原烟样品磨粉后无法再次利用。复烤行业对于原烟均质化抽检的比例(重量)约为万分之二，以该抽检比例标注整体烟碱含量，具有较多不确定性，却受制于检测造碎及耗时无法提升抽样比例，且传统采用手工计算样品出库配比，成品均质化程度低。
发明内容
本申请实施例提供一种原烟均质化调控方法，以解决相关技术中抽检耗时长、样品损耗高、抽样比例无法提升、成品均质化程度低的问题。
第一方面，本申请提供一种原烟均质化调控方法，包括以下步骤：
S1、将在线近红外光谱仪移至各产区的库区现场抽检原烟的化学指标，所述化学指标至少包括烟碱含量和还原糖含量；
S2、将同批次原烟按货位划分，并将每个货位划分为两个单元，使用在线近红外光谱仪对一个单元内任意三个样品进行检测，当三个样品的烟碱含量极差小于0.8时选择采信，将三个样品的化学指标均值作为该单元的化学指标标定值；否则重新抽样检测；当3次检测结果均无法采信后，则不再重新抽样，将之前检测的9个样品的化学指标均值作为该单元的化学指标标定值；
S3、当两个单元的烟碱含量标定值差异小于0.5时，视为正常，将两个单元的化学指标标定值均值作为该货位的化学指标标定值；
当两单元的单元烟碱含量标定值的差异大于等于0.5时，则标记该货位疑似等级纯净度不符；当同批次原烟中1/3以上的货位被标记疑似等级纯净度不符时，对该批次原烟进行精选；将精选的原烟分为若干个烟框，在每个烟框中取若干个样品，使用在线近红外光谱仪检测，取其化学指标均值作为该烟框的化学指标标定值；
S4、将货位和烟框作为配对单元，根据配对单元的化学指标标定值进行出库配对，以保证该批次原烟整体的化学指标变异系数最低。
一些实施例中，利用在线近红外光谱仪检测的具体方式为：保留烟梗及主脉，直接利用在线近红外光谱对整片原烟的特征部位进行化学指标分析，化学指标还包括总糖含量、氯含量、钾含量、总氮含量中的至少一种。
一些实施例中，在烟框中取样的方法为：每筐以一侧的对角方向分别在上、中、下部位随机取12片烟叶，再到对面反方向对角的上、中、下部位随机取12片烟叶，将6个点位的样品分别使用在线近红外光谱仪检测，取其均值作为该烟框的化学指标标定值。
一些实施例中，当两个货位进行配对时，保证其烟碱含量变异系数最低，且其他化学指标的变异系数不大于特定值。
一些实施例中，在满足还原糖含量变异系数≤6的基础上，许可挪走货区每个通道的第一个货位，计算烟碱含量变异系数最低的货位组合。
一些实施例中，在满足烟碱含量变异系数≤3的基础上，不许挪动货位，计算还原糖含量变异系数最低的货位组合。
一些实施例中，许可挪走货区每个通道的第一个货位，计算烟碱含量变异系数最低的货位组合。
一些实施例中，特征部位为原烟上部、原烟中部、原烟下部中的至少一种。
一些实施例中，在线近红外光谱仪加装有移动电源；优选地，产区以地级市为单位。
优选地，对同一库区原烟的抽检比例为2‰。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：本申请使用在线近红外光谱仪替代传统的实验室近红外光谱仪，在不损坏样品的情况下，对不同产区原烟的不同部位进行多点采样，形成各部位的近红外光谱模型，简单快速，将抽检比例由万分之二提升至千分之二后单货位检测2400片原烟耗时约2小时，相对于实验室近红外检测法省时省力、化学指标均质化程度高，解决了相关技术中抽检耗时长、样品损耗高、抽样比例无法提升的问题；结合配对方法，相对于传统方法使成品均质化程度提高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的原烟均质化调控方法的流程示意图；
图2为本申请实施例2在产区对原烟现场取样抽检的示意图；
图3为本申请实施例1的采用具有移动电源的在线红外光谱仪对原烟样品抽检的流程图；
图4为本申请对比例1采用实验室红外光谱仪对原烟样品抽检的流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，本申请提供的一种原烟均质化调控方法，包括以下步骤：
S1、将在线近红外光谱仪移至各产区的库区现场抽检原烟的化学指标，所述化学指标至少包括烟碱含量和还原糖含量；
S2、将同批次原烟按货位划分，并将每个货位划分为两个单元，使用在线近红外光谱仪对一个单元内任意三个样品进行检测，当三个样品的烟碱含量极差小于0.8时选择采信，将三个样品的化学指标均值作为该单元的化学指标标定值；否则重新抽样检测；当3次检测结果均无法采信后，则不再重新抽样，将之前检测的9个样品的化学指标均值作为该单元的化学指标标定值；
S3、当两个单元的烟碱含量标定值差异小于0.5时，视为正常，将两个单元的化学指标标定值均值作为该货位的化学指标标定值；
当两单元的单元烟碱含量标定值的差异大于等于0.5时，则标记该货位疑似等级纯净度不符；当同批次原烟中1/3以上的货位被标记疑似等级纯净度不符时，对该批次原烟进行精选；将精选的原烟分为若干个烟框，在每个烟框中取若干个样品，使用在线近红外光谱仪检测，取其化学指标均值作为该烟框的化学指标标定值；
S4、将货位和烟框作为配对单元，根据配对单元化学指标标定值进行出库配对，以保证该批次原烟整体的化学指标变异系数最低。
实施例1
按地级市划分产区，使模型更具备代表性；为在线近红外光谱仪设计并配置移动及供电装置，使其不受固定充电位束缚，将在线近红外光谱仪移入产区仓库取样，取样后立即用在线近红外光谱仪进行检测，以节省送样时间。
检测时，保留烟梗及主脉，将整片的原烟铺平，直接利用在线近红外光谱仪对原烟进行检测，检测成分包括烟碱、总糖、还原糖、总氮、挥发碱、钾和氯，取点方式为：在原烟上部取三个成三角形分布的点，在原烟下部取三个成三角形分布点，在原烟中部取成菱形的五个点，将采集到的原烟各成分形成各自的近红外光谱，检测完毕，对原烟按不同产区、不同部位建立近红外分析数学模型，并将其存入存储器中。
将经过在线近红外光谱仪检测过的整片原烟去梗后磨粉，进行连续流动分析法化学指标检测，经测试，利用在线近红外光谱仪采集的全叶(含烟梗及主脉)近红外光谱与连续流动分析法化学指标检测到的去梗叶片的近红外光谱趋势基本一致。
如图3所示，使用在线近红外光谱仪检测的流程及耗时情况：
(1)每框原烟抽取100片原烟，抽样由斜上至斜下，耗时180秒；从烟框步行至在线近红外光谱仪，耗时5秒。
(2)使用实验室近红外光谱仪检测整片原烟，每10片用在线近红外光谱仪检测原烟方法检测一次，每次耗时10秒，检测一框共计耗时100秒。
(3)从在线近红外光谱仪步行至原烟框，耗时5秒；将检测后的原烟放回原烟框，耗时20秒。
抽检24个烟框共计耗时7200秒，样品造碎率0。
实施例2
在产区对原烟现场取样抽检的方法如下：
如图2所示，原烟入库后，每个货位6列，每列4层，将每个货位视为两个取样单元，即左3列为单元甲，右3列为单元乙。在每个单元的3列中各随机挑选一包原烟，开包后在包心位置抽取12片原烟，分别组成样品A、样品B、样品C，挑选取样烟包时注意3包抽检烟包不能同层。使用在线近红外光谱仪对整片原烟进行化学指标(包括烟碱)检测，当样品A、样品B、样品C的烟碱含量极差小于0.8时选择采信，否则在该单元内另抽取3包原烟重新抽样检测；当3次检测结果均无法采信时，不再重新抽样检测，将之前检测的9包原烟的化学指标均值作为该单元的化学指标标定值。
取甲、乙(左、右)两个单元的化学指标标定值均值作为该货位的化学指标标定值。当两单元的烟碱含量标定值的极差小于0.5时视为正常，极差≥0.5时则标注该货位原烟“疑似等级纯净度不符”，当同批次中1/3以上的货位存在“疑似等级纯净度不符”的情况时，对该批次原烟进行精选分级。
将精选后的原烟分为若干个烟框，在过磅处取样，每筐以一侧的对角方向分别在上、中、下部位随机取12片原烟，再到对面反方向对角的上、中、下部位随机取12片原烟，将6个点位的样品分别使用在线近红外光谱仪检测，取其化学指标含量均值作为该烟框的化学指标均值。
实施例3
将货位和烟框作为配对单元，根据配对单元的化学指标标定值进行配对，以保证该批次原烟整体的化学指标变异系数最低，本实施例提供的出库配对方案如下：
方案一：在满足还原糖含量变异系数≤6的基础上，许可挪走每个通道第一个货位(n≤1)，计算烟碱含量变异系数最低的货位(或烟框)组合。
方案二：在满足烟碱含量变异系数≤3的基础上，不许挪动通道货位(n＝0)，计算还原糖含量变异系数最低的组合；即在满足烟碱含量均质化的前提下，辅助考虑其他指标的均值化。
方案三：许可挪走每个通道第一个货位(n≤1)，计算烟碱变异系数最低的组合。
表1原烟样品出库配对算法表
对比例1
如图4所示，传统使用实验室近红外光谱仪检测烟叶的流程及耗时情况：
(1)每框原烟抽取10片原烟，抽样由斜上至斜下，耗时60秒；从烟框步行至取样车，耗时5秒；样品编号、装袋保存，耗时40秒；
共取样24个烟框，共计耗时2520秒；
(2)将取样车运至原烟检测室，耗时900秒；
(3)对240片原烟去梗取叶，将样品原烟由叶尖至叶柄撕开，剔除叶柄及主要经脉，共耗时7200秒；
(4)将去梗后的叶片送至粉碎室，耗时80秒；将去梗后的叶片粉碎至40目并装瓶标记，共耗时7200秒；
(5)送样至化验室，耗时130秒；使用实验室近红外光谱仪检测粉状样品的烟碱等化学指标，每10片检测一次，每次耗时10秒，检测24次共计耗时240秒。
抽检24个烟框共计耗时18270秒，样品造碎率100％。
实施例5
其他条件不变的条件下，按实施例4方案一的配比方法进行生产，检测成品烟碱含量，并与改进前按使用实验室近红外光谱仪检测烟叶、手工计算配比的方法进行比较，结果如表2所示。
表2相同配料条件下改进出库配对方法前后的碱性含量CV值
| 批次 | 改进前烟碱性含量CV值 | 改进后烟碱性含量CV值 |
| A | 2.86 | 2.61 |
| B | 2.73 | 2.59 |
| C | 2.94 | 2.80 |
| D | 2.57 | 2.52 |
| E | 2.73 | 2.49 |
| … | … | … |
对于8个批次的上部烟成品烟碱含量CV值均值由2.46降低至2.29；对于16个中部烟成品烟碱含量CV值均值由2.88降低至2.67；对于5个下部烟成品烟碱含量CV值均值由2.97降低至2.74。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种原烟均质化调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将在线近红外光谱仪移至各产区的库区现场抽检原烟的化学指标，所述化学指标至少包括烟碱含量和还原糖含量；
S2、将同批次原烟按货位划分，并将每个货位划分为两个单元，使用在线近红外光谱仪对一个单元内任意三个样品进行检测，当三个样品的烟碱含量极差小于0.8时选择采信，将三个样品的化学指标均值作为该单元的化学指标标定值；否则重新抽样检测；当3次检测结果均无法采信后，则不再重新抽样，将之前检测的9个样品的化学指标均值作为该单元的化学指标标定值；
S3、当两个单元的烟碱含量标定值差异小于0.5时，视为正常，将两个单元的化学指标标定值均值作为该货位的化学指标标定值；
当两单元的单元烟碱含量标定值的差异大于等于0.5时，则标记该货位疑似等级纯净度不符；当同批次原烟中1/3以上的货位被标记疑似等级纯净度不符时，对该批次原烟进行精选；将精选的原烟分为若干个烟框，在每个烟框中取若干个样品，使用在线近红外光谱仪检测，取其化学指标均值作为该烟框的化学指标标定值；
S4、将货位和烟框作为配对单元，根据配对单元的化学指标标定值进行出库配对，以保证该批次原烟整体的化学指标变异系数最低。
2.根据权利要求1所述的原烟均质化调控方法，其特征在于：利用在线近红外光谱仪检测的具体方式为：保留烟梗及主脉，直接利用在线近红外光谱对整片原烟的特征部位进行化学指标分析，所述化学指标还包括总糖含量、氯含量、钾含量、总氮含量中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的原烟均质化调控方法，其特征在于：在烟框中取样的方法为：每筐以一侧的对角方向分别在上、中、下部位随机取12片烟叶，再到对面反方向对角的上、中、下部位随机取12片烟叶，将6个点位的样品分别使用在线近红外光谱仪检测，取其均值作为该烟框的化学指标标定值。
4.根据权利要求2所述的原烟均质化调控方法，其特征在于：当两个货位进行配对时，保证其烟碱含量变异系数最低，且其他化学指标的变异系数不大于特定值。
5.根据权利要求4所述的原烟均质化调控方法，其特征在于：在满足还原糖含量变异系数≤6的基础上，许可挪走货区每个通道的第一个货位，计算烟碱含量变异系数最低的货位组合。
6.根据权利要求4所述的原烟均质化调控方法，其特征在于：在满足烟碱含量变异系数≤3的基础上，不许挪动货位，计算还原糖含量变异系数最低的货位组合。
7.根据权利要求4所述的原烟均质化调控方法，其特征在于：许可挪走货区每个通道的第一个货位，计算烟碱含量变异系数最低的货位组合。
8.根据权利要求2所述的原烟均质化调控方法，其特征在于：所述特征部位为原烟上部、原烟中部、原烟下部中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的原烟均质化调控方法，其特征在于：所述在线近红外光谱仪加装有移动电源；所述产区以地级市为单位。
10.根据权利要求1所述的原烟均质化调控方法，其特征在于：对同一库区原烟的抽检比例为2‰。
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2020
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 尹 旭等: "带梗烟叶在线近红外检测模型的建立与应用研究", 《江西农业学报》 * |
| 朱毓航等: "打叶复烤烟碱均匀性控制工艺过程质量评价方法研究与应用", 《科技创新导报》 * |
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