CN111610116A - 一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及加热不燃烧卷烟技术领域，尤其涉及一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法。包括以下步骤：建立模型：a.取再造梗丝，低温烘干并平衡水分后，测定初始含水率M0；b.然后将再造梗丝置于恒温恒湿环境中缓慢吸湿，记录不同吸湿程度下、再造梗丝重量Wn和梗丝填充值Sn，并以Wn计算相应含水率Mn；c.以梗丝填充值Sn和含水率Mn建立回归模型；通过模型计算含水率：取待测再造梗丝，检测其梗丝填充值，根据回归模型计算含水率。本发明利用再造梗丝含水率和梗丝填充值之间的相关性，通过容易检测、且不易受到再造梗丝中其他添加物的影响的梗丝填充值推算出含水率，有效提高含水率的检测速度和检测准度。
Description
技术领域
本发明涉及加热不燃烧卷烟技术领域，尤其涉及一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法。
背景技术
成品烟丝含水率直接关乎卷烟的抽吸口感及卷烟的物理、化学品质，是卷烟制造的重要指标参数。现有烟草及烟草制品水分测定方法有烘箱法（YC/T 31-1996）、气相色谱法（YC/T 345-2010）等。
其中，烘箱法以其操作简单、实用的特点，已被烟草行业广泛采用，烘箱法的原理是将烟草或烟草制品经过低温烘干，研磨成一定粒度的烟末，在100±1℃下烘干2h，由烘干前后质量差求出试样的水分含量。然而其不适用于对加热不燃烧卷烟用梗丝进行含水率检测，因为在加热不燃烧卷烟领域中，为了增加烟支加热不燃烧抽吸过程中的发烟效果，加热卷烟烟芯材料中需要添加大量的丙三醇、丙二醇以及聚乙二醇等发烟剂，由于通常使用的发烟剂在高温条件下易挥发，采用烘箱法即采用100℃以上热风干燥处理加热不燃烧卷烟用再造梗丝样品会导致发烟剂大量散失，无法准确得出样品的含水率。
气相色谱法是用含内标物（异丙醇）的甲醇溶液萃取后，用配有热导检测器（TCD）的气相色谱进行样品的水分含量测定。虽然采用气相色谱法可以准确测定加热不燃烧卷烟用再造梗丝样品中的含水率，但检测过程需要进行繁琐的样品处理，操作复杂，检测结果反馈较慢。
公开号为CN101393099A的专利文件公开了这样一种烟草含水率连续测量的方法及其装置，其该方法按以下步骤进行：第一步：取混合均匀的烟丝，按照国家标准GB5607-85的方法测定其初始含水率；第二步：另取同样烟丝，放置在称量器具上，称量器具放置在恒温恒湿环境中，连续测量其重量，待其变化小于0.0001～0.01g时，结束测量；第三步：称量器具将读数按照预先设定的时间间隔发送给数据分析模块，数据分析模块自动将初始含水率和得到的数据进行处理，形成一系列烟丝即时含水率关于时间的数据点；第四步：作出烟丝即时含水率关于时间的曲线，根据该曲线的前期的斜率和后期的平衡含水率的对比，比较烟草保润剂保润效果细微差别。该申请得到的是时间-含水率的曲线，反映出这份烟丝样品含水率每时每刻的变化，不能将该曲线作为标准模型，不能够通过该曲线直接得到其同类型样品的含水率。
发明内容
本发明要解决上述问题，提供一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法。
本发明解决问题的技术方案是，提供一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法，包括以下步骤：
（1）建立模型：a.取再造梗丝，低温烘干并平衡水分后，测定初始含水率M0；b.然后将平衡水分后的再造梗丝置于恒温恒湿环境中缓慢吸湿，记录不同吸湿程度下、再造梗丝重量Wn和梗丝填充值Sn，并根据公式
计算含水率Mn；c.以梗丝填充值Sn和含水率Mn建立回归模型；
（2）通过模型计算含水率：取待测再造梗丝，检测其梗丝填充值，根据回归模型计算含水率。
回归是一种从给定数据到描述数据集性质的估计关系的方法，通过建立回归模型可以预测未来值和计算各种变量之间是否存在关系。申请人意外地发现，再造梗丝填充值会随着其含水率的增加出现显著的下降，梗丝填充值和含水率之间存在相关性。本申请通过回归模型的建立，使得在后续需要对同类再造梗丝进行含水率检测时，只需要检测其梗丝填充值，然后带入模型中即可计算得到其含水率，避免了传统含水率检测操作中、难以排除添加物影响或者操作复杂的问题。
本申请中，初始含水率测定值的准确与否对回归模型的标准与否具有重要的影响，作为本发明的优选，步骤a中，按照烟草行业标准YC/T 345-2010测定其初始水率M0。在YC/T 345-2010中，是采用气相色谱法测定含水率，其为本行业公知技术，因此其具体操作步骤本申请中不再赘述。采用气相色谱法测定含水率虽然比较复杂，但在本申请中，只需要测定一次含水率，相对于传统的含水率检测操作，依旧较为简便。
本申请中，需要多次测定梗丝填充值，且待测再造梗丝也是通过测得的梗丝填充值再得到含水率，作为本发明的优选，按照烟草行业标准YC/T 163-2003测定梗丝填充值。梗丝填充值的检测有专用的仪器设备，检测时，基本上只需要将待测烟丝置于膨胀梗丝填充值测定仪内即可，操作简便，且不会受到再造梗丝中发烟剂等其他物质的干扰，测定结果准确。
作为本发明的优选，对于有横纵之分的再造梗丝样品，应统一检测其梗丝填充值。
本申请中，将梗丝填充值作为自变量，含水率作为因变量，作为本发明的优选，所述回归模型为多项式回归模型。
作为本发明的优选，建立的多项式回归模型的判定系数R2 ≥0.98。
低温烘干是为了在保证其发烟剂不散失的情况下，尽可能降低其含水率。作为本发明的优选，步骤a中，低温烘干为：40-60℃热风干燥。
作为本发明的优选，步骤a中，低温烘干5-20min。
由于再造梗丝含水率容易随着空气中温、湿度的变化而变化，因此作为本发明的优选，步骤a中，低温烘干后的再造梗丝置于密封条件下平衡水分24h以上，使得再造梗丝从环境中吸收水分的速率等于其失去水分的速率，到达与环境平衡状态，以提高后续吸湿时重量变化的准确性。
为了增加回归模型中含水率的覆盖范围，作为本发明的优选，步骤b中，恒温恒湿环境的湿度高于60%。
为了增加回归模型的准确度，作为本发明的优选，步骤b中，至少记录8组不同吸湿程度下、再造梗丝重量Wn和梗丝填充值Sn。
本发明的有益效果：
1.本申请适用于添加了外源物质的再造烟叶的含水率的检测。
2.本申请通过回归分析了两个变量：梗丝填充值和含水率之间的关系，得到了相应的回归模型。通过回归模型，仅通过对待测再造梗丝进行梗丝填充值的检测即可得到其相应含水率。而检测梗丝填充值时，直接使用国家标准规定的膨胀梗丝填充值测定仪即可，相对于直接检测含水率，其操作简单有效，而且不容易受到再造梗丝中发烟剂等其他物质的干扰，实现了加热卷烟再造梗丝含水率的快速检测。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施方式，并对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法，包括以下步骤：
（1）建立模型：
a.取再造梗丝，首先以40℃热风干燥10min，然后置于干燥器中平衡24h后取出。取部分平衡水分后的再造梗丝，按照烟草行业标准YC/T 345-2010，以气相色谱法测定其初始水率M0。
b.将剩余再造梗丝分为两份，置于同一湿度为60%的恒温恒湿环境中缓慢吸湿。随着时间的推移，再造梗丝的吸湿程度不同，在不同的吸湿程度下，一份再造梗丝以烟草行业标准YC/T 163-2003测定梗丝填充值Sn，同时，另一份再造梗丝直接以称重器测定重量Wn，并根据以下公式计算含水率Mn。
公式：
。
测定结果以及计算结果如下表1。
表1.
c.以梗丝填充值Sn和含水率Mn建立多项式回归模型，得到的模型如下：
M= -0.9649 S3＋16.2665 S2 －93.3245 S＋190.7396
其R2＝0.9958，拟合程度较高。
（2）通过模型计算含水率：
取若干份与上述再造梗丝为同一品种类型的待测再造梗丝样品，每份样品分为两小份，一份同样以烟草行业标准YC/T 163-2003测定梗丝填充值S，根据多项式回归模型计算含水率M；另一份以YC/T 345-2010标准的气相色谱法测定其含水率m，检测结果以及计算结果见下表2。
表2.
表2中的样品检测数据表明，本发明所测定的样品含水率与气相色谱法测定的样品含水率误差不超过±0.5%，在合理范围内。可见，本发明操作简单快捷，检测结果较为准确可靠，适用于加热不燃烧卷烟用再造梗丝含水率的快速测定。
实施例2
一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法，包括以下步骤：
（1）建立模型：
a.取再造梗丝，首先以60℃热风干燥20min，然后置于干燥器中平衡30h后取出。取部分平衡水分后的再造梗丝，按照烟草行业标准YC/T 345-2010，以气相色谱法测定其初始水率M0。
b.将剩余再造梗丝分为两份，置于同一湿度为80%的恒温恒湿环境中缓慢吸湿。随着时间的推移，再造梗丝的吸湿程度不同，在不同的吸湿程度下，一份再造梗丝以烟草行业标准YC/T 163-2003测定梗丝填充值Sn，同时，另一份再造梗丝直接以称重器测定重量Wn，并根据以下公式计算含水率Mn。
公式：
。
c.以梗丝填充值Sn和含水率Mn建立多项式回归模型。
（2）通过模型计算含水率：
取与上述再造梗丝为同一品种类型的待测再造梗丝样品，同样以烟草行业标准YC/T163-2003测定梗丝填充值S，根据多项式回归模型计算含水率M。
实施例3
一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法，包括以下步骤：
（1）建立模型：
a.取再造梗丝，首先以50℃热风干燥5min，然后置于干燥器中平衡36h后取出。取部分平衡水分后的再造梗丝，按照烟草行业标准YC/T 345-2010，以气相色谱法测定其初始水率M0。
b.将剩余再造梗丝分为两份，置于同一湿度为70%的恒温恒湿环境中缓慢吸湿。随着时间的推移，再造梗丝的吸湿程度不同，在不同的吸湿程度下，一份再造梗丝以烟草行业标准YC/T 163-2003测定梗丝填充值Sn，同时，另一份再造梗丝直接以称重器测定重量Wn，并根据以下公式计算含水率Mn。
公式：
。
c.以梗丝填充值Sn和含水率Mn建立多项式回归模型。
（2）通过模型计算含水率：
取与上述再造梗丝为同一品种类型的待测再造梗丝样品，同样以烟草行业标准YC/T163-2003测定梗丝填充值S，根据多项式回归模型计算含水率M。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)建立模型：a.取再造梗丝，低温烘干并平衡水分后，测定初始含水率M0；b.将平衡水分后的再造梗丝置于恒温恒湿环境中缓慢吸湿，记录不同吸湿程度下、再造梗丝重量Wn和梗丝填充值Sn，并根据公式
计算含水率Mn；c.以梗丝填充值Sn和含水率Mn建立回归模型；
(2)通过模型计算含水率：取待测再造梗丝，检测其梗丝填充值，根据回归模型计算含水率。
2.根据权利要求1所述的一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法，其特征在于：步骤c中，所述回归模型为多项式回归模型。
3.根据权利要求2所述的一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法，其特征在于：多项式回归模型的判定系数R2 ≥0.98。
4.根据权利要求1所述的一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法，其特征在于：步骤a中，低温烘干为：40-60℃热风干燥。
5.根据权利要求1所述的一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法，其特征在于：步骤a中，低温烘干5-20min。
6.根据权利要求1所述的一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法，其特征在于：步骤a中，低温烘干后的再造梗丝置于密封条件下平衡水分24h以上。
7.根据权利要求1所述的一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法，其特征在于：步骤b中，所述恒温恒湿环境的湿度高于60%。
8.根据权利要求1所述的一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法，其特征在于：步骤b中，至少记录8组不同吸湿程度下、再造梗丝重量Wn和梗丝填充值Sn。
9.根据权利要求1所述的一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法，其特征在于：步骤a中，按照烟草行业标准YC/T 345-2010测定初始水率M0。
10.根据权利要求1所述的一种加热卷烟用再造梗丝含水率的快速测定方法，其特征在于：按照烟草行业标准YC/T 163-2003测定梗丝填充值。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200901 |
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