CN112526009A - 一种基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法 - Google Patents
一种基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112526009A CN112526009A CN202011280854.1A CN202011280854A CN112526009A CN 112526009 A CN112526009 A CN 112526009A CN 202011280854 A CN202011280854 A CN 202011280854A CN 112526009 A CN112526009 A CN 112526009A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- core material
- heated cigarette
- water content
- water
- samples
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 291
- 239000011162 core material Substances 0.000 title claims abstract description 242
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 title claims abstract description 218
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 130
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 26
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 claims description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 6
- 238000012888 cubic function Methods 0.000 claims description 4
- 238000012886 linear function Methods 0.000 claims description 4
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 3
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010219 correlation analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 1
- 238000007418 data mining Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000011067 equilibration Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000007620 mathematical function Methods 0.000 description 1
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 1
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000013179 statistical model Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 235000019505 tobacco product Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其包括：测定多个加热卷烟芯材样品的水活度；测定多个所述加热卷烟芯材样品的含水量；基于多个所述加热卷烟芯材样品的水活度和含水量，建立加热卷烟芯材含水量预测模型；根据所述芯材水分预测模型和待测定加热卷烟芯材的水活度，得到所述待测定加热卷烟芯材的含水量。本发明提供的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，基于多个加热卷烟芯材样品的水活度和含水量，建立加热卷烟芯材含水量预测模型，可以通过对加热卷烟芯材水活度的简单测定，科学预测出加热卷烟芯材含水量，为加热卷烟质量监控提供一种高效简便的方法。
Description
技术领域
本发明涉及加热卷烟质量评价技术领域，尤其涉及一种基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法。
背景技术
加热卷烟不需要经过燃烧而只需要加热薄片，烘烤出烟草中的尼古丁和香味物质，来满足吸烟者的需求。因其外观、制作工艺类似烟草制品，国家烟草局将其归类为“加热卷烟”。加热卷烟芯材类似于卷烟烟丝，是一种特殊工艺制作的薄片，是加热不燃烧卷烟烟雾、感官和质量的主要来源，也是消费者消费体验的核心载体。
因此测定加热卷烟芯材质量成为评价加热卷烟质量的重要指标，其中芯材含水量不仅与加热卷烟烟雾量相关，更与加热卷烟的吸食品质具有密切联系，芯材含水量过低，烟气干燥刺激性增大；芯材含水量过高，水分携带的热量会造成烟气温度过高，降低抽吸舒适性。因此芯材含水量成为评价加热卷烟质量的重要指标。
目前，常用的测定加热卷烟芯材含水量的方法包括烘箱法和气相色谱法两种方法。烘箱法需要在100℃条件下烘2小时，不仅操作时间过长，而且由于加热卷烟芯材内甘油和丙二醇在此温度下也会散失，影响了结果在准确性。而气相色谱法需要价格昂贵的气相色谱仪器，且存在速度慢、数据多、分析方法复杂等缺陷，不能满足快速和简便的需要。
因此，亟需一种基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，以解决上述现有技术中的问题，能够通过对加热卷烟芯材水活度的简单测定，科学预测出加热卷烟芯材含水量。
本发明提供了一种基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其中，包括以下步骤：
测定多个加热卷烟芯材样品的水活度；
测定多个所述加热卷烟芯材样品的含水量；
基于多个所述加热卷烟芯材样品的水活度和含水量，建立加热卷烟芯材含水量预测模型；
根据所述芯材水分预测模型和待测定加热卷烟芯材的水活度，得到所述待测定加热卷烟芯材的含水量。
如上所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其中，优选的是，所述测定多个加热卷烟芯材样品的水活度，具体包括：
利用水活度仪测定多个加热卷烟芯材样品的水活度。
如上所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其中，优选的是，所述利用水活度仪测定多个加热卷烟芯材样品的水活度，具体包括：
依次将预设含水量范围内的多个加热卷烟芯材样品放置于测量舱内，并使所述加热卷烟芯材样品填充所述测量舱的1/3-2/3；
使每个所述加热卷烟芯材样品在预设温度范围内平衡15min-30min；
读取所述加热卷烟芯材样品的水活度值；
对每个所述加热卷烟芯材样品样品重复测定第一预设次数的水活度，得到第一预设次数个水活度值；
求取第一预设次数个水活度值的平均值，作为该加热卷烟芯材样品样品的水活度值。
如上所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其中，优选的是，所述测定多个所述加热卷烟芯材样品的含水量，具体包括：
利用气相色谱法测定多个所述加热卷烟芯材样品的含水量。
如上所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其中，优选的是，所述利用气相色谱法测定多个所述加热卷烟芯材样品的含水量，具体包括：
利用含异丙醇的甲醇溶液对每个所述加热卷烟芯材样品进行萃取；
用配有热导检测器的气相色谱进行所述加热卷烟芯材样品的水分含量测定；
对每个所述加热卷烟芯材样品样品重复测定第二预设次数的水分含量，得到第二预设次数个含水量值；
求取第二预设次数个含水量值的平均值，作为该加热卷烟芯材样品样品的含水量值。
如上所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其中，优选的是，所述基于多个所述加热卷烟芯材样品的水活度和含水量，建立加热卷烟芯材含水量预测模型，具体包括：
基于多个所述加热卷烟芯材样品的水活度和含水量，利用SPSS软件建立加热卷烟芯材含水量预测模型。
如上所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其中，优选的是，所述基于多个所述加热卷烟芯材样品的水活度和含水量，利用SPSS软件建立加热卷烟芯材含水量预测模型，具体包括：
将多个所述加热卷烟芯材样品的含水量作为横坐标，将多个所述加热卷烟芯材样品的水活度作为纵坐标，利用SPSS软件建立预设数目个拟合函数模型；
基于校正后的赤池信息量准则确定预设数目个拟合函数模型中的最优拟合函数模型；
将所述最优拟合函数模型作为所述芯材水分预测模型；
对所述芯材水分预测模型的合理性进行验证。
如上所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其中，优选的是，所述将多个所述加热卷烟芯材样品的含水量作为横坐标，将多个所述加热卷烟芯材样品的水活度作为纵坐标，利用SPSS软件建立预设数目个拟合函数模型，具体包括：
将多个所述加热卷烟芯材样品的含水量和多个所述加热卷烟芯材样品的水活度分别输入SPSS软件；
将多个所述加热卷烟芯材样品的含水量作为横坐标，将多个所述加热卷烟芯材样品的水活度作为纵坐标，分别建立线性函数模型、对数函数模型、倒函数模型、二次函数模型、三次函数模型、S型函数模型和指数函数模型，并得到对应的函数方程式。
如上所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其中，优选的是，所述基于校正后的赤池信息量准则确定预设数目个拟合函数模型中的最优拟合函数模型，具体包括：
利用SPSS软件计算预设数目个拟合函数模型中每个拟合函数模型的样本间的差异由抽样误差所致的概率、相关系数、调整后的相关系数、残差、赤池信息量准则值和均方根误差；
在预设数目个拟合函数模型中选取赤池信息量准则值最小的S型函数模型作为所述最优拟合函数模型。
如上所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其中，优选的是，所述对所述芯材水分预测模型的合理性进行验证，具体包括：
随机选择若干个加热卷烟芯材验证样品，分别测定每个所述加热卷烟芯材验证样品的水活度，得到水活度值；
将每个所述加热卷烟芯材验证样品的水活度值代入所述芯材水分预测模型，得到每个所述加热卷烟芯材验证样品的含水量的预测值；
分别测定每个所述加热卷烟芯材验证样品的含水量，得到含水量的实测值；
计算每个所述加热卷烟芯材验证样品的含水量的预测值和含水量的实测值的相对偏差；
根据各个所述加热卷烟芯材验证样品的含水量的预测值和含水量的实测值的相对偏差，判定利用所述芯材水分预测模型预测加热卷烟芯材的含水量是否合理。
本发明提供一种基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，基于多个加热卷烟芯材样品的水活度和含水量，建立加热卷烟芯材含水量预测模型，可以通过对加热卷烟芯材水活度的简单测定，科学预测出加热卷烟芯材含水量，为加热卷烟质量监控提供一种高效简便的方法。
附图说明
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：
图1为本发明提供的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法的实施例的流程图；
图2为本发明提供的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法的实施例的不同含水量的加热卷烟芯材样品与其水活度的关系示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
目前，常用的测定加热卷烟芯材含水量的方法包括烘箱法和气相色谱法两种方法。烘箱法需要在100℃条件下烘2小时，不仅操作时间过长，而且由于加热卷烟芯材内甘油和丙二醇在此温度下也会散失，影响了结果在准确性。而后者需要价格昂贵的气相色谱仪器，且存在速度慢、数据多、分析方法复杂等缺陷，不能满足快速和简便的需要。
水活度，是指样品中水分的饱和蒸汽压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压的比值，以aw表示；水活度值越低，说明样品中的水分越稳定。发明人通过研究发现，加热卷烟芯材的水活度与其含水量密切相关，而且水活度与含水量呈现一定的数学函数关系，有鉴于此，发明人考虑利用加热卷烟芯材的水活度进行加热卷烟芯材的含水量的无损测定。
如图1所示，本实施例提供的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法在实际执行过程中，具体包括如下步骤：
步骤S1、测定多个加热卷烟芯材样品的水活度。
其中，加热卷烟芯材样品是指用来建立加热卷烟芯材含水量预测模型的样品，在具体实现中，可以利用水活度仪测定多个加热卷烟芯材样品的水活度。
在本发明的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法的一种实施方式中，所述步骤S1具体可以包括：
步骤S11、依次将预设含水量范围内的多个加热卷烟芯材样品放置于测量舱内，并使所述加热卷烟芯材样品填充所述测量舱的1/3-2/3。
其中，多个加热卷烟芯材样品的预设含水量范围例如可以为15％-85％；加热卷烟芯材样品的数量为15-25，例如为20；本发明在一种实现方式中，加热卷烟芯材样品填充测量舱的1/2。
步骤S12、使每个所述加热卷烟芯材样品在预设温度范围内平衡15min-30min。
其中，预设温度范围为18℃-25℃，例如为20℃；本发明在一种实现方式中，平衡时间为15min。
步骤S13、读取所述加热卷烟芯材样品的水活度值。
可以在水活度仪上读取水活度值，另外，在读取水活度值的同时，可以读取平衡温度。
步骤S14、对每个所述加热卷烟芯材样品样品重复测定第一预设次数的水活度，得到第一预设次数个水活度值。
第一预设次数可以为2-5，例如为3。需要说明的是，本发明对重复的第一预设次数不作具体限定。
步骤S15、求取第一预设次数个水活度值的平均值，作为该加热卷烟芯材样品样品的水活度值。
需要说明的是，本发明在其他实现方式中，可以采用蒸汽压力法、扩散法、溶剂萃取法等方法来测定加热卷烟芯材样品的水活度，本发明对此不作具体限定。
步骤S2、测定多个所述加热卷烟芯材样品的含水量。
在具体实现中，可以利用气相色谱法测定多个所述加热卷烟芯材样品的含水量。
在本发明的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法的一种实施方式中，所述步骤S2具体可以包括：
步骤S21、利用含异丙醇的甲醇溶液对每个所述加热卷烟芯材样品进行萃取。
步骤S22、用配有热导检测器的气相色谱进行所述加热卷烟芯材样品的水分含量测定。
步骤S23、对每个所述加热卷烟芯材样品样品重复测定第二预设次数的水分含量，得到第二预设次数个含水量值。
第二预设次数可以为2-5，例如为3。需要说明的是，本发明对重复的第二预设次数不作具体限定。
步骤S24、求取第二预设次数个含水量值的平均值，作为该加热卷烟芯材样品样品的含水量值。
需要说明的是，本发明在其他实现方式中，可以采用烘箱法等方法来测定加热卷烟芯材样品的含水量，本发明对此不作具体限定。
步骤S3、基于多个所述加热卷烟芯材样品的水活度和含水量，建立加热卷烟芯材含水量预测模型。
由于在测定水活度时，不同材料、不同物种在化学组分上的差异，也会导致水活度与其含水量的关系发生变化。因此需要针对加热卷烟芯材这一特殊材料建立含水量预测模型。其中，在具体实现中，可以利用SPSS(Statistical Product and Service Solutions，统计产品与服务解决方案)软件建立加热卷烟芯材含水量预测模型。SPSS软件是IBM公司推出的用于统计学分析运算、数据挖掘、预测分析和决策支持任务的软件产品。
在本发明的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法的一种实施方式中，所述步骤S3具体可以包括：
步骤S31、将多个所述加热卷烟芯材样品的含水量作为横坐标，将多个所述加热卷烟芯材样品的水活度作为纵坐标，利用SPSS软件建立预设数目个拟合函数模型。
进一步地，在本发明的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法的一种实施方式中，所述步骤S31具体可以包括：
步骤S311、将多个所述加热卷烟芯材样品的含水量和多个所述加热卷烟芯材样品的水活度分别输入SPSS软件。
步骤S312、将多个所述加热卷烟芯材样品的含水量作为横坐标，将多个所述加热卷烟芯材样品的水活度作为纵坐标，分别建立线性函数模型、对数函数模型、倒函数模型、二次函数模型、三次函数模型、S型函数模型和指数函数模型，并得到对应的函数方程式。
不同含水量的加热卷烟芯材样品与其水活度的关系如图2所示，二者关系可用表1中的线性函数、对数函数、导函数、二次函数、三次函数、S型函数(Sigmoid function)、指数函数等多种函数进行模拟。其中，S型函数是常用的非线性作用函数，即sigmoid函数。Sigmoid函数又分为Log-Sigmoid函数和Tan-Sigmoid函数。这两个函数都是连续的、单调递增的数值函数。
表1芯材含水量与水活度几种相关关系函数模型
步骤S32、基于校正后的赤池信息量准则确定预设数目个拟合函数模型中的最优拟合函数模型。
进一步地，在本发明的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法的一种实施方式中，所述步骤S32具体可以包括：
步骤S321、利用SPSS软件计算预设数目个拟合函数模型中每个拟合函数模型的样本间的差异由抽样误差所致的概率、相关系数、调整后的相关系数、残差、赤池信息量准则值和均方根误差。
本发明使用SPSS17.0数据分析软件对水活度和含水量数据进行相关性分析和多重比较，分析结果见表1。
表1中的P值是最常用的一个统计学指标。P值即概率，反映某一事件发生的可能性大小，统计学根据显著性检验方法所得到的P值，一般以P<0.05为有统计学差异，其含义是样本间的差异由抽样误差所致的概率小于0.05；P<0.01为有显著统计学差异，其含义是样本间的差异由抽样误差所致的概率小于0.01；P<0.001为有极其显著的统计学差异，其含义是样本间的差异由抽样误差所致的概率小于0.001。
步骤S322、在预设数目个拟合函数模型中选取赤池信息量准则值最小的S型函数模型作为所述最优拟合函数模型。
本发明所确定的最优拟合函数基于校正后的赤池信息量准则进行判定。赤池信息量准则(Akaike information criterion，AIC)是衡量统计模型拟合优良性的一种标准，AIC鼓励数据拟合的优良性但是尽量避免出现过度拟合的情况，所以优先考虑的模型应是AIC值最小的那一个。由表1可知，S型函数的AIC值最小，因此最优拟合函数为S型函数，其模拟公式见公式(1)。
y＝e-23.526/x+3.485..................(1)
步骤S33、将所述最优拟合函数模型作为所述芯材水分预测模型。
步骤S34、对所述芯材水分预测模型的合理性进行验证。
进一步地，在本发明的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法的一种实施方式中，所述步骤S34具体可以包括：
步骤S341、随机选择若干个加热卷烟芯材验证样品，分别测定每个所述加热卷烟芯材验证样品的水活度，得到水活度值。
这里的加热卷烟芯材验证样品是随机选择的未知芯材样品，利用其开展水活度测试，根据步骤S32和步骤S33建立的芯材水分预测模型预测加热卷烟芯材验证样品的含水量，并与实际的含水量测定结果比较。
步骤S342、将每个所述加热卷烟芯材验证样品的水活度值代入所述芯材水分预测模型，得到每个所述加热卷烟芯材验证样品的含水量的预测值。
步骤S343、分别测定每个所述加热卷烟芯材验证样品的含水量，得到含水量的实测值。
步骤S344、计算每个所述加热卷烟芯材验证样品的含水量的预测值和含水量的实测值的相对偏差。
步骤S345、根据各个所述加热卷烟芯材验证样品的含水量的预测值和含水量的实测值的相对偏差，判定利用所述芯材水分预测模型预测加热卷烟芯材的含水量是否合理。
其中，在具体实现中，可以将各个所述加热卷烟芯材验证样品的含水量的预测值和含水量的实测值的相对偏差与预设偏差阈值进行比较，在每个加热卷烟芯材验证样品的含水量的预测值和含水量的实测值的相对偏差均小于预设偏差阈值时，判定利用芯材水分预测模型预测加热卷烟芯材的含水量是合理的；反之，在至少有一个加热卷烟芯材验证样品的含水量的预测值和含水量的实测值的相对偏差大于等于预设偏差阈值时，判定利用芯材水分预测模型预测加热卷烟芯材的含水量是不合理的。
本发明在一种实现方式中，随机选择A、B、C三个芯材样品，分别测定其水活度值。利用公式(1)测定的芯材水活度aw对芯材含水率进行计算，并将计算结果与实测结果进行对比，具体结果见表2。
表2芯材水分预测值与实测水值
由表2可知，上述三个样品预测值与实测值的相对偏差均小于5％，说明本发明确定的芯材水分预测模型模型能够较好地应用于加热卷烟芯材利用水活度对含水率的预测中。
需要说明的是，本发明在其他实现方式中，也可以利用matlab等建模软件来建立加热卷烟芯材含水量预测模型，本发明对此不作具体限定。
步骤S4、根据所述芯材水分预测模型和待测定加热卷烟芯材的水活度，得到所述待测定加热卷烟芯材的含水量。
在本发明的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法的一种实施方式中，所述步骤S4具体可以包括：
步骤S41、测定所述待测定加热卷烟芯材的水活度，得到所述待测定加热卷烟芯材的水活度值；
步骤S42、将所述待测定加热卷烟芯材的水活度值代入所述芯材水分预测模型模型，得到所述待测定加热卷烟芯材的含水量。
本发明实施例提供的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，基于多个加热卷烟芯材样品的水活度和含水量，建立加热卷烟芯材含水量预测模型，可以通过对加热卷烟芯材水活度的简单测定，科学预测出加热卷烟芯材含水量，为加热卷烟质量监控提供一种高效简便的方法。
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
测定多个加热卷烟芯材样品的水活度；
测定多个所述加热卷烟芯材样品的含水量；
基于多个所述加热卷烟芯材样品的水活度和含水量，建立加热卷烟芯材含水量预测模型；
根据所述芯材水分预测模型和待测定加热卷烟芯材的水活度，得到所述待测定加热卷烟芯材的含水量。
2.根据权利要求1所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其特征在于，所述测定多个加热卷烟芯材样品的水活度，具体包括：
利用水活度仪测定多个加热卷烟芯材样品的水活度。
3.根据权利要求2所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其特征在于，所述利用水活度仪测定多个加热卷烟芯材样品的水活度，具体包括：
依次将预设含水量范围内的多个加热卷烟芯材样品放置于测量舱内，并使所述加热卷烟芯材样品填充所述测量舱的1/3-2/3；
使每个所述加热卷烟芯材样品在预设温度范围内平衡15min-30min；
读取所述加热卷烟芯材样品的水活度值；
对每个所述加热卷烟芯材样品样品重复测定第一预设次数的水活度，得到第一预设次数个水活度值；
求取第一预设次数个水活度值的平均值，作为该加热卷烟芯材样品样品的水活度值。
4.根据权利要求1所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其特征在于，所述测定多个所述加热卷烟芯材样品的含水量，具体包括：
利用气相色谱法测定多个所述加热卷烟芯材样品的含水量。
5.根据权利要求4所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其特征在于，所述利用气相色谱法测定多个所述加热卷烟芯材样品的含水量，具体包括：
利用含异丙醇的甲醇溶液对每个所述加热卷烟芯材样品进行萃取；
用配有热导检测器的气相色谱进行所述加热卷烟芯材样品的水分含量测定；
对每个所述加热卷烟芯材样品样品重复测定第二预设次数的水分含量，得到第二预设次数个含水量值；
求取第二预设次数个含水量值的平均值，作为该加热卷烟芯材样品样品的含水量值。
6.根据权利要求1所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其特征在于，所述基于多个所述加热卷烟芯材样品的水活度和含水量，建立加热卷烟芯材含水量预测模型，具体包括：
基于多个所述加热卷烟芯材样品的水活度和含水量，利用SPSS软件建立加热卷烟芯材含水量预测模型。
7.根据权利要求6所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其特征在于，所述基于多个所述加热卷烟芯材样品的水活度和含水量，利用SPSS软件建立加热卷烟芯材含水量预测模型，具体包括：
将多个所述加热卷烟芯材样品的含水量作为横坐标，将多个所述加热卷烟芯材样品的水活度作为纵坐标，利用SPSS软件建立预设数目个拟合函数模型；
基于校正后的赤池信息量准则确定预设数目个拟合函数模型中的最优拟合函数模型；
将所述最优拟合函数模型作为所述芯材水分预测模型；
对所述芯材水分预测模型的合理性进行验证。
8.根据权利要求7所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其特征在于，所述将多个所述加热卷烟芯材样品的含水量作为横坐标，将多个所述加热卷烟芯材样品的水活度作为纵坐标，利用SPSS软件建立预设数目个拟合函数模型，具体包括：
将多个所述加热卷烟芯材样品的含水量和多个所述加热卷烟芯材样品的水活度分别输入SPSS软件；
将多个所述加热卷烟芯材样品的含水量作为横坐标，将多个所述加热卷烟芯材样品的水活度作为纵坐标，分别建立线性函数模型、对数函数模型、倒函数模型、二次函数模型、三次函数模型、S型函数模型和指数函数模型，并得到对应的函数方程式。
9.根据权利要求8所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其特征在于，所述基于校正后的赤池信息量准则确定预设数目个拟合函数模型中的最优拟合函数模型，具体包括：
利用SPSS软件计算预设数目个拟合函数模型中每个拟合函数模型的样本间的差异由抽样误差所致的概率、相关系数、调整后的相关系数、残差、赤池信息量准则值和均方根误差；
在预设数目个拟合函数模型中选取赤池信息量准则值最小的S型函数模型作为所述最优拟合函数模型。
10.根据权利要求7所述的基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法，其特征在于，所述对所述芯材水分预测模型的合理性进行验证，具体包括：
随机选择若干个加热卷烟芯材验证样品，分别测定每个所述加热卷烟芯材验证样品的水活度，得到水活度值；
将每个所述加热卷烟芯材验证样品的水活度值代入所述芯材水分预测模型，得到每个所述加热卷烟芯材验证样品的含水量的预测值；
分别测定每个所述加热卷烟芯材验证样品的含水量，得到含水量的实测值；
计算每个所述加热卷烟芯材验证样品的含水量的预测值和含水量的实测值的相对偏差；
根据各个所述加热卷烟芯材验证样品的含水量的预测值和含水量的实测值的相对偏差，判定利用所述芯材水分预测模型预测加热卷烟芯材的含水量是否合理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011280854.1A CN112526009A (zh) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | 一种基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011280854.1A CN112526009A (zh) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | 一种基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112526009A true CN112526009A (zh) | 2021-03-19 |
Family
ID=74980969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011280854.1A Pending CN112526009A (zh) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | 一种基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112526009A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024037490A1 (zh) * | 2022-08-16 | 2024-02-22 | 湖北中烟工业有限责任公司 | 一种电加热卷烟预热方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104198318A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-10 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院 | 一种预测烟草及烟草制品混合体系水活度和各组分含水率的方法 |
| CN111060546A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-24 | 广东中烟工业有限责任公司 | 一种基于低场核磁共振技术的卷烟保润性能评价方法 |
-
2020
- 2020-11-16 CN CN202011280854.1A patent/CN112526009A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104198318A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-10 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院 | 一种预测烟草及烟草制品混合体系水活度和各组分含水率的方法 |
| CN111060546A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-24 | 广东中烟工业有限责任公司 | 一种基于低场核磁共振技术的卷烟保润性能评价方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 史训瑶 等: "烘箱法及气相色谱法测定烟叶水分及其差异分析", 《广东化工》, vol. 42, no. 23, 31 December 2015 (2015-12-31), pages 193 - 194 * |
| 张峻松 等: "烟草等温吸湿线和净等量吸附热的研究", 《轻工学报》, vol. 32, no. 1, 31 January 2017 (2017-01-31), pages 28 - 34 * |
| 陈利军等: "基于水活度测定草类植物种子含水量", 《草业科学》, no. 09, 31 December 2018 (2018-12-31), pages 2148 - 2156 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024037490A1 (zh) * | 2022-08-16 | 2024-02-22 | 湖北中烟工业有限责任公司 | 一种电加热卷烟预热方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108120653B (zh) | 一种评价批次间成品卷烟质量稳定性的方法 | |
| Steffen et al. | A comparison of data quality control protocols for atmospheric mercury speciation measurements | |
| CN106680137B (zh) | 一种评定卷烟含水率测量不确定度的方法 | |
| CN107958267B (zh) | 一种基于光谱线性表示的油品性质预测方法 | |
| Ribes et al. | A method for regional climate change detection using smooth temporal patterns | |
| CN103018195A (zh) | 近红外光谱测定pbx炸药中pctfe含量的方法 | |
| CN112287601B (zh) | 利用r语言构建烟叶质量预测模型的方法、介质及应用 | |
| CN112526009A (zh) | 一种基于水活度测定加热卷烟芯材含水量的方法 | |
| CN101685092A (zh) | 用烟叶pH检测值判定烤烟醇化质量的方法 | |
| CN105699239A (zh) | 采用近红外光谱模型分析烟草、烟草制品保润性能的方法 | |
| CN114088661B (zh) | 一种基于迁移学习和近红外光谱的烟叶烘烤过程化学成分在线预测方法 | |
| CN105628646B (zh) | 一种卷烟在线焦油预测及预警方法 | |
| CN114970675A (zh) | 基于特征选择的人工鼻冰箱食物新鲜度检测系统和方法 | |
| CN112650740B (zh) | 一种降低在线监测碳排放量数据不确定度的方法及系统 | |
| CN114755333A (zh) | 成品卷烟纸的稳定性加速实验样品的衰减特征分析方法 | |
| CN110286198B (zh) | 一种基于叶丝升温过程评价滚筒干燥过程叶丝加工强度一致性的方法 | |
| CN107884360B (zh) | 一种卷烟纸助燃剂检测方法 | |
| CN113984708A (zh) | 一种化学指标检测模型的维护方法和装置 | |
| CN113970502A (zh) | 基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法 | |
| CN110646371A (zh) | 一种烟用香精香料含水量的测定方法 | |
| CN112861412A (zh) | 基于近红外光谱主成分和神经网络的生物质挥发分含量测量与建模方法 | |
| CN117191732A (zh) | 一种快速准确检测加热卷烟中烟丝含水率的方法 | |
| CN114862255A (zh) | 烟叶替换方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN106770987A (zh) | 一种烟丝烟气中nnk释放量的预测方法 | |
| CN102253132A (zh) | 一种多处理卷烟焦油量的测试方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210319 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |