[00141676]优化在线近红外在复烤打叶生产过程中的应用

近红外光谱分析技术是一种多快好省的绿色分析技术,应用于打叶复烤生产线,可以实现化学成分在线检测和质量控制,为配方打叶的均质化生产提供科学、量化、准确的控制依据,一定程度上弥补了人为因素造成的配方质量波动。本项目利用近红外光谱技术通过建立和优化打叶复烤线上片烟化学成分的检测模型,实时检测不同类型烟叶的六种常规化学成分烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾和氯的含量,并将检测结果打印到烟箱的标签上,为卷烟工业配方提供参考依据。 在打叶复烤生产线上采集具有代表性的烟叶样品的近红外光谱,结合六项常规化学成分含量的测定值,采用主成分马氏距离法和基于蒙特卡洛采样的奇异样本识别方法剔出光谱异常和化学异常样品,建立了复烤片烟的六种常规化学成分（烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾和氯）的在线近红外检测模型2010。利用偏最小二乘方法建立的定量模型的决定系数R2都大于81%,通过模型外部检验发现,化学成分的预测值与参考值结果较为一致,具备实用价值。六个化学成分的在线近红外分析模型预测值与参考值的平均相对误差分别为4.41%、3.73%、3.81%、3.23%、5.75%;氯的平均绝对误差为0.039%,满足项目申报书中的近红外测定误差要求（烟碱、总糖、还原糖、总氮的预测值与测定值平均相对误差为5%,钾的平均相对误差为7%。氯含量的预测值与测定值平均绝对误差为0.1%。）。因此,可以利用模型2010对打叶复烤线上片烟的化学成分进行检验,从而能够快速地检测出每箱复烤片烟的化学成分,实现在线监测烟叶品质变化和质量控制。 根据复烤片烟的地域和时间差异性,收集了2011年烤季和2014年烤季的烟叶样品,对定量分析模型2010进行修正和优化,得到了新的模型2011和模型2014。通过模型外部检验发现,新模型的预测能力和准确度都得到了明显地改善和提高,同时也满足现场快速检测的要求。结果表明,利用复烤后的近红外在线光谱仪和定量分析模型,可以实现每箱片烟的化学成分检测,进而提高打叶复烤质量控制水平,为后期烟叶醇化、卷烟感官质量评价、产品配方设计与维护提供数据,满足企业对复烤片烟质量控制稳定性的要求,具有较高的应用价值和推广价值。