融合卷烟叶组配方信息构建叶丝填充值预测模型研究

为更好地构建叶丝填充值预测模型,采用文本向量化和构建机器学习模型的方法,分析了8500个制丝加工批次的叶组配方信息、在线数采数据和质量检测数据,建立了叶丝填充值预测模型。结果表明:通过引入叶组配方信息可有效提高叶丝填充值预测模型的预测能力,模型的平均调整决定系数由0.480±0.012上升为0.570±0.013;将所构建的模型在未参与建模的某牌号叶丝的相关数据集上进行验证应用,结果显示引入叶组配方信息后,叶丝填充值预测模型的平均绝对偏差由0.106 cm~(3★)g~(-1)下降为0.088 cm~(3★)g~(-1);基于所构建的叶丝填充值预测模型,可定量分析产地因素对叶丝填充值的影响程度。

机器学习在烘丝工序料头出口含水率控制中的应用探究

目的:探究薄板式烘丝机料头阶段出口叶丝含水率的影响因素,指导设备参数控制。方法:基于LSTM+MLP模型分析叶丝干燥含水率能否快速企稳的影响因素,通过特征重要性分析挖掘潜在影响因素,设计以叶丝干燥筒壁温度为基准的生产过程最佳参数配比方法。结果:在数值实验部分,基于真实生产数据设定不同参数得到四组模型,对比了准确率、正样本MAE和ROC曲线等评价指标。其中,最优模型对叶丝干燥含水率变化的分类准确率达99.88%。结论:实践证明,“叶丝干燥筒壁温度”是极为重要的影响因素,结合历史批次评估设备工作能力,可进一步实现烘丝工序的自动化控制。

丝状梗丝和CO_(2)膨胀烟丝对卷烟质量的影响

本文探究了丝状梗丝和CO_(2)膨胀烟丝对烟支物理指标和感官质量的影响,在纯叶丝卷烟中分别掺配3%和5%比例的丝状梗丝和C02膨胀烟丝,检测结果表明:掺配丝状梗丝,烟支吸阻和硬度值增加,吸阻和硬度稳定性提高,端部落丝量减少;掺配CO_(2)膨胀烟丝,烟支重量稳定性增加,吸阻和硬度值增大;掺配丝状梗丝,有助于改善卷烟香气和余味,减少杂气,但刺激性略增加;掺配CO_(2)膨胀烟丝有助于改善卷烟香气和余味,减小刺激性;掺配丝状梗丝和CO_(2)膨胀烟丝均有助于改善卷烟感官质量,但添加量不宜过多,要考虑卷烟的具体感官设计风格。

基于环境温湿度影响下的烘丝入口水分控制研究及应用

烘丝入口水分是卷烟制丝生产中的关键衔接水分控制点,其稳定性反映了制丝前段对水分的控制能力,并且会直接影响制丝后段对成品烟丝的水分控制效果。大量的实践表明,环境温湿度对烟叶水分的控制有着显著影响,因此,为了稳定烘丝入口水分,本文利用多元回归分析方法,建立环境温湿度影响下,二次加料出口水分与烘丝入口水分的关系模型,并通过模型转换与求解,最终达到给定烘丝入口水分,输出相应加料出口水分设定值用于指导生产的目的。经过生产验证,最终烘丝入口水分预测偏差为0.04%,有效提高了批间烘丝入口水分控制的稳定性。

烘丝机入口水分控制模型的建立及应用

为了控制烘丝机入口水分的稳定性,烘丝机前段以水分仪与工序段为节点进行划分,分段研究水分链之间的预测控制模型,采用Pearson相关分析的方法分析影响烘丝机入口水分的主要因素,并用神经网络算法和多元回归分析方法建立水分预测模型。通过模型求解,实现给定烘丝机入口水分从而推算出加料出口水分参考值的目的,然后利用模型预测值与实际值对比的方法进行检验。结果表明,HT入口水分控制标准与实际值偏差在±0.2%范围内,验证50批,合格率达100%。该研究可作为烘丝机入口水分控制的有效技术手段加以推广应用。

卷烟定长切丝技术对中支卷烟质量的影响

中支卷烟的制作工艺要求高。相比于常规切丝方法,定长切丝方法具有明显的优越性,特别是对标准差方面的检测能力更佳。为提高卷烟的制作技术水平,介绍定长切丝方法对中支卷烟的影响,期望能够为优化中支卷烟的制作工艺提供借鉴。

基于回归模型的环境温湿度对烟叶制丝水分的影响分析

烟叶制丝是卷烟生产的重要工序,烟叶制丝的质量对卷烟的质量起着决定性的作用,烟丝含水率是最为重要的一个质量指标。烟叶制丝工序包含松散回潮、润叶加料、烘丝、储料等生产环节,整个工序通过加水、加料、烘干等工艺控制烟丝水分。在生产实践中,通过工控系统结合操作人员的经验对加水量、加料量、温度等工艺指标进行控制。大量的实践表明,环境温湿度对工艺指标的设定和控制有着显著影响,通过对历史生产数据的分析和现场调查发现,在实际生产中往往依赖于操作人员的经验调整工艺指标来应对环境温湿度对烟丝含水率的影响。通过建立多元回归模型反映环境温湿度对烟丝含水率和工艺指标设定值的相互关系可以摆脱对操作人员的经验依赖进一步提升烟叶制丝工序的自动化率,提高生产效率,实现烟叶制丝生产过程的智能化控制。

滚筒烘丝机工艺参数对烤烟感官质量的影响

为分析滚筒烘丝机工艺参数对感官质量的影响,对烘丝机工艺参数与感官质量各指标进行了简单相关、逐步回归、贡献率分析研究,并采用均匀设计方法对烘丝机筒壁温度、HT63蒸汽压力、烘丝机筒体转速、热风风门开度和热风温度等5个工艺参数进行了组合试验。结果表明:①HT63蒸汽压力与劲头达到了显著正相关,但其余各个工艺参数与感官质量各指标的相关性未达到显著水平。②在所测试的工艺指标中,筒壁温度对香气质、香气量、杂气、干净程度和评吸总分的贡献率最大;热风温度、HT63蒸汽压力对劲头贡献率较大;热风风门开度和HT63蒸汽压力对浓度的贡献率较大;HT63蒸汽压力对细腻程度和刺激的贡献率较大;热风温度对干燥感的贡献率较大。

模块加工中叶丝宽度组合对卷烟质量的影响

以青岛卷烟厂中高档卷烟"泰山"(宏图)牌号作为实验对象,在卷烟分组加工过程中,根据模块干燥方式设定不同的切丝宽度,测定了混合烟丝结构、成品含末率等物理指标以及加工过程消耗,并结合感官质量对比评吸结果研究了模块加工中叶丝宽度组合对产品质量的影响。结果表明:采用薄板干燥的主料烟板块和采用气流干燥的填充模块,切丝宽度分别设定为0.9,1.0 mm时,烟丝碎丝率降低0.39%,叶丝出柜烟末筛分量降低17.1 kg,卷烟含末率降低0.79 mg/支,空头剔除率减少0.83%,感官质量得分提高0.4分。

微波烘烤对烟丝填充力及吸食品质的影响

正常烘丝工艺的烟丝经 2～ 12s的微波烘烤后 ,填充力比对照提高 0 2 %～ 4 0 7% ,分析烟丝中的化学成分与对照相比 ,总糖含量有所增加 ,总氮含量变化不大 ,烟碱含量有所减少 ;评吸结果表明 :香气质量提高 ,刺激性减弱 ,余味更舒适 ,口感较好 ;微波烘烤能降低焦油及CO释放时 。

两种干燥工艺下叶丝加工质量的对比分析

为探讨叶丝干燥工艺对烟叶加工质量的影响,对叶丝经滚筒干燥和气流干燥处理后物理指标、感官质量、化学成分、烟气指标和7项有害成分的变化情况进行了检测。结果表明:①相对于滚筒干燥,气流干燥处理后叶丝的填充值显著升高、碎丝率显著降低,焦油和一氧化碳量均显著降低,7种有害成分中NNK释放量显著降低,但巴豆醛释放量有明显升高趋势,其他5种有害成分变化趋势不明显;②干燥工艺对感官质量的影响主要表现在香气量和丰满程度上,气流干燥会导致香气量减少、丰满程度降低,且干燥工艺对感官质量的影响在不同产地烟叶上存在较大差异。

不同宽度烟丝组合对卷烟物理指标及其综合稳定性的影响

【目的】分析不同宽度烟丝组合对卷烟物理指标及其综合稳定性的影响规律,以期为分组加工过程中不同模组叶丝宽度组合的优化提供数据支撑,提升卷烟精细化加工水平。【方法】以进行分组加工(薄板模组和气流模组)的卷烟配方叶组为试验材料,每个模组分别设定3种切丝宽度并进行正交试验设计(2因素3水平),最终共产生9种不同宽度烟丝组合的试验烟支样品。利用方差分析和多重比较对不同试验烟支的各项物理指标(重量、圆周、长度、总通风率、硬度和吸阻)进行差异性分析,并利用主成分分析法对不同试验烟支的物理指标综合稳定性进行了评价,最后利用聚类分析对不同试验烟支物理指标的差异性进行了验证。【结果】(1)不同宽度烟丝组合的烟支各项物理指标均存在显著性差异;(2)随着烟丝宽度的增加,烟支的单支重量、总通风率及其物理指标综合稳定性系数呈逐渐降低的变化趋势;(3)不同宽度烟丝组合的烟支样品可以聚为3类,聚类的分界点主要体现在薄板丝宽度的差异上。【结论】该规格卷烟薄板模组和气流模组的切丝宽度分别为0.95 mm时,组合后的烟支物理指标整体表现相对最优。

卷烟制丝车间可燃物燃烧特性实验与火灾模拟

为了研究大空间卷烟制丝车间可燃物的燃烧特性、火灾增长特点及对安全疏散和钢结构屋顶的影响.进行了着火温度实验、燃烧失重实验和燃烧蔓延实验,用性能化消防设计的方法、运用FDS火灾模拟软件对某大型标准制丝车间进行火灾模拟.结果表明:制丝车间典型可燃物烟叶、烟梗、成品烟丝和输送带的着火温度分别为310,230,240和370℃;燃烧失重速率为1.7-3.1 g/(m2.s;)火焰水平蔓延速率为1-2.3 cm/min;制丝工艺的热释放速率为41.1-98.0kW/m2;制丝工艺火灾模型为慢速发展的t2火;可用的安全疏散时间为2 000 s,能够满足人员安全疏散要求;起火后2 400 s内不会危及钢结构屋顶的结构安全.

滚筒分段变温干燥方式下烤烟叶丝质量的变化特征

为分析滚筒分段变温干燥方式下叶丝含水率变化、物理特性及叶丝香味成分变化规律,考察了100、120、130、140、150℃滚筒恒温干燥后,150/100、140/100、130/100、120/100℃滚筒分段变温干燥后,以及140/100℃分段变温干燥条件下分别在叶丝含水率为19%、17%、15%时改变筒壁温度进行干燥后叶丝填充值、弹性的变化情况,并对比了两种干燥方式下叶丝石油醚提取物及香味成分的变化规律。结果表明:1采用第一阶段高温第二阶段低温的变温干燥方式,通过提高脱水前期的筒壁温度,能够明显提升叶丝干燥效率;2与高温恒温干燥过程相比,采用第一阶段高温第二阶段低温的变温干燥方式有利于提高叶丝弹性、填充值,叶丝中棕色化反应产物、类胡萝卜素降解产物等香味成分含量也明显升高;3变温干燥方式下,变温点处烟丝含水率从19%降低至15%时,叶丝填充值呈降低趋势,弹性呈增大趋势,叶丝中香味成分总量也呈降低的趋势。

叶丝滚筒干燥过程中化学成分的动态变化特征研究

利用批处理式滚筒干燥试验装置,以两种烤烟、一种白肋烟为原料,研究了叶丝滚筒干燥过程中含水率、总植物碱、还原糖、总糖、石油醚提取物等含量随干燥处理时间的动态变化特征,同时对比分析了滚筒壁温对上述指标变化特征的影响。结果表明：①叶丝干燥过程含水率的变化规律符合菲克第二定律,实验所用烤烟的传质有效扩散系数（De）均小于白肋烟。滚筒壁温升高,3种叶丝De值均增大,但上部叶De值的变化较中部叶小;②随干燥时间延长,总植物碱和还原糖含量均呈近似线性下降,随滚筒壁温升高,其下降速率增大;③总糖含量除在160℃干燥结束阶段急剧下降外,整体变化规律不明显;④石油醚提取物含量在不同条件下均有相似的变化规律,其含量随干燥过程的进行呈先升高后降低的趋势,峰值区间均在含水率为8%~2.5%时。

微波法干燥叶丝研究

为使叶丝达到较好的物理、化学和感官质量指标,采用微波加热和真空脱水相结合的新型工艺干燥叶丝,通过对有关工艺参数进行的研究和优化,确定出微波干燥的最佳工艺参数:HT蒸气压力0.8MPa,叶丝含水率24%,微波辐射时间8min,脱水真空压力-0.054MPa。同时,采用常规物理、化学分析和评吸方法对微波与烘丝机干燥的叶丝质量进行了对比。结果表明,微波干燥可以使叶丝的填充能力提高12%左右;水溶性总糖和还原糖比烘丝机干燥叶丝的分别高1.7%和1.6%,而总植物碱和总氮含量则分别低0.14%和0.35%,其它化学成分无明显差异;卷烟质量得到明显提高,单支重量、烟气烟碱量和焦油量各下降13 4%、21 2%和4%。

滚筒干燥叶丝过程工艺参数优化

采用正交试验设计对滚筒干燥叶丝工艺参数进行优化,并通过双变量相关分析筛选试验指标,应用直观分析和方差分析对干燥后叶丝的感官质量和化学特性变化进行了分析讨论.结果表明:各因素变化对试验样品的感官质量和各类香味成分的影响主次顺序较一致,热风风门开度影响最大,其次是热风温度和滚筒转速;在试验范围内,方差分析表明热风风门开度对各类主要香味成分有一定的影响,但各因素对试验结果的影响均未达到显著水平,反映出滚筒干燥叶丝过程的质量控制水平相对偏低;优化后较佳的工艺参数为热风风门开度30%、热风温度130℃、滚筒转速14r/min,经验证,参数优化后样品的感官质量提高了1.55分.

基于分形理论的烟丝尺寸分布表征方法

为研究烟丝尺寸分布特性,推导了烟丝筛下累积质量百分比与分形维数的相关性方程,探讨了分形维数与端部落丝量的关系。结果表明:①根据粒度分形理论建立了烟丝尺寸分布分形模型,由该模型计算出的烟丝筛下累积质量百分比与实测值吻合程度较好(R2=0.9403),表明烟丝尺寸分布满足分形特性;②同种配方烟丝,分形维数越大,相同孔径筛网下烟丝比例越大,烟丝的特征尺寸越小;③端部落丝量M与烟丝分形维数D的相关性较好(R2=0.9007),说明分形维数作为端部落丝量的一个量化指标,可为加工过程中工艺参数的优化提供依据。

烤烟叶丝微波干燥特性研究

分析了烤烟叶丝含水率和温度随微波作用时间的变化规律并绘制出叶丝微波干燥曲线,研究了不同工艺条件(微波功率、叶丝初始含水率、真空压力)对叶丝微波干燥曲线的影响,在此基础上,建立了烤烟叶丝微波干燥的数学模型。结果表明,烤烟叶丝的微波干燥大致分为3个阶段:第1阶段,干燥速率和温度上升迅速,含水率降低缓慢;第2阶段,干燥速率基本保持不变,温度上升缓慢,含水率下降迅速;第3阶段,干燥速率下降,温度上升缓慢,含水率下降缓慢。微波功率和叶丝初始含水率对叶丝微波干燥曲线的影响显著,而真空压力影响不显著。烤烟叶丝微波干燥的动力学过程可以用薄层干燥的数学模型Page方程描述。

基于视觉形态特征检测的烟梗切丝质量分析

为实现烟梗切丝质量的快速评估,提出了基于视觉形态特征检测的烟梗切丝质量分析方法。使用形态分析方法计算梗丝的含丝率;使用骨架提取方法计算梗丝长度并结合概率密度函数计算梗丝的结构均匀性;使用霍夫变换原理计算梗丝宽度并结合数值分析计算梗丝的宽度均匀性。通过准确度、精度、效率实验对方法进行了验证。结果表明:含丝率检测的识别准确度为98.73%,结构均匀性中梗丝长度测量偏差0.02,宽度均匀性中梗丝的宽度测量偏差为0.02,方法准确度高;含丝率测量结果变异系数为0.6%,结构均匀性测量结果变异系数为1.0%,宽度均匀性测量结果变异系数为1.5%,方法具有良好的精确性;测量0.01 kg梗丝的平均时间小于11 s,图像处理时间小于2.5 s,能够满足大批量梗丝的在线检测需求。