基于灰色关联度分析不同规格卷烟产品的质量稳定性

为比较常规卷烟、中支卷烟、细支卷烟的质量稳定性差异,以某中烟的三家卷烟厂生产的不同规格卷烟产品为对象,采用灰色关联度分析其烟气指标、物理指标的质量稳定性差异。结果表明,常规卷烟、中支卷烟、细支卷烟均在质量、圆周、吸阻、长度、含水率指标的控制上与设计值接近,质量稳定性较好;但不同规格卷烟在烟气指标、总通风率、硬度指标上,其质量稳定性存在差异;同一卷烟厂生产的不同规格卷烟的关联度存在差异,表明常规卷烟的综合质量稳定性优于中支卷烟,中支卷烟优于细支卷烟;针对不同卷烟厂生产的同一牌号产品,其关联度存在差异,表明其综合质量稳定性存在差异。本研究可为卷烟厂的产品质量控制提供一定的参考依据。

烟草孔隙结构与其物理保润性能的关联性分析

采用烟草动态含水率监测装置在温度(22±1)℃、相对湿度30%环境下测定(1次/min)烤烟、白肋烟、香料烟、再造烟叶与膨胀梗丝共计26个烟草样品在4 000min以上时间内的失水速率,并由失水速率计算出其热力学Weibull模型中的α值和β值;压汞法测定烟草样品孔隙结构,并对样品Weibull模型中的α值和β值与其孔隙结构进行相关分析。结果表明:在相同的贮存温度、湿度下和相同的时间内再造烟叶与膨胀梗丝样品的失水速率最大,白肋烟和香料烟样品其次,烤烟样品最低;试验样品Weibull模型中α值和β值均与其微孔平均微孔直径呈显著负相关,烟草样品的保润性能均与其微孔的平均微孔直径显著负相关。

卷烟挥发性香气成分测定及烟丝加香工艺优化

建立了一种顶空—搅拌棒固相微萃取—热脱附—气相色谱—质谱联用(HS-SBSE-TD-GC-MS)检测卷烟烟丝中11种挥发性物质的方法,将其应用于烟丝加香工艺中的参数优化,分别对样品预处理方式和热脱附操作条件进行了优化。结果表明,①在优化的试验条件下,相关系数R2>0.998,检出限和定量下限分别为0.052~0.524,0.172~1.684μg/g;②加标回收率在85.2%~97.6%,测定结果的相对标准偏差在2.7%~6.0%;③基于该方法研究优化了加香工艺滚筒频率和风门大小参数,得出与感官评吸中香气评定一致的最佳加香工艺参数为滚筒频率40r/min,风门大小90%。该方法灵敏度高、线性关系好,可以作为烟丝加香工艺参数优化的有效手段。

基于Fisher线性判别分析方法的卷烟主流烟气质量预测模型构建

为建立卷烟主流烟气质量判别方法,采用Fisher线性判别分析理论对30种中国市售成品卷烟的16个参数作为判别因子,提出了一氧化碳、焦油量和烟气烟碱量3个判别函数,建立了Fisher判别模型。经验证,该模型回代误判率0,检验计算预测精度100%。

基于机器学习的切丝后含水率预测及控制方法

选取云烟(A)牌号制丝生产过程稳态数据样本,采用递归特征消除法分析模型的影响变量。基于车间温湿度SARIMAX预测模型,利用蒙特卡洛仿真、神经网络算法和XGBoost算法建立切丝后含水率控制模型,通过预测值与实际值对比的方法进行模型检验。结果表明,在工艺标准值±0.15%的误差范围内,切丝后含水率准确率由62.57%提升至86.49%;切丝后含水率的过程能力指数达标率由91.44%提升至97.30%。该方法实现了前后工序参数协同和精准控制,有效保证了制丝过程中切丝后含水率的稳定性。

滚筒复烤方式下不同尺寸烟片的干燥与收缩特性对比分析

以贵州C3F、河南C3F、河南B3F 3种烟叶为原料,利用实验室批式滚筒复合传热干燥装置进行试验。结果表明:滚筒复烤方式下,同种烟叶烟片尺寸规格的变化对其干燥速率和复烤后温度无明显影响。网孔12.70 mm以上的筛分烟片,烤后225~625 mm 2的叶片比例增加明显;网孔6.35~12.70 mm的筛分烟片,烤后36~225 mm 2的叶片比例增加明显。复烤后烟片总体尺寸分布在225~625 mm 2和36~225 mm 2面积区间呈集中趋势。烟片尺寸规格对滚筒复烤皱缩率影响显著,3种烟叶原料烤后烟片的皱缩率均随尺寸规格的增大呈明显上升趋势。

烙铁温度对成品烟丝致香成分的影响

建立了顶空-固相微萃取/气相色谱-质谱(HSSPME/GC-MS)联用法分析不同烙铁温度对同一规格不同批次卷烟中试试样烟丝样品中致香物质的组成及含量的影响。结果表明:①两个批次的成品烟丝共检测出35种核心致香成分,其中批次X含30种,批次Y含34种;②3-甲基-3-丁烯-2-酮、2-己烯-1-醇、2-(丁氧基乙氧基)乙醇、棕榈酸甲酯、3,5-二甲基苯酚为批次X未检测出成分,3-甲基-1,2-环戊二酮为批次Y未检测出成分,1,2-丙二醇为含量最高的致香物质;③F检验表明X、Y两个批次样品中致香成分含量的差异是来自于烙铁温度,将烙铁温度控制在270℃更利于保留烟丝中的致香成分。

回潮温度对中试试样烟丝中致香物质的影响

以中国市售具有代表性的主力卷烟品牌M的两个不同批次(A、B)样品为原料,建立了静态顶空-GC/MS联用法,MES自动控制系统采集数据,对A、B两批次烟丝样品中的致香成分进行测定。结果显示:①两个批次的成品烟丝共检测出40种核心致香成分,其中批次A含34种,批次B含37种;②3-甲基-1-丁醇、2,6-二甲基吡嗪、正十六烷、2-乙酰基呋喃、2-己烯-1-醇、顺式-4-庚烯醛为A中未检出的成分,2-甲基吡嗪、异戊烯醇、2-乙酰基吡咯为B中未检出的成分;③B中的致香物质相对总含量小于样品A中的致香物质相对总含量,将回潮区温度控制在60℃有利于保留烟丝中的致香成分。