一种近红外光谱快速检测烟用接装纸甜味剂含量的方法技术

本发明专利技术提供了一种近红外光谱快速检测烟用接装纸甜味剂含量的方法，属于烟用材料检测技术领域，该近红外光谱快速检测烟用接装纸甜味剂含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：收集含甜味剂烟用接装纸样品的近红外谱图数据；使用液相色谱仪分析含甜味剂烟用接装纸样品；对含甜味剂烟用接装纸样品近红外光谱数据进行预处理，并建立甜味剂含量预测数学模型并训练；对甜味剂含量预测数学模型进行优化，得到适用于实际的甜味剂含量预测数学模型；获取待测含甜味剂烟用接装纸样品的近红外谱图数据，采用适用于实际的甜味剂含量预测数学模型对所得到的待测含甜味剂烟用接装纸样品的近红外谱图数据进行计算，得到待测含甜味剂烟用接装纸样品的甜味剂含量。装纸样品的甜味剂含量。装纸样品的甜味剂含量。

【技术实现步骤摘要】
一种近红外光谱快速检测烟用接装纸甜味剂含量的方法


[0001]本专利技术属于烟用材料检测
，具体而言，涉及一种近红外光谱快速检测烟用接装纸甜味剂含量的方法。

技术介绍

[0002]烟用接装纸是生产卷烟的重要烟用材料，其内在质量将直接影响到卷烟的外观质量，卷制质量和感官风格，从而直接或间接影响卷烟成品的市场竞争力。甜味剂是新型卷烟接装纸的重要食品添加剂，其涂布用量不仅关系到卷烟制品的感官质量，而且也是行业内食品安全监控的重要指标。因此，甜味剂在接装纸上的涂布用量监测及其品质稳定性一直备受关注。
[0003]公开号为CN113655138A的中国专利技术专利(申请号：CN202110815579.7)公开一种用于甜味接装纸表观甜味剂的测定方法，裁取设定面积的接装纸，将其平铺并固定；向玻璃纤维滤片粗糙面滴加人工唾液后静置，待人工唾液在玻璃纤维上分散均匀后，用镊子夹住玻璃纤维正面，将粗糙面与接装纸正面接触，沿接装纸长度方向往返擦拭，将擦拭后的玻璃纤维滤片放入具塞锥形瓶中；向具塞锥形瓶中加入萃取液，超声萃取后静置，取上清液，过滤膜，色谱分析测定。通过本技术方案的测定方法，能够准确的检测到接装纸表面的甜味剂转移的量，为直接了解接装纸表面的甜味剂的转移提供技术支撑，并为接装纸表面甜味剂的转移量控制提供检测支撑。
[0004]上述专利技术需要用高效液相色谱，依赖于实验室检测，需提供专业技术和仪器，不适于在工业化生产中广泛应用，通常液相色谱仪器的价格昂贵、运行和维护成本较高、检测耗时较长，不能够解决检测成本高、检测效率低的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种近红外光谱快速检测烟用接装纸甜味剂含量的方法，能够解决检测成本高、检测效率低的问题。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]本专利技术提供一种近红外光谱快速检测烟用接装纸甜味剂含量的方法，其中，包括以下步骤：
[0008]S01：收集含甜味剂烟用接装纸样品的近红外谱图数据；
[0009]S02：使用液相色谱仪化学检测分析所述含甜味剂烟用接装纸样品，采用面积归一法得到化学检测结果；
[0010]S03：对所述含甜味剂烟用接装纸样品近红外光谱数据进行预处理，采用仪器随配的OPUS7.8化学计量软件进行数学处理，并建立甜味剂含量预测数学模型并训练；
[0011]S04：对所述甜味剂含量预测数学模型进行优化，得到适用于实际的甜味剂含量预测数学模型；
[0012]S05：获取待测含甜味剂烟用接装纸样品的近红外谱图数据，采用所述适用于实际
的甜味剂含量预测数学模型对所得到的待测含甜味剂烟用接装纸样品的近红外谱图数据进行计算，得到待测含甜味剂烟用接装纸样品的甜味剂含量。
[0013]在上述技术方案的基础上，本专利技术的一种近红外光谱快速检测烟用接装纸甜味剂含量的方法还可以做如下改进:
[0014]其中，所述步骤S03具体包括：获取多组含甜味剂烟用接装纸样品的近红外谱图数据以及对应的含甜味剂烟用接装纸样品的化学检测结果，以每组预处理后的近红外光谱数据作为训练输入，以与所述预处理后的近红外光谱数据作为训练输入对应的甜味剂含量的化学检测结果作为训练输出，建立神经网络模型并进行训练。
[0015]进一步的，所述步骤S04具体包括：
[0016]S041：测试30组未知的含甜味剂烟用接装纸样品其近红外光谱数据，然后输入已建立的所述预测数学模型得到第一甜味剂含量集，并对所述30组未知的含甜味剂烟用接装纸样品采用所述步骤S02所述的化学检测方式检测得到第二甜味剂含量集；
[0017]S042：将所述第一甜味剂含量集与第二甜味剂含量集比对分析，若两者的相对误差大于5％，则进行步骤S043；
[0018]S043：对所述甜味剂含量预测数学模型进行调整，然后进行所述步骤S041。
[0019]进一步的，所述步骤S043中对所述甜味剂含量预测数学模型进行调整具体包括：
[0020]第一步：采用比所述步骤S02中使用的液相色谱仪精度更高的液相色谱仪，进行步骤S01
‑
S02；
[0021]第二步：以RMSECV值为所述甜味剂含量预测数学模型训练过程的收敛条件对所述甜味剂含量预测数学模型进行优化。
[0022]其中，所述步骤S02中使用液相色谱仪化学检测分析所述含甜味剂烟用接装纸样品的具体步骤为：
[0023]第一步：取2g放入所述含甜味剂烟用接装纸样品，将所述含甜味剂烟用接装纸样品剪成1cm大小的方片，放置于锥形瓶中，用量筒取50ml的溶剂，所述溶剂包括异丙醇、乙醇、超纯水中的一种或两种，所述溶剂用于溶解甜味剂，将所述剪成1cm大小的方片的所述含甜味剂烟用接装纸样品置于锥形瓶中，浸没所述含甜味剂烟用接装纸样品；
[0024]第二步：将所述锥形瓶置于25℃的超声波振荡器中分散30min，制成溶解液；
[0025]第三步：从所述锥形瓶中量取定量所述溶解液，经滤膜过滤后加入色谱级溶剂稀释制备测样样品；
[0026]第四步：通过面积积分法得到所述化学检测结果；
[0027]第五步：将所述化学检测结果编号与检测值录入Excel备用。
[0028]其中，所述步骤S03中对所述含甜味剂烟用接装纸样品红外光谱数据进行预处理的方法具体包括使用矢量归一化、多元散射校正、一阶导数、最小
‑
最大归一化预处理方式中的一种或多种进行优化处理。
[0029]其中，所述步骤S01的具体步骤为：
[0030]第一步：在温度20～24℃，湿度小于40RH％环境下，在不同批次中分别测试并收集含甜味剂烟用接装纸样品的近红外曲线光谱信息；
[0031]第二步：通过观察谱图呈现状态来调整检测参数，所述检测参数为：扫描次数32次，分辨率为16cm
‑
1，检测台不转动，检测样品数不少于300个；
[0032]第三步：将检测后的所述含甜味剂烟用接装纸样品按照阿拉伯数字编号，录入Excel备用，将所述含甜味剂烟用接装纸样品避光封存。
[0033]其中，所述含甜味剂烟用接装纸样品中甜味剂种类包括：三氯蔗糖、糖精钠、阿斯巴甜、纽甜、安赛蜜。
[0034]进一步的，所述RMSECV值为11.6。
[0035]其中，所述液相色谱仪波数范围为4000～10000cm
‑1。
[0036][0037]与现有技术相比较，本专利技术提供的一种近红外光谱快速检测烟用接装纸甜味剂含量的方法的有益效果是：可满足多种甜味剂检测的需要，且检测成本低、快速、高效、无损；可节约检测成本70％以上，可同时作为工业企业烟用材料入厂交收检验甜味剂快速判定的依据，节约检测时间90％以上；可有效降低检测难度，检测数学模型确定后，日常检验操作步骤、技术难度将得到大幅度降低。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近红外光谱快速检测烟用接装纸甜味剂含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：收集含甜味剂烟用接装纸样品的近红外谱图数据；S02：使用液相色谱仪化学检测分析所述含甜味剂烟用接装纸样品，采用面积归一法得到化学检测结果；S03：对所述含甜味剂烟用接装纸样品近红外光谱数据进行预处理，采用仪器随配的OPUS7.8化学计量软件进行数学处理，并建立甜味剂含量预测数学模型并训练；S04：对所述甜味剂含量预测数学模型进行优化，得到适用于实际的甜味剂含量预测数学模型；S05：获取待测含甜味剂烟用接装纸样品的近红外谱图数据，采用所述适用于实际的甜味剂含量预测数学模型对所得到的待测含甜味剂烟用接装纸样品的近红外谱图数据进行计算，得到待测含甜味剂烟用接装纸样品的甜味剂含量。2.根据权利要求1所述的一种近红外光谱快速检测烟用接装纸甜味剂含量的方法，其特征在于，所述步骤S03具体包括：获取多组含甜味剂烟用接装纸样品的近红外谱图数据以及对应的含甜味剂烟用接装纸样品的化学检测结果，以每组预处理后的近红外光谱数据作为训练输入，以与所述预处理后的近红外光谱数据作为训练输入对应的甜味剂含量的化学检测结果作为训练输出，建立神经网络模型并进行训练。3.根据权利要求2所述的一种近红外光谱快速检测烟用接装纸甜味剂含量的方法，其特征在于，所述步骤S04具体包括：S041：测试30组未知的含甜味剂烟用接装纸样品其近红外光谱数据，然后输入已建立的所述预测数学模型得到第一甜味剂含量集，并对所述30组未知的含甜味剂烟用接装纸样品采用所述步骤S02所述的化学检测方式检测得到第二甜味剂含量集；S042：将所述第一甜味剂含量集与第二甜味剂含量集比对分析，若两者的相对误差大于5％，则进行步骤S043；S043：对所述甜味剂含量预测数学模型进行调整，然后进行所述步骤S041。4.根据权利要求3所述的一种近红外光谱快速检测烟用接装纸甜味剂含量的方法，其特征在于，所述步骤S043中对所述甜味剂含量预测数学模型进行调整具体包括：第一步：采用比所述步骤S02中使用的液相色谱仪精度更高的液相色谱仪，进行步骤S01
‑
S02；第二步：以RMSECV值为所述甜味剂含量预测数学模型训练过程的收敛条件对所述甜味剂含量预测数学模型进行优化。5.根据权利要求1所述的一种近红外光谱快速检测烟...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锋锋，侯莹莹，张会东，高云，靳昇，刘金柳，于国锋，徐世杰，刘安娜，武美丽，
申请(专利权)人：山东中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：