專利名稱：卷煙葉組配方設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巻煙煙葉的生產(chǎn)技術(shù)，具體涉及巻煙煙葉組配的設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
由于巻煙煙葉產(chǎn)地、加工條件等不同，各自呈現(xiàn)不同的特征，用于生產(chǎn)成 巻煙后，也各自具有其不同的特征，比如焦油含量、香型、煙氣特性等就可能 不同。現(xiàn)有巻煙煙葉的組配的設(shè)計(jì)方法僅僅依據(jù)配方人員的經(jīng)驗(yàn)從產(chǎn)區(qū)、香型 等方面判斷，僅只能考慮挑選出的各等級(jí)煙葉之間有限的幾種比例組合，無(wú)法 保證組合后的煙葉組合是符合目標(biāo)要求的最優(yōu)組合或次優(yōu)組合，也不能保證感 官質(zhì)量、產(chǎn)品風(fēng)格和煙氣指標(biāo)符合設(shè)計(jì)的要求，不能充分利用各等級(jí)煙葉原料， 不僅容易存在浪費(fèi)，而且提高了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供巻煙煙葉的組配的設(shè)計(jì)方法。
為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
巻煙葉組配方設(shè)計(jì)方法，按照如下步驟進(jìn)行-
步驟l 確定巻煙產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)；
步驟2 確定目標(biāo)的主要化學(xué)成分的要求；
步驟3 配方人員依據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步選出主料煙、輔料煙和填充料的各一種代表 性煙葉；
步驟4主料煙按照相似性、輔料煙和填充料按照配伍性選出其余煙葉原
料；
步驟5 配方人員依據(jù)煙葉庫(kù)存量、絕對(duì)關(guān)聯(lián)度^大小和評(píng)吸確定最終的配
方用煙葉原料；
步驟6 以配方成本為適應(yīng)度評(píng)價(jià)函數(shù)，化學(xué)成分、主料、輔料、填充料比 例為約束條件進(jìn)行遺傳算法搜索，得到符合要求的最佳配方組合；
步驟7 對(duì)焦油、感官質(zhì)量的最佳配方組合進(jìn)行預(yù)測(cè)，若不符合設(shè)計(jì)要求， 執(zhí)行步驟8 ，則若符合設(shè)計(jì)要求，則步驟10;
步驟8依據(jù)焦油、感官質(zhì)量逆向預(yù)測(cè)得到的化學(xué)成分的指標(biāo)，
步驟9修改步驟6中的約束條件并執(zhí)行步驟6;
步驟IO確定該巻煙葉組配方。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是步驟4中主料煙的相似性是采用的灰色聚類與灰色
絕對(duì)關(guān)聯(lián)相結(jié)合進(jìn)行化學(xué)成分的相似性綜合評(píng)價(jià)。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是步驟2中所述的化學(xué)成分包括總植物堿、總氮、總 糖、還原糖、鉀離子、氯離子、淀粉、總揮發(fā)酸、總揮發(fā)堿、石油醚提取物、 蛋白質(zhì)、細(xì)胞壁物質(zhì)、新植二烯、多元有機(jī)酸、類胡蘿卜素降解類、西柏烷類、 芳香族氨基酸類、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、酚類。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是多元有機(jī)酸包含草酸、丙二酸、琥珀酸、蘋果酸、 檸檬酸。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是類胡蘿卜素降解類包含巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮B、 巨豆三烯酮C、巨豆三烯酮D、大馬酮、3-羥基大馬酮、3-氧化紫羅蘭酮、香葉 基丙酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、6 -甲基-5 -庚烯-2 -酮。
根據(jù)權(quán)利要求3所述的巻煙葉組配方設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述的西柏烷類 包含氧化茄酮、茄酮。 根據(jù)權(quán)利要求3所述的巻煙葉組配方設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述的芳香族氨 基酸類包含苯甲醇、苯甲醛、苯乙醇r苯乙醛、吲哚。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是美拉德反應(yīng)產(chǎn)物包含糠醇、糠醛、5-甲基糠醛、乙 ?；量⒍溥秽?、2， 4-庚二烯醛、4-環(huán)戊烯-1， 3-二酮等。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是酚類是4-乙烯基-2-甲氧基苯酚。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是步驟4的輔料煙和填充料的配伍是對(duì)化學(xué)成分的種 類和比例進(jìn)行混合。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是擴(kuò)大了煙葉的選擇范圍，使煙葉的 選擇更具有內(nèi)在合理性；能提供多個(gè)符合要求的配方組合，使葉組配方更加合 理，提高了低等級(jí)煙葉的使用范圍，降低了成本，同時(shí)減輕了配方人員的工作


附圖為本發(fā)明流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
巻煙煙葉的化學(xué)成分，包括致香成分是巻煙感官質(zhì)量、產(chǎn)品風(fēng)格和煙氣成分 的內(nèi)在基礎(chǔ)。因此本發(fā)明將巻煙煙葉的組配，替換成煙葉的化學(xué)成分的組配。 并需應(yīng)用組合優(yōu)化技術(shù)對(duì)選擇的煙葉進(jìn)行優(yōu)化組合，尋找符合設(shè)計(jì)目標(biāo)要求的 最優(yōu)化組合。
灰色系統(tǒng)理論的研究對(duì)象是"部分信息已知，部分信息未知"的"小樣本"、 "貧信息"不確定系統(tǒng)，適用于非線性評(píng)價(jià)問(wèn)題。
本發(fā)明采用灰色聚類與灰色絕對(duì)關(guān)聯(lián)相結(jié)合對(duì)煙葉進(jìn)行化學(xué)成分相似性綜
合評(píng)價(jià)，有利于從煙、葉庫(kù)中挑選出盡可能多的相似煙葉；改變?cè)u(píng)、價(jià)指標(biāo)，應(yīng)用 該方法還可以對(duì)煙葉配伍性進(jìn)行評(píng)價(jià)。基于遺傳算法的組合優(yōu)化以"自然選擇、 適者生存"的進(jìn)化論思想為基本原則，采用"選擇"、"交叉"、"變異"產(chǎn)生符 合目標(biāo)要求的新一代種群，有利于獲得全局最優(yōu)值，并能得到盡可能多的滿意 解，即盡可能多的符合目標(biāo)要求的葉組配方組合。 如附圖所示，設(shè)計(jì)一批巻煙的組配。
步驟ll確定巻煙產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)，確定產(chǎn)品的要求是焦油含量在12mg至13mg 之間，燃燒速度為中速；
步驟12配方人員確定本產(chǎn)品需要考慮的是總植物堿、總氮、總糖、還原糖、 鉀離子、氯離子、淀粉、總揮發(fā)酸、總揮發(fā)堿、石油醚提取物、蛋白質(zhì)、細(xì)胞 壁物質(zhì)、新植二烯、多元有機(jī)酸、類胡蘿卜素降解類、西柏烷類、芳香族氨基 酸類、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、酚類等化學(xué)成分。(根據(jù)步驟1的要求，確定考慮化 學(xué)成分)
步驟13配方人員依據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步選出主料煙代表性煙葉ZJ-01批號(hào)、輔料煙 的代表性煙葉FU-01批號(hào)和填充料的代表性煙葉TC-01批號(hào)；
步驟14主料煙按照相似性選出ZJ-02批號(hào)、ZJ-03批號(hào)、ZJ-04批號(hào)、ZJ-05、 ZJ-06、 ZJ-07可供使用，輔料煙按照配伍性選擇出FU-02批號(hào)、FU-03批號(hào)、 FU-04批號(hào)、FU-05批號(hào)、FU-06批號(hào)可供使用，填充料按照配伍性選擇出TC-03 批號(hào)、TC-04批號(hào)、TO05批號(hào)、TC-06批號(hào)可供使用；
步驟15配方人員檢索煙葉庫(kù)存量，發(fā)現(xiàn)ZJ-01批號(hào)、FU-02批號(hào)、TC-06 批號(hào)的庫(kù)存比較大，F(xiàn)U-06批號(hào)、TC-03批號(hào)已經(jīng)沒(méi)有庫(kù)存；配方人員依據(jù)絕對(duì) 關(guān)聯(lián)度的大小并評(píng)吸，確定最終的配方用煙葉原料主料為ZJ-01批號(hào)、ZJ-02批
號(hào)、ZJ-03批號(hào)、ZJ-04批號(hào)、ZJ-05批號(hào)、ZJ-06批號(hào)、ZJ-07批號(hào)；輔料為 FU-01批號(hào)、FU-02批號(hào)、FU-03批號(hào)、FU-04批號(hào)、、FU-05批號(hào)，填充料為TC-01 批號(hào)、TC-04批號(hào)、TO05批號(hào)、TC-06批號(hào)；
步驟16以配方成本為適應(yīng)度評(píng)價(jià)函數(shù)，化學(xué)成分、主料、輔料、填充料比 例為約束條件進(jìn)行遺傳算法搜索，得到符合要求的最佳配方組合是主料ZJ-Ol 批號(hào)7%、 ZJ-02批號(hào)4%、 ZJ-03批號(hào)5%、 ZJ-04批號(hào)5%、 ZJ-05批號(hào)4%、 ZJ-06 批號(hào)6%、 ZJ-07批號(hào)4%，輔料FU-01批號(hào)49k FU-02批號(hào)4%、 FU-03批號(hào)8%、 FU-04批號(hào)6%、 FU-05批號(hào)3%，填充料TC-01批號(hào)3%、 TC-04批號(hào)3%、 TC-05 批號(hào)5%、 TC-06批號(hào)4%;梗絲、膨脹絲25%。
步驟17對(duì)該配方組合進(jìn)行焦油預(yù)測(cè)并進(jìn)行感官評(píng)吸，符合設(shè)計(jì)要求
步驟18確定上述巻煙葉組配方。
權(quán)利要求
1、卷煙葉組配方設(shè)計(jì)方法，其特征在于按照如下步驟進(jìn)行步驟1 確定卷煙產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)；步驟2 確定目標(biāo)的主要化學(xué)成分的要求；步驟3 配方人員依據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步選出主料煙、輔料煙和填充料的各一種代表性煙葉；步驟4 主料煙按照相似性、輔料煙和填充料按照配伍性選出其余煙葉原料；步驟5 配方人員依據(jù)煙葉庫(kù)存量、絕對(duì)關(guān)聯(lián)度的大小和評(píng)吸確定最終的配方用煙葉原料；步驟6 以配方成本為適應(yīng)度評(píng)價(jià)函數(shù)，化學(xué)成分、主料、輔料、填充料比例為約束條件進(jìn)行遺傳算法搜索，得到符合要求的最佳配方組合；步驟7 對(duì)焦油、感官質(zhì)量的最佳配方組合進(jìn)行預(yù)測(cè)，若不符合設(shè)計(jì)要求，執(zhí)行步驟8，則若符合設(shè)計(jì)要求，則步驟10；步驟8 依據(jù)焦油、感官質(zhì)量逆向預(yù)測(cè)得到的化學(xué)成分的指標(biāo)步驟9 修改步驟6中的約束條件并執(zhí)行步驟6；步驟10 確定該卷煙葉組配方。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的巻煙葉組配方設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述的 步驟4中主料煙的相似性是采用的灰色聚類與灰色絕對(duì)關(guān)聯(lián)相結(jié)合進(jìn)行化學(xué)成 分的相似性綜合評(píng)價(jià)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的巻煙葉組配方設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述的 步驟2中所述的化學(xué)成分包括總植物堿、總氮、總糖、還原糖、鉀離子、氯 離子、淀粉、總揮發(fā)酸、總揮發(fā)堿、石油醚提取物、蛋白質(zhì)、細(xì)胞壁物質(zhì)、新 植二烯、多元有機(jī)酸、類胡蘿卜素降解類、西柏烷類、芳香族氨基酸類、美拉 德反應(yīng)產(chǎn)物、酚類。
4、 根據(jù)權(quán)利要錄3所述的巻煙葉組配方設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述的多元有機(jī)酸包含草酸、丙二酸、琥珀酸、蘋果酸、檸檬酸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的巻煙葉組配方設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述的 類胡蘿卜素降解類包含巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮B、巨豆三烯酮C、巨豆三烯 酮D、大馬酮、3-羥基大馬酮、3-氧化紫羅蘭酮、香葉基丙酮、二氫獼猴桃內(nèi) 酯、6 -甲基-5-庚烯-2-酮。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的巻煙葉組配方設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述的 西柏烷類包含氧化茄酮、茄酮。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的巻煙葉組配方設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述的 芳香族氨基酸類包含苯甲醇、苯甲醛、苯乙醇、苯乙醛、吲哚。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的巻煙葉組配方設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述的 美拉德反應(yīng)產(chǎn)物包含糠醇、糠醛、5-甲基糠醛、乙酰基吡咯、二氫呋喃酮、2， 4-庚二烯醛、4-環(huán)戊烯-1， 3-二酮等。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的巻煙葉組配方設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述的 酚類是4-乙烯基-2-甲氧基苯酚。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3至權(quán)利要求9任一權(quán)利要求所述的巻煙葉組配方設(shè) 計(jì)方法，其特征在于所述的步驟4的輔料煙和填充料的配伍是對(duì)化學(xué)成分的種 類和比例進(jìn)行混合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種卷煙葉組配方設(shè)計(jì)方法，依照如下步驟進(jìn)行確定卷煙產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)；確定目標(biāo)的主要化學(xué)成分的要求；配方人員依據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步選出主料煙、輔料煙和填充料的各一種代表性煙葉；主料煙按照相似性、輔料煙和填充料按照配伍性選出其余煙葉原料；配方人員依據(jù)煙葉庫(kù)存量、絕對(duì)關(guān)聯(lián)度的大小和評(píng)吸確定最終的配方用煙葉原料；以配方成本為適應(yīng)度評(píng)價(jià)函數(shù)，化學(xué)成分、主料、輔料、填充料比例為約束條件進(jìn)行遺傳算法搜索。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法保證煙葉組配感官質(zhì)量、產(chǎn)品風(fēng)格和煙氣指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求的不足，提出一種能提供多個(gè)符合要求的配方組合，降低了成本，減輕了配方人員工作量的方法，可以廣泛應(yīng)用在卷煙生產(chǎn)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)A24B15/00GK101385571SQ200810046379
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者亞 戴, 李東亮, 許自成 申請(qǐng)人:川渝中煙工業(yè)公司