本发明属于烟草检测
技术领域：
，具体涉及一种评价烟气中杂气的方法。
背景技术：
：近年来，随着烟草市场多元化的需求，卷烟产品配方的不断调整，烟草生产企业对原料的品质要求越来越高。烟叶质量是卷烟产品质量最重要的影响因素，良好的卷烟产品离不开良好的烟叶。烟叶燃烧产生的烟气中存在一些杂气，杂气是指烟气中令人不愉快的气息，会导致烟叶产品品质下降和香气风格特征发生变化。杂气作为卷烟感官评价的重要指标之一，一直受到卷烟工作者的普遍关注。传统的杂气评价需要将烟叶抽梗、切丝后卷制成卷烟样品，组织具有专业资格的评吸人员进行评价，耗时较长，且具有一定的专业依赖性，同时还容易受到评吸人员身体和精神状态的影响。由于烟叶中的化学成分和感官评价指标有着比较直接的关系，更多的研究是利用化学成分或者近红外光谱数据对感官评价直接进行预报预测，那么便需要使用化学药剂去测定样品的化学成分，出结果时耗费时间较长，耗时耗力，且不可避免对烟叶样品产生破坏，造成环境污染。技术实现要素：本发明提供了一种评价烟气中杂气的方法，用以解决利用传统方法评价杂气存在的耗时长、专业依赖性强，利用化学成分评价烟气中杂气存在的耗时耗力且对烟叶样品产生破坏的问题。为解决上述技术问题，本发明的技术方案包括：本发明提供了一种评价烟气中杂气的方法，包括如下步骤：获取待评价烟叶的物理特性数据，将物理特性数据进行转换处理，使转换处理后得到的六项综合指标与每种转换处理前的物理特性数据均相关；所述物理特性数据包括以下六种：厚度、填充值、拉力、含梗率、平衡含水率和叶面密度；将六项综合指标输入至构建的杂气评价模型中，得到与所述六项综合指标相对应的杂气评分结果；其中，所述杂气评价模型利用已评价过的烟叶的六项综合指标、以及对应的对该烟叶进行评吸后的评分结果进行训练得到。上述技术方案的有益效果为：本发明在构建好杂气评价模型的基础上，为了对待评价烟叶进行评价，首先获取待评价烟叶的物理特性数据，接着将物理特性数据进行转换处理，得到的六项综合指标直接输入至杂气评价模型便可得到与之对应的杂气评分结果，从而简单且快速评价待检测烟叶烟气中杂气。本发明省略了烟叶卷制环节，同时不需专业评吸人员通过感官评价进行杂气评价，克服了耗时长、专业依赖性等缺点；另外，本发明无需使用化学药品去测定其化学成分，对样品不会产生破坏，对环境不会造成污染，具有操作简单、节约试剂、时间短、低成本且无污染等优点。进一步的，为了简单快速得到杂气评价模型，所述杂气评价模型采用支持向量机构建得到。进一步的，为了使转换处理得到的六项综合指标包含每种转换处理前的物理特性数据所包含的信息，所述转换处理为：y1＝k11x1 k12x2 k13x3 k14x4 k15x5 k16x6 k17y2＝k21x1 k22x2 k23x3 k24x4 k25x5 k26x6 k27y3＝k31x1 k32x2 k33x3 k34x4 k35x5 k36x6 k37y4＝k41x1 k42x2 k43x3 k44x4 k45x5 k46x6 k47y5＝k51x1 k52x2 k53x3 k54x4 k55x5 k56x6 k57y6＝k61x1 k62x2 k63x3 k64x4 k65x5 k66x6 k67其中，y1、y2、y3、y4、y5、y6是转换处理后的六项综合指标；x1、x2、x3、x4、x5、x6分别是转换处理前的厚度、填充值、拉力、含梗率、平衡含水率以及叶面密度；k11、k12、k13、k14、k15、k16、k17、k21、k22、k23、k24、k25、k26、k27、k31、k32、k33、k34、k35、k36、k37、k41、k42、k43、k44、k45、k46、k47、k51、k52、k53、k54、k55、k56、k57、k61、k62、k63、k64、k65、k66、以及k67均为转换系数。进一步的，转换系数k11＝30.566，k12＝-0.0992，k13＝-0.02534，k14＝-0.002913，k15＝0.2667，k16＝-0.05711，k17＝-2.509，k21＝6.254，k22,＝1.255，k23＝2.273，k24＝0.002073，k25＝0.7487，k26＝-0.03147，k27＝-15.937，k31＝5.94，k32＝-0.1258，k33＝1.522，k34＝-0.2746，k35＝0.09892，k36＝0.01469，k37＝3.441，k41＝16.399，k42＝0.5262，k43＝-0.4426，k44＝-0.2115，k45＝-0.2839，k46＝-0.06018，k47＝15.168，k51＝-11.353，k52＝-2.293，k53＝-1.393，k54＝-0.07207，k55＝0.7193，k56＝-0.01022，k57＝5.69，k61＝-4.486，k62＝-2.637，k63＝1.915，k64＝0.05614，k65＝-0.4199，k66＝-0.02424，k67＝13.287。附图说明图1是本发明的评价烟气中杂气的方法的流程图；图2是本发明的建模结果的杂气的评价值和实际值相差正负0.5所占比例图；图3为本发明的建模结果的杂气的评价值和实际值相差正负0.4所占比例图；图4为本发明的预报结果的杂气的评价值和实际值相差正负0.5所占比例图；图5为本发明的预报结果的杂气的评价值和实际值相差正负0.4所占比例图。具体实施方式本发明研究发现，烟叶的物理特性(例如厚度、填充值、拉力、含梗率、平衡含水率和叶面密度等)与杂气相关，根据该现象，本发明构建杂气评价模型，利用该模型对烟气中的杂气进行快速、准确、低成本、简便地评价。本发明的一种评价烟气中杂气的方法实施例，其流程如图1所示，过程如下：步骤一，收集796个不同产地的烟叶样品，对样品平衡含水率、填充值、厚度、拉力、叶面密度、含梗率等指标的定量检测，得到这些烟叶样品的物理特性数据，如表1所示(只展示了部分数据)。表1烟叶物理特性数据厚度(mm)填充值(cm3/g)拉力(n)含梗率(％)平衡含水率(％)叶面密度(g/m2)0.0824.841.3331.39812.12975.2430.0863.731.95129.75211.77871.080.0763.272.09936.03613.57372.8480.0683.682.00431.56612.96170.7230.1114.751.72836.42412.61866.20.0553.451.6432.58612.62164.0550.0984.171.5529.29311.63170.120.1024.141.15432.37211.03868.1690.0853.541.48934.70812.05571.2760.0883.91.83928.15512.86180.056步骤二，利用评吸人员对这些烟叶样品进行评吸，得到杂气评分结果。本实施例中，最高为9分，最低为0分，杂气评分结果越高，表明杂气含量越少。杂气评分结果可细化至小数位，例如杂气评分可为3.5分、4.6分等。步骤三，将步骤一中的烟叶样品的物理特性数据代入以下转换方程，得到如表2(只展示了部分数据，与表1相照应)所示的六项综合指标。转换方程如下：y1＝30.566x1-0.0992x2-0.02534x3-0.002913x4 0.2667x5-0.05711x6-2.509y2＝6.254x1 1.255x2 2.273x3 0.002073x4 0.7487x5-0.03147x6-15.937y3＝5.94x1-0.1258x2 1.522x3-0.2746x4 0.09892x5 0.01469x6 3.441y4＝-16.399x1 0.5262x2-0.4426x3-0.2115x4-0.2839x5-0.06018x6 15.168y5＝-11.353x1-2.293x2-1.393x3-0.07207x4 0.7193x5-0.01022x6 5.69y6＝-4.486x1-2.637x2 1.915x3 0.05614x4-0.4199x5-0.02424x6 13.287其中，y1、y2、y3、y4、y5、y6是转换处理后得到的六项综合指标；x1、x2、x3、x4、x5、x6分别是转换处理前的厚度、填充值、拉力、含梗率、平衡含水率以及叶面密度。表2转换后得到的六项综合指标y1y2y3y4y5y6-1.6703-0.5721-0.97531.1697-2.5028-2.4501-1.3038-0.71480.48910.9424-0.95341.8037-1.20910.4087-0.8065-1.14670.8312.9033-1.52040.35660.08450.48960.01541.7346-0.15320.6996-1.6494-0.1881-3.0963-1.2816-1.5983-0.7197-0.93081.02480.94852.057-0.9537-1.2294-0.00871.3518-1.6053-0.1222-0.8741-2.5677-1.51811.0803-1.6582-0.3571-1.256-1.7846-1.5271-0.0751-0.02191.5745-1.4764-0.24370.98810.5395-0.40990.3724-1.6703-0.5721-0.97531.1697-2.5028-2.4501-1.3038-0.71480.48910.9424-0.95341.8037步骤四，以796个烟叶样品的六项综合指标作为输入，以该796个烟叶样品的杂气评分结果为输出，利用这些数据对支持向量机模型进行训练，训练完成后得到杂气评价模型。其中，支持向量机构建过程中，选择的径向基核函数的惩罚因子为10，不敏感函数选择0.05。建模完成后，建模结果中杂气的评价值和实际值相差正负0.5所占的比例为92.45％，如图2所示；杂气的评价值和实际值相差正负0.4所占的比例为88.80％。如图3所示。至此，完成杂气评价模型的构建。步骤五，获取待评价烟叶的物理特性数据，将物理特性数据进行转换处理，得到转换处理后的物理特性数据，即六项综合指标；将转换处理后的物理特性数据输入至步骤四中构建的杂气评价模型中，得到与转换处理后的物理特性数据相对应的杂气评分结果。通过独立样本的杂气评价值(通过杂气评价模型得到)与实际值(评吸人员的评分结果)对比，进一步地验证了杂气评价模型的准确性。其中，预报结果烟气中杂气的评价值和实际值相差正负0.5所占的比例为90.95％，如图4所示；预报结果烟气中杂气的评价值和实际值相差正负0.4所占的比例为81.41％，如图5所示。进而进一步证明了该杂气评价模型的准确性。需说明的是，该方法将物理特性数据进行了转换处理，转化处理后的物理特性数据都是转换前的物理特性数据的组合，使得六项综合指标包含的信息量较大，对后续建立更为准确的杂气评价模型有较大帮助。本发明的评价烟气中杂气的方法，在构建好杂气评价模型后，将待评价烟叶的六项综合指标直接输入杂气评价模型即可，简单且快捷；且无需使用化学药品去测定其化学成分，对样品不会产生破坏，对环境不会造成污染，操作简单、节约试剂，时间短，低成本且无污染。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种评价烟气中杂气的方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取待评价烟叶的物理特性数据，将物理特性数据进行转换处理，使转换处理后得到的六项综合指标与每种转换处理前的物理特性数据均相关；所述物理特性数据包括以下六种：厚度、填充值、拉力、含梗率、平衡含水率和叶面密度；
将六项综合指标输入至构建的杂气评价模型中，得到与所述六项综合指标相对应的杂气评分结果；其中，所述杂气评价模型利用已评价过的烟叶的六项综合指标、以及对应的对该烟叶进行评吸后的评分结果进行训练得到。
2.根据权利要求1所述的评价烟气中杂气的方法，其特征在于，所述杂气评价模型采用支持向量机构建得到。
3.根据权利要求1所述的评价烟气中杂气的方法，其特征在于，所述转换处理为：
y1＝k11x1 k12x2 k13x3 k14x4 k15x5 k16x6 k17
y2＝k21x1 k22x2 k23x3 k24x4 k25x5 k26x6 k27
y3＝k31x1 k32x2 k33x3 k34x4 k35x5 k36x6 k37
y4＝k41x1 k42x2 k43x3 k44x4 k45x5 k46x6 k47
y5＝k51x1 k52x2 k53x3 k54x4 k55x5 k56x6 k57
y6＝k61x1 k62x2 k63x3 k64x4 k65x5 k66x6 k67
其中，y1、y2、y3、y4、y5、y6是转换处理后得到的六项综合指标；x1、x2、x3、x4、x5、x6分别是转换处理前的厚度、填充值、拉力、含梗率、平衡含水率以及叶面密度；k11、k12、k13、k14、k15、k16、k17、k21、k22、k23、k24、k25、k26、k27、k31、k32、k33、k34、k35、k36、k37、k41、k42、k43、k44、k45、k46、k47、k51、k52、k53、k54、k55、k56、k57、k61、k62、k63、k64、k65、k66、以及k67均为转换系数。
4.根据权利要求3所述的评价烟气中杂气的方法，其特征在于，转换系数k11＝30.566，k12＝-0.0992，k13＝-0.02534，k14＝-0.002913，k15＝0.2667，k16＝-0.05711，k17＝-2.509，k21＝6.254，k22,＝1.255，k23＝2.273，k24＝0.002073，k25＝0.7487，k26＝-0.03147，k27＝-15.937，k31＝5.94，k32＝-0.1258，k33＝1.522，k34＝-0.2746，k35＝0.09892，k36＝0.01469，k37＝3.441，k41＝16.399，k42＝0.5262，k43＝-0.4426，k44＝-0.2115，k45＝-0.2839，k46＝-0.06018，k47＝15.168，k51＝-11.353，k52＝-2.293，k53＝-1.393，k54＝-0.07207，k55＝0.7193，k56＝-0.01022，k57＝5.69，k61＝-4.486，k62＝-2.637，k63＝1.915，k64＝0.05614，k65＝-0.4199，k66＝-0.02424，k67＝13.287。
技术总结本发明属于烟草检测技术领域，具体涉及一种评价烟气中杂气的方法。该方法首先获取待评价烟叶的物理特性数据，将物理特性数据进行转换处理，使转换处理后得到的六项综合指标与每种转换处理前的物理特性数据均相关；物理特性数据包括以下六种：厚度、填充值、拉力、含梗率、平衡含水率和叶面密度；将六项综合指标输入至构建的杂气评价模型中，得到与所述六项综合指标相对应的杂气评分结果。本发明无需专业评吸人员通过卷烟感官评价得到杂气评价结果，克服了传统方法专业依赖性强、耗时长等缺陷，同时不需要使用化学药剂测定其化学成分，对样品不会产生破坏，具有操作简单、节约试剂，时间短，低成本且无污染等优点。
技术研发人员：王建伟;张艳玲;王爱国;张仕祥;过伟民;郭建华;梁太波;周汉平;翟振;刘阳;岳宝华;李健
受保护的技术使用者：中国烟草总公司郑州烟草研究院
技术研发日：2020.11.17
技术公布日：2021.03.12
