CN101214083A - 卷烟叶组配方分组方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卷烟叶组分组方法，包括下列步骤：收集各个品牌卷烟叶组单体的常规化学成分及其致香成分，以烟叶化学成分平衡中糖碱比、还原糖/烟碱、还原糖/总糖、总糖/纤维素、烟碱氮/非烟碱氮、烟碱/挥发碱、施木克值、主要致香成份总量以及烟碱/主要致香成份总量、总糖/主要致香成份总量等为烟叶品质描述指标，将其与感官质量建立多维数据模型；对收集的数据进行分类整理，根据烟叶化学组分平衡指标与感官质量模型，确立各项化学平衡指标对感官质量的权重，以权重计算分组参数；建立烟叶单体感官与平衡指标的数据模型，并通过模型参数计算各个烟叶单体的平衡指标的权重；以各个平衡指标及其权重为基础，通过赋权方式计算单个烟叶单体的分组参数双向取舍时保证各方向权重之和大于0.90；以叶组分组参数分基础将叶组分为2－3个烟叶模块，并根据分组情况结合卷烟加工工艺实际。
Description
技术领域
本发明属于卷烟生产技术领域，具体涉及一种通过对不同模块抗机械性能及其加工特性的分析，进行综合加工工艺设计的卷烟叶组分组方法。
背景技术
目前成熟的卷烟加工工艺是卷烟叶组整体流水线加工工艺，该加工工艺优点是实现了高度工业化的加工控制体系。同时也存在下列技术盲点：1、现有加工技术以叶组平均加工性能为加工参数设计依据，由于叶组配方中烟叶单体的加工性能各不一致，这样的加工设计相对粗放，在品牌卷烟中影响品质的因素没有得到有效处理，同时抗机械加工性能相对较弱的烟叶造碎，影响配方的稳定及单耗。2、现有的卷烟工业化加工工艺僵化，各卷烟集团企业均采用相同的加工工艺，卷烟产品“同质化”趋势较为严重，导致卷烟品牌特征弱化，缺乏品牌卷烟个性特征。3、现有工艺技术形成的品质控制体系包容性相对较弱，特别是相对品牌卷烟原料品质发生变化时，品质控制难以得到标准要求。本发明人针对现有技术的不足，提出了为中式卷烟分组加工提供支持，便于实现分组加工精细化、个性化、柔性化，即针对性处理叶组配方中烟叶模块的共性品质缺陷；强化烟叶模块在叶组配方中体现的功能，体现品牌卷烟加工技术差异化，凸显品牌卷烟风格特征的卷烟叶组配方分组方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对性处理叶组配方中烟叶模块的共性品质缺陷；强化烟叶模块在叶组配方中体现的功能，体现品牌卷烟加工技术差异化，凸显品牌卷烟风格特征的卷烟叶组配方分组方法。
本发明的目的是这样实现的，其包括下列步骤：
A、收集各个品牌卷烟叶组单体的常规化学成分及其致香成分，以烟叶化学成分平衡中糖碱比、还原糖/烟碱、还原糖/总糖、总糖/纤维素、烟碱氮/非烟碱氮、烟碱/挥发碱、施木克值、主要致香成份总量以及烟碱/主要致香成份总量、总糖/主要致香成份总量等，为烟叶品质描述指标，将其与感官质量建立多维数据模型；
B、对收集的数据进行分类整理，根据烟叶化学组分平衡指标与感官质量模型，确立各项化学平衡指标对感官质量的权重，以权重计算分组参数；
C、建立烟叶单体感官与平衡指标的数据模型，并通过模型参数计算各个烟叶单体的平衡指标的权重，即δi＝αi/∑|αi|(i表示相应平衡指标)其中：δi为对应指标的权重，αi为相应指标在模型表达式中的系数；
D、以各个平衡指标及其权重为基础，通过赋权方式计算单个烟叶单体的分组参数，整体权重数值分布为-1～+1之间，双向取舍时保证各方向权重之和大于0.90；
E、以叶组分组参数分基础，应用“黄金分割线”原理将叶组分为2-3个烟叶模块，并根据分组情况结合卷烟加工工艺实际进行调整；
F、叶组配方模块化分组，对分组模块进行对比评吸，以检验模块分组情况是否符合分组加工实际情况需求。
由于烟叶来源较为复杂，烟叶产区环境、气候、土壤、种植技术等方面对烟叶品质影响较大，因此不同产区的烟叶，其化学组分平衡指标与品质的模型不一致；在计算分组参数时，应使用相应的模型系数来计算各项平衡指标的权重。
公式1
S＝∑Xi×δi
其中：S为单体烟叶的分组参数，Xi为相应平衡指标的数值，δi为对应权重。
公式2
S＝∑(Xi×δi)2
公式3
S＝∑(Xi-X)×δi
其中：X为该项指标平均值。
公式4
S＝∑(Xi-X)2×δi
分组模块化加工要求分组要准确，同时分组后模块不宜太多，也不宜太少，一般一个叶组配方分为2-3个模块进行加工，品质与效益比较好；下面以2-3个分组模块为准，介绍叶组配方分组。
叶组配方模块化分组的主要目的是有针对性、精细化加工工艺设计，其分组的主要依据是烟叶品质的共性，分组参数由对烟叶品质有影响的化学组分平衡而来，代表着烟叶品质的共性与差异组合，是叶组配方分组的主要依据；卷烟企业根据其实际情况对叶组配方进行分组。本发明模块化分组加工表现为模块的功能化、烟叶品质缺陷的集中化、加工特性的一致性以及抗机械加工性能的相近性。通过对不同模块抗机械性能及其加工特性的分析，进行综合加工工艺设计，实现提质降耗的目的，同时有助于强化品控体系的包容性，卷烟品质维护更加容易实施。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制。
本发明包括下列步骤：
A、收集各个品牌卷烟叶组单体的常规化学成分及其致香成分，以烟叶化学成分平衡中糖碱比、还原糖/烟碱、还原糖/总糖、总糖/纤维素、烟碱氮/非烟碱氮、烟碱/挥发碱、施木克值、主要致香成份总量以及烟碱/主要致香成份总量、总糖/主要致香成份总量等，为烟叶品质描述指标，将其与感官质量建立多维数据模型；
B、对收集的数据进行分类整理，根据烟叶化学组分平衡指标与感官质量模型，确立各项化学平衡指标对感官质量的权重，以权重计算分组参数；
C、建立烟叶单体感官与平衡指标的数据模型，并通过模型参数计算各个烟叶单体的平衡指标的权重，即δi＝αi/∑|αi|(i表示相应平衡指标)其中：δi为对应指标的权重，αi为相应指标在模型表达式中的系数；
D、以各个平衡指标及其权重为基础，通过赋权方式计算单个烟叶单体的分组参数，整体权重数值分布为-1～+1之间，双向取舍时保证各方向权重之和大于0.90；
E、以叶组分组参数分基础，应用“黄金分割线”原理将叶组分为2-3个烟叶模块，并根据分组情况结合卷烟加工工艺实际进行调整；
F、叶组配方模块化分组，对分组模块进行对比评吸，以检验模块分组情况是否符合分组加工实际情况需求。
实施例1：
以某一品牌卷烟叶组为例说明分组原理。
1、叶组单体常规化学指标收集(见表1)
表1叶组单体常规化学指标
| 样品名称 | 总糖 | 还原糖 | 烟碱 | 总氮 | 挥发碱 | 蛋白质 | 云烟(紫) |
| 2003云南K326B1F | 26.66 | 20.79 | 2.81 | 2.18 | 0.36 | 10.56 | 3.00％ |
| 2004云南K326B2F | 25.67 | 19.62 | 2.67 | 2.13 | 0.37 | 10.40 | 5.00％ |
| 2006进口烟叶YM2D | 23.79 | 13.94 | 2.43 | 2.08 | 0.35 | 10.35 | 9.00％ |
| 2005云南K326B2F | 27.95 | 21.46 | 2.59 | 2.09 | 0.37 | 10.24 | 5.00％ |
| 2005云南红大BSF | 30.15 | 22.54 | 2.56 | 1.87 | 0.35 | 8.90 | 6.00％ |
| 2005云南红大CSF | 32.01 | 24.57 | 2.5 | 1.58 | 0.3 | 7.15 | 4.00％ |
| 2005河南烟101C3F | 22.65 | 16.5 | 1.62 | 1.8 | 0.35 | 9.48 | 3.00％ |
| 2004云南云87C3F | 31.17 | 24.02 | 1.99 | 1.75 | 0.27 | 8.77 | 6.00％ |
| 2005云南红大C3F | 36.66 | 26.16 | 1.77 | 1.35 | 0.28 | 6.51 | 8.00％ |
| 2004石宜K326C4F | 30.51 | 24.21 | 1.91 | 1.77 | 0.29 | 8.98 | 6.00％ |
| 2005云南K326C4F | 32.38 | 26.68 | 1.79 | 1.72 | 0.28 | 8.80 | 7.00％ |
| 2005云南红大C3L | 33.93 | 25.34 | 1.47 | 1.5 | 0.27 | 7.77 | 5.00％ |
| 2004云南C2F-2 | 34.29 | 27.93 | 1.33 | 1.48 | 0.24 | 7.80 | 5.00％ |
| 2004云南云87C3F | 37.67 | 32 | 1.23 | 1.31 | 0.24 | 6.85 | 10.00％ |
| 2005云南K326C4L | 34.14 | 28.98 | 1.05 | 1.45 | 0.21 | 7.92 | 3.00％ |
| 2005云南K326X3F | 23.65 | 17.41 | 0.58 | 1.88 | 0.17 | 11.12 | 10.00％ |
| 2005黑龙江龙江911C2L | 34.43 | 28.02 | 0.69 | 1.47 | 0.17 | 8.44 | 5.00％ |
2、平衡指标计算
经过平衡指标的设计及其与感官指标的相关性模型情况，选择还原糖/总糖、糖碱比、还原糖/烟碱、非烟碱氮/烟碱氮、烟碱/挥发碱等平衡指标为分组依据(见表2)。
表2叶组单体平衡指标计算
| 样品名称 | 还原糖/总糖 | 糖碱比 | 还原糖/烟碱 | 非烟碱氮/烟碱氮 | 烟碱/挥发碱 | 云烟(紫) |
| 2003云南K326B1F | 0.78 | 9.49 | 7.40 | 3.45 | 7.81 | 3.00％ |
| 2004云南K326B2F | 0.76 | 9.61 | 7.35 | 3.57 | 7.22 | 5.00％ |
| 2006进口烟叶YM2D | 0.59 | 9.79 | 5.74 | 3.91 | 6.94 | 9.00％ |
| 2005云南K326B2F | 0.77 | 10.79 | 8.29 | 3.63 | 7.00 | 5.00％ |
| 2005云南红大BSF | 0.75 | 11.78 | 8.80 | 3.19 | 7.31 | 6.00％ |
| 2005云南红大CSF | 0.77 | 12.80 | 9.83 | 2.62 | 8.33 | 4.00％ |
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| 2005云南红大C3F | 0.71 | 20.71 | 14.78 | 3.37 | 6.32 | 8.00％ |
| 2004石宜K326C4F | 0.79 | 15.97 | 12.68 | 4.31 | 6.59 | 6.00％ |
| 2005云南K326C4F | 0.82 | 18.09 | 14.91 | 4.51 | 6.39 | 7.00％ |
| 2005云南红大C3L | 0.75 | 23.08 | 17.24 | 4.85 | 5.44 | 5.00％ |
| 2004云南C2F-2 | 0.81 | 25.78 | 21.00 | 5.38 | 5.54 | 5.00％ |
| 2004云南云87C3F | 0.85 | 30.63 | 26.02 | 5.11 | 5.13 | 10.00％ |
| 2005云南K326C4L | 0.85 | 32.51 | 27.60 | 6.92 | 5.00 | 3.00％ |
| 2005云南K326X3F | 0.74 | 40.78 | 30.02 | 17.59 | 3.41 | 10.00％ |
| 2005黑龙江龙江911C2L | 0.81 | 49.90 | 40.61 | 11.22 | 4.06 | 5.00％ |
3、分组因素权重及其分组参数计算
根据平衡指标与感官指标模型参数，采取主、客观赋权模式，计算各个分组因素的权重(见表3)。
表3各个分组因素赋权结果
| 分组因素 | 还原糖 | 糖碱比 | 还原糖 | 非烟碱氮 | 烟碱 |
| /总糖 | /烟碱 | /烟碱氮 | /挥发碱 | ||
| 权重 | 0.35 | 0 | 0.25 | 0.18 | 0.22 |
根据赋权结果计算分组参数(见表4)：
表4分组参数计算结果
| 样品名称 | 分组参数 | 配方比例 |
| 2006进口烟叶YM2D | 3.87 | 9.00％ |
| 2004云南K326B2F | 4.33 | 5.00％ |
| 2003云南K326B1F | 4.46 | 3.00％ |
| 2005云南K326B2F | 4.54 | 5.00％ |
| 2005云南红大BSF | 4.64 | 6.00％ |
| 2005云南红大CSF | 5.03 | 4.00％ |
| 2005河南烟101C3F | 4.79 | 3.00％ |
| 2004云南云87C3F | 5.64 | 6.00％ |
| 2005云南红大C3F | 5.94 | 8.00％ |
| 2004石宜K326C4F | 5.67 | 6.00％ |
| 2005云南K326C4F | 6.23 | 7.00％ |
| 2005云南红大C3L | 6.64 | 5.00％ |
| 2004云南C2F-2 | 7.72 | 5.00％ |
| 2004云南云87C3F | 8.85 | 10.00％ |
| 2005云南K326C4L | 9.54 | 3.00％ |
| 2005云南K326X3F | 11.68 | 10.00％ |
| 2005黑龙江龙江911C2L | 13.35 | 5.00％ |
| 合计 | 112.94 | 100.00％ |
4、分组
以分组参数总和为基础，以“黄金分割线”原理进行分组。
实例中分组参数总和为112.93，以“黄金分割”原理做第一次分割：112.93×(1-0.618)＝43.14，在选择划分时从最大分组参数开始依次往下求和，直到其值与43.14相接近为止，此时出现第一个模块，它代表叶组中的填充型模块，命名为模块TC；
以剩下的烟叶单体模块参数总和为基础，以“黄金分割线”原理做第二次分割：(112.93-43.42)×(1-0.618)＝26.55，在选择划分时以最小分组参数开始依次往上求和，直到其值接近26.55为止，此时出现第二个烟叶模块，它代表叶组中的主料烟叶模块。命名为模块ZL。
余下的为第三个模块，即香味型模块，命名为烟叶模块XW。(见表5)。
表5实施实例1分组结果
| 样品名称 | 分组参数 | 配方比例 |
| 2006进口烟叶YM2D | 3.87 | 9.00％ |
| 2004云南K326B2F | 4.33 | 5.00％ |
| 2003云南K326B1F | 4.46 | 3.00％ |
| 2005云南K326B2F | 4.54 | 5.00％ |
| 2005云南红大BSF | 4.64 | 6.00％ |
| 2005河南烟101C3F | 4.79 | 3.00％ |
| 主料型烟叶模块(ZL)合计 | 26.63 | 31.00％ |
| 2005云南红大CSF | 5.03 | 4.00％ |
| 2004云南云87C3F | 5.64 | 6.00％ |
| 2004石宜K326C4F | 5.67 | 6.00％ |
| 2005云南红大C3F | 5.94 | 8.00％ |
| 2005云南K326C4F | 6.23 | 7.00％ |
| 2005云南红大C3L | 6.64 | 5.00％ |
| 2004云南C2F-2 | 7.72 | 5.00％ |
| 香味型烟叶模块(XW)合计 | 42.87 | 41.00％ |
| 2004云南云87C3F | 8.85 | 10.00％ |
| 2005云南K326C4L | 9.54 | 3.00％ |
| 2005云南K326X3F | 11.68 | 10.00％ |
| 2005黑龙江龙江911C2L | 13.35 | 5.00％ |
| 填充型烟叶模块(TC)合计 | 43.42 | 28.00％ |
实施例2
以实施实例1的数据为基础，以一次“黄金分割”原理进行分组，即112.93×(1-0.618)＝43.14，在选择划分时以分组参数最小开始依次往上求和，直至满足其和值大约等于43.14，此时出现一个烟叶模块，命名为主料香味型模块，代号为ZX。其余为次主料填充型模块，代号为CT。(见表6)
表6实施实例2分组结果
| 样品名称 | 分组参数 | 配方比例 |
| 2006进口烟叶YM2D | 3.87 | 9.00％ |
| 2004云南K326B2F | 4.33 | 5.00％ |
| 2003云南K326B1F | 4.46 | 3.00％ |
| 2005云南K326B2F | 4.54 | 5.00％ |
| 2005云南红大BSF | 4.64 | 6.00％ |
| 2005河南烟101C3F | 4.79 | 3.00％ |
| 2005云南红大CSF | 5.03 | 4.00％ |
| 2004云南云87C3F(A) | 5.64 | 6.00％ |
| 2004石宜K326C4F | 5.67 | 6.00％ |
| 主料香味型模块(ZX)合计 | 42.97 | 47.00％ |
| 2005云南红大C3F | 5.94 | 8.00％ |
| 2005云南K326C4F | 6.23 | 7.00％ |
| 2005云南红大C3L | 6.64 | 5.00％ |
| 2004云南C2F-2 | 7.72 | 5.00％ |
| 2004云南云87C3F(B) | 8.85 | 10.00％ |
| 2005云南K326C4L | 9.54 | 3.00％ |
| 2005云南K326X3F | 11.68 | 10.00％ |
| 2005黑龙江龙江911C2L | 13.35 | 5.00％ |
| 次主料填充型模块(CT)合计 | 69.95 | 53.00％ |
应用实施例1～2效果评价
【感官评价】
主料香味型模块(ZX)：
香气质较好、较细腻，较丰富，较丰满，甜度较强，成团性与透发性较好-，香气量较足，但香气纯净度略嫌不够，浓度较浓，有枯焦杂气、灰尘气息等，喉部、鼻腔有热刺感，余味尚净较适，在喉部、鼻腔有干燥感存在，劲头中偏强。
次主料填充型模块(CT)：
香气质尚好-、细腻，丰富性一般、丰满度略欠，甜度有，透发性尚好，成团性尚好+，香气量尚足，浓度尚浓，杂气有，主要是青杂气、木质气等，刺激较小，余味尚净尚适，劲头中偏小。
主料型烟叶模块(ZL)：香气量较足，质较细腻，甜韵较好，丰富性与丰满度较好，较集中，较透发、浓度较浓，杂气有+(主要是枯焦气)，刺激有+(主要是喉部)，余味有辛辣感、干燥感，劲头中偏强。
香味型烟叶模块(XW)：香气量较足-，质细腻，甜韵好，丰富性与丰满度较好-，较集中-，较透发，浓度尚农+，杂气略有，刺激有+(主要是喉部)，余味略有有辛辣感、干燥感，劲头中等。
填充型烟叶模块(TC)：香气量尚足，质细腻，甜韵有，丰富性与丰满度稍欠，尚集中，较透发，浓度尚浓，杂气有-(主要是生青气、木质气)，刺激有(主要是喉部、鼻腔)，余味有辛辣感、干燥感，劲头中偏弱。
【建议加工方向】
主料香味型模块(ZX)：
由于满足型+主料模块具有较好的香气特性与烟气特性，因此在加工工艺上应确保气香气与烟气的品质，立足于处理其口感特性，如香气纯净度、杂气、干燥感等；以适当调整其加工工艺参数为主要手段，如提高某些工序温度等，降低杂气对香气纯净度的影响，同时，通过特色加料改善烟气的干燥感。
次主料填充型模块(CT)：
由于次主料填充型模块(CT)的香气特性与烟气特性较稍弱，因此该模块适合在相对高强度加工工艺，进行特色加料处理、生化处理，以改善其香气与烟气品质，赋予一定的个性特征，从而形成产品的独特风格。
主料型烟叶模块(ZL)：
由于主料型烟叶模块(ZL)具有较好的香气特性和满足特性，具有一定的抗机械耐加工性能，而口感特性中存在着杂气、刺激与干燥感，因此可针对其口感特性中存在的问题进行适度的处理，处理程度应视香气特性与烟气特性的损失程度与口感特性的改善程度的效益比及由于主料型烟叶模块与其他模块的配伍效果来决定。
香味型烟叶模块(XW)：
从香味型烟叶模块(XW)感官质量评价来看，香味型烟叶模块(XW)香气特性较好，满足感与烟气特性相对不如主料型烟叶模块(ZL)，但口感特性优于主料型烟叶模块(ZL)，属于没有明显缺陷的烟叶模块。因此对该模块的加工应以保证其香气特性为主，适合轻加工处理。
填充型烟叶模块(TC)：
填充型烟叶模块(TC)在试验叶组配方中属于香气特性、口感特性、烟气特性都欠缺的烟叶单体组合，其加工特性应以高温高湿为主，以最大限度改善其口感特性，增强甜润感，并通过特色加料与生化处理重塑其风格特征，赋予试验叶组特有的品牌个性。
实际应用效果对比：对实施实例1～2进行有针对性的模块化加工工艺设计处理、特色加料处理、品牌料香处理、卷接等工序后形成卷烟并与对照进行对比评价，结果见下表：
分组加工试验对比评价表
| 样品名称 | 色泽 | 香气 | 谐调 | 杂气 | 刺激 | 余味 | 总分 |
| 对照 | 5 | 29.5 | 4.5 | 10.5 | 17 | 23 | 89.5 |
| 实施实例1 | 5 | 30 | 5 | 11 | 18 | 23.5 | 92.5 |
| 实施实例2 | 5 | 29.5 | 4.5 | 10.5 | 17.5 | 23.5 | 90.5 |
| 备注 | 试验样品评价样在相对湿度60％，温度为22℃平衡24小时，再进行评价。 | ||||||
上表结果表明：分组加工后试验样品与对照再品质上有提高，特别是实施实例1提高较为显著。实施实例2品质改善主要体现在刺激、余味指标上；实施实例1品质改善主要体现在香气、谐调、杂气、刺激、余味等指标上实现全面的品质提升。
实施实例1～2的分组加工有效性，说明本发明在实际生产应用中具有提高品牌卷烟品质的效果。
Claims (1)
1.一种卷烟叶组分组方法，其特征是包括下列步骤：
A、收集各个品牌卷烟叶组单体的常规化学成分及其致香成分，以烟叶化学成分平衡中糖碱比、还原糖/烟碱、还原糖/总糖、总糖/纤维素、烟碱氮/非烟碱氮、烟碱/挥发碱、施木克值、主要致香成份总量以及烟碱/主要致香成份总量、总糖/主要致香成份总量等，为烟叶品质描述指标，将其与感官质量建立多维数据模型；
B、对收集的数据进行分类整理，根据烟叶化学组分平衡指标与感官质量模型，确立各项化学平衡指标对感官质量的权重，以权重计算分组参数；
C、建立烟叶单体感官与平衡指标的数据模型，并通过模型参数计算各个烟叶单体的平衡指标的权重，即δi＝αi/∑|αi|(i表示相应平衡指标)其中：δi为对应指标的权重，αi为相应指标在模型表达式中的系数；
D、以各个平衡指标及其权重为基础，通过赋权方式计算单个烟叶单体的分组参数，整体权重数值分布为-1～+1之间，双向取舍时保证各方向权重之和大于0.90；
E、以叶组分组参数分基础，应用“黄金分割线”原理将叶组分为2-3个烟叶模块，并根据分组情况结合卷烟加工工艺实际进行调整；
F、叶组配方模块化分组，对分组模块进行对比评吸，以检验模块分组情况是否符合分组加工实际情况需求。
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