一种基于检测、配比、修正、调整的数字化烟草配方设计方法与流程

本发明属于烟草配方设计领域，具体涉及一种基于检测、配比、修正、调整的数字化烟草配方设计方法。

背景技术：

1、目前，烟草行业通过打叶复烤加工，将各类单等级烟叶通过配方打叶形成片烟模块，片烟经过适当醇化后在卷烟厂进行卷烟生产。在各类单等级烟叶加工为片烟模块的过程中，需要进行配方设计。

2、传统的配方设计依靠配方师工作经验结合感官评价完成，即评吸所有的原料烟叶，根据经验进行配方设计，并对配方样品进行评吸和调整。烟叶作为农产品，成熟时间接近，配方师需要在短时间内对大量样品进行评吸、设计，工作强度大。对于设计的配方与实际生产样品的差异，目前尚未有除感官以外的方式进行评价。

3、目前，公开的烟草数字化配方设计方法有cn114246356b卷烟叶组配方的设计方法、系统、介质及装置，cn115879254a基于多约束条件的卷烟配方设计方法、装置及存储介质；cn116266475a一种基于虚拟混合近红外光谱的卷烟叶组配方辅助设计方法等，这些方法的主要思想是根据给定配方的目标值与各类原料的数据值，使用运筹学等方法进行规划求解。现有方法尚未解决的问题是：①烟叶原料经醇化后主要化学成分会发生变化，其原料入库数据与使用时状态不匹配；②烟叶加工过程对烟叶原料有较大影响。这些问题最终导致其数字化设计值与产品实际值有较大差异难以满足质量要求。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的数字化设计值与产品实际值有较大差异难以满足质量要求的技术问题，本发明提供一种基于检测、配比、修正、调整的数字化烟草配方设计方法，基于多年的检测数据与实际配方结果，对设计端到生产端的各类因素进行分析，形成多种修正模型，解决设计数值与产品实际值不匹配的问题。

2、本发明采用的技术方案是：

3、一种基于检测、配比、修正、调整的数字化烟草配方设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

4、s1、检测：对已购买准备加工的各类烟叶，按烟叶配方的最小颗粒度进行抽样并进行近红外光谱检测；

5、s2、根据近红外光谱检测及相应的指标预测模型得出各等级烟叶的数字化指标；

6、s3、配比：根据指标结果，结合烟叶数量，由配方师生成经验配方单；

7、s4、根据经验配方单比例及各单元指标，生成配方模块的各项数字化指标；

8、s5、修正：根据历年原烟数据与实际数据的差异，对生成的配方模块的数字化指标进行修正，得到修正模型；

9、s6、调整：

10、由配方师对该配方模块的数字化指标进行判断，结合历年指标数值与当年烟叶生产情况，对步骤s3中的配方单进行调整。

11、s7、重复步骤s3-s6，得到调整后的配方单用于后续生产。

12、进一步的，在步骤s1中，抽样样本考虑因素包括并不限于烟叶产区、等级、品种、批次。

13、进一步的，在步骤s2中，预测指标包含总糖、烟碱、还原糖、氯、钾、总氮常规化学成分指标，也可以包含部位、香型、感官等定性、定量的品质指标。

14、进一步的，在步骤s3中，经验配方单数值计算公式为：

15、对于每一项指标，配方模块数值y由以下公式(1)获得：

16、

17、其中，n为配方单中的原料类别数，yh为第h类原料的指标值，bh为该类原料占配方中所有原料的比例。

18、进一步的，在步骤s5中，修正模型包括但不限于：直接校正、按部位校正、按加工批次校正，按部位与加工批次校正。

19、进一步的，对任一选定的指标直接校正的方法如下：

20、估计历史数据中原烟预测片烟的误差ye＝y-ypy，其中y为步骤s3中根据原烟及配方比例估计的配方数值，ypy为实际片烟检测的数值；

21、校正系数为：

22、a＝mean(ye)    (2)

23、对于需要进行设计的配方，得到其原烟检测数据及配方比例后，其设计值为：

24、

25、其中，ynew为根据步骤s3计算的现有的原烟及配方比例估计的配方数值，a为校正系数。

26、进一步的，对任一选定的指标分按部位校正的方法如下：

27、将历史数据中原烟预测片烟的误差ye按片烟所属的上、中、下三个部位分开计算，分别计算三个校正系数1、2、3分别代表上中下部，三个部位配方的校正系数为：

28、

29、预测配方按其部位设计值带入到相应的校正系数中，即若加工配方是上部配方，则

30、

31、即若加工配方是中部配方，则

32、

33、即若加工配方是下部配方，则

34、

35、其中，代表配方设计值，ynew为根据步骤s3计算的现有的原烟及配方比例估计的配方数值

36、进一步的，对任一选定的指标按加工批次校正的方法如下：

37、将历史数据中原烟预测片烟的误差ye按片烟所属的前、中、后三个批次分开，分别计算三个校正系数，1、2、3分别代表加工的前中后批次，三个批次的校正系数为：

38、

39、预测模型按其批次设计值带入到相应的校正系数中，即若加工配方是前期配方，则

40、

41、即若加工配方是中期配方，则

42、

43、即若加工配方是后期配方，则

44、

45、其中，代表配方设计值，ynew为根据步骤s3计算的现有的原烟及配方比例估计的配方数值。

46、进一步的，对任一选定的指标按部位与加工批次校正的方法如下：

47、将历史数据中原烟预测片烟的误差ye按部位、批次划分为9类即上、中、下三个部位与前、中、后三个批次做交叉，对每类估计校正系数1-9分别代表上部前期配方，上部中期配方，上部后期配方，中部前期配方，中部中期配方，中部后期配方，下部前

48、期配方，下部中期配方，下部后期配方；9个校正系数为：

49、

50、预测模型按其部位、批次设计值带入到相应的校正系数中。

51、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

52、1、本发明能通过历史积累的数据，建立修正模型，使得配方的数字化设计值更接近于实物检测值，提高模型的可用性。

53、2、本发明基于多年的检测数据与实际配方结果，对设计端到生产端的各类因素进行分析，形成多种修正模型，解决设计数值与产品实际值不匹配的问题。

技术特征：

1.一种基于检测、配比、修正、调整的数字化烟草配方设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于检测、配比、修正、调整的数字化烟草配方设计方法，其特征在于，在步骤s1中，抽样样本考虑因素包括并不限于烟叶产区、等级、品种、批次。

3.如权利要求1所述的一种基于检测、配比、修正、调整的数字化烟草配方设计方法，其特征在于，在步骤s2中，预测指标包含总糖、烟碱、还原糖、氯、钾、总氮常规化学成分指标，也可以包含部位、香型、感官等定性、定量的品质指标。

4.如权利要求1所述的一种基于检测、配比、修正、调整的数字化烟草配方设计方法，其特征在于，在步骤s3中，经验配方单数值计算公式为：

5.如权利要求1所述的一种基于检测、配比、修正、调整的数字化烟草配方设计方法，其特征在于，在步骤s5中，修正模型包括但不限于：直接校正、按部位校正、按加工批次校正，按部位与加工批次校正。

6.如权利要求5所述的一种基于检测、配比、修正、调整的数字化烟草配方设计方法，其特征在于，对任一选定的指标直接校正的方法如下：

7.如权利要求5所述的一种基于检测、配比、修正、调整的数字化烟草配方设计方法，其特征在于，对任一选定的指标分按部位校正的方法如下：

8.如权利要求5所述的一种基于检测、配比、修正、调整的数字化烟草配方设计方法，其特征在于，对任一选定的指标按加工批次校正的方法如下：

9.如权利要求5所述的一种基于检测、配比、修正、调整的数字化烟草配方设计方法，其特征在于，对任一选定的指标按部位与加工批次校正的方法如下：

技术总结本发明公开了一种基于检测、配比、修正、调整的数字化烟草配方设计方法，包括如下步骤：S1、对已购买准备加工的各类烟叶，按烟叶配方的最小颗粒度进行抽样并进行近红外光谱检测；S2、根据近红外光谱检测及相应的指标预测模型得出各等级烟叶的数字化指标；S3、根据指标结果，结合烟叶数量，由配方师生成经验配方单；S4、根据经验配方单比例及各单元指标，生成配方模块的各项数字化指标；S5、根据历年原烟数据与实际数据的差异，对生成的配方模块的数字化指标进行修正，得到修正模型；S6、由配方师对该配方模块的数字化指标进行判断，结合历年指标数值与当年烟叶生产情况，对步骤S3中的配方单进行调整。S7、重复步骤S3‑S6，得到调整后的配方单。技术研发人员：田雨农,毕一鸣,郝贤伟,王辉,吴箭,杨泽会,李庆祥,吴灵通,吕小芳,张志成,邓立受保护的技术使用者：浙江中烟工业有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/3/17