烤烟烟气安全性检测方法、系统、存储介质、计算机程序与流程

专利2022-06-28  136


本发明属于烟气检测
技术领域
,尤其涉及一种烤烟烟气安全性检测方法、系统、存储介质、计算机程序。
背景技术
:烟气气相物、粒相物均存在对人体有害的化学物质,这些有害成分含量极其低微,但其半致死剂量低、致突变性强,然而粒相物中的有害成分仅占焦油的0.6%,所以仅仅依靠焦油释放量衡量卷烟安全性存在一定局限。明确烟气中哪些物质对人类健康威胁更大,建立更加具体的危害评价体系,始终是烟草科研领域的热门。90年代美国学者hoffmann发表著名的卷烟烟气有害成分清单,其中包含了43种烟气成分,认为这些物质的含量高低决定了卷烟的危害性。这份清单随着后续学者的补充、修订和总结不断完善。目前,卷烟烟气有害成分清单上表现出明确毒理效应的物质已扩展到150余种。通过毒理学实验筛选出氢氰酸、苯并芘等7种最具代表性的烟气有害物质,建立了新的卷烟危害性评价方法—卷烟烟气危害性指数(hazardindex)。此7种代表性烟气有害成分释放量已形成较为完备的检测标准,成为我国卷烟工业企业定期质检工作的重要组成部分。烟叶内在化学组成之间、化学成分与主流烟气有害成分释放量之间有着复杂联系。例如烟叶钾、氯含量往往与卷烟的燃烧相联系,而卷烟燃烧特性的优劣与烟草有机组分不完全燃烧产生的焦油、一氧化碳等有害成分释放量密切相关。阳苇丽等研究了钾、氯对烟气焦油、co释放量的影响,结果表明烟叶钾含量及钾氯比与各烟气指标均达到显著相关水平。烟叶烟碱和钾含量对烟气焦油、烟碱、总粒相物影响较大。此外,烟气中以氯离子为前体物的某些氯代烷烃疑似具有致癌性。含碳、含氮化合物与不同烟气有害成分间具有复杂联系,但从卷烟危害性指数来看,还原糖、淀粉等糖类物质含量较高的烟叶具有更低的h值,呈现显著负相关关系,适当提高糖含量能够对降低nnk、稠环芳烃释放量起到一定作用。烟叶含氮化合物方面,发现总氮含量较高的烟叶,烟气焦油释放量也较高。另外发现烤烟烟碱、蛋白质、总氮等与卷烟危害性指数呈显著的正相关关系。对浓香型主产区初烤烟叶样品有机酸含量和主流烟气有害成分释放量相关性进行了分析,结果表明乙二酸、苹果酸等5种低级脂肪酸普遍对烟气有害成分影响较大,而高级脂肪酸与之关联度相对较低。通过向烟叶添加不同水平非挥发性有机酸研究了烟叶有机酸与主流烟气中hcn、氨以及苯酚间的相关性,认为苹果酸对苯酚和hcn释放量有显著影响。烟叶填充值、平衡水分、叶面密度等物理指标,总糖、总氮、多种有机酸等化学指标以及烟支静燃速率等对焦油释放量具有显著影响,其中总生物碱、总茄尼醇、草酸、还原糖等指标的相关系数的绝对值均达到0.5左右。通过上述研究可以看出,烟气中的有害成分组成、比例及含量是目前卷烟安全性评价的主要依据,但烟气的稳定性较差,受抽吸状态、收集条件等影响比较明显,另外烟气中有害成分的检测需要吸烟机、质谱等大型专业仪器设备,所以直接通过烟气有害成分评价卷烟安全性是具有较大难度的。而烟叶理化指标的检测方法相对简单、快捷,并且烟叶部分理化指标与烟气有害成分有着显著的相关性,通过对烟叶理化指标与烟气有害成分构建评价模型,可以间接实现对卷烟安全性进行科学的评价。通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:目前烤烟烟气安全性评价方法较难实现或无法准确获取。解决以上问题及缺陷的难度为:烤烟烟叶中含有近2600种化学组分,而烟叶燃烧后的烟气则含有近四千种化学组分,而目前已经证明有害的烟气成分仅仅是上述化学组分中很小的一部分,且多数烟气有害成分的毒性强、含量低,是无法通过常规手段进行准确检测的。烟气成分分析需要吸烟机(烟气捕集)、高端质谱(成分检测)等大型精密仪器才能实现,而且检测过程涉及剧毒试剂的安全使用、废弃环保处理等环节,对实验室条件、实验室人员等都有着较高的要求。另外氢氰酸、巴豆醛和苯并芘等烟气有害成分,其大部分是在烟叶燃烧过程中通过裂解等反应产生的,受烟支吸阻、抽吸间隔、燃烧条件等试验参数影响很大,非专业人员操作是难以获得可靠数据的。解决以上问题及缺陷的意义为:根据以往的研究成果,烟叶常规化学组分与烟气中的有害成分有着极显著的相关关系,也说明了烟叶常规化学组分是烟气有害成分的生成物质基础。而烟叶常规化学组分相对稳定,可以通过流动分析仪、原子吸收光谱仪、凯氏定氮仪等多种常规仪器和检测方法获得,普通实验室均能满足相应的条件和人员要求。随着消费者对卷烟的要求从品质向安全的转移,卷烟安全性评估日益得到更多的重视,而作为关键环节的烟气安全性评价多以研究为主,能够在实际应用中满足大众需求的极为少见。本发明依据烟叶常规化学组分与烟气有害成分指标的显著相关性,构建了烟叶化学成分对烟气有害指标的评价模型,实现了烤烟烟气安全性科学有效、简洁快速的在线评价,是卷烟安全性评估中的重要工具,也为完善烟叶原料体系和推广减焦降害技术提供了理论支撑。技术实现要素:针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种烤烟烟气安全性检测方法、系统、存储介质、计算机程序。本发明是这样实现的,一种烤烟烟气安全性检测方法,所述烤烟烟气安全性检测方法包括:第一步,收集和预处理烟叶理化指标等参数;第二步,提前构建烟叶理化指标和烟气有害成分的分配权重和赋分尺度;第三步,依据评价标准,对上传或导入的基础数据进行分析评价;第四步,编辑评价结果,并以图表、文字形式输出为电子报告或纸质报告。进一步,所述烤烟烟气安全性检测方法的烟叶理化指标获取利用连续流动分析仪,对烟叶的总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾和氯指标进行分析检测,并对还原糖/烟碱比和钾氯比的派生值进行计算。进一步,所述烤烟烟气安全性检测方法的烟叶常规理化指标及派生值的赋分权重根据烟叶常规理化指标及派生值对烟气有害成分的贡献率和影响程度,选择烟叶总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾、氯和糖碱比、钾氯比指标为评价基础,进行烟气有害成分释放量评价。进一步,所述烤烟烟气安全性检测方法的烟气主要有害成分的得分权重根据烟气有害成分的贡献率和危害程度,选择氢氰酸、苯酚、巴豆醛、nnk、一氧化碳、苯并芘、氨和焦油总量指标为评价基础,进行烟气安全性评价。进一步,所述烤烟烟气安全性检测方法的烟叶常规理化指标及派生值的赋分标准依据烟叶常规理化指标及派生值和烟气有害成分构建的plsr模型,制定了烟叶常规理化指标及派生值和烟气有害成分的量化打分标准,采用指数和法评价烤烟烟气安全性。进一步,所述烤烟烟气安全性检测方法的烤烟烟气安全性评价得分公式:氢氰酸得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;苯酚得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;巴豆醛得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;nnk得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;一氧化碳得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;苯并芘得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;氨得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;焦油总量得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;烤烟烟气安全性评价总分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=氢氰酸、苯酚、巴豆醛、nnk、一氧化碳、苯并芘、氨、焦油总量)。进一步,所述烤烟烟气安全性检测方法的烤烟烟气安全性评价等次将烟叶理化指标及派生值导入软件后,利用已编程的指标权限和赋分标准等评价方法,对烤烟烟气安全性指标如氢氰酸、苯酚、巴豆醛、nnk、苯并芘、氨和焦油总量进行分别打分,再通过软件编程汇总并计算烤烟烟气安全性评价总分,按照下述标准得出该烟叶样本所对应的烤烟烟气安全性评价等次;极高风险:烤烟烟气安全性得分t≥4.50;高等风险:烤烟烟气安全性得分4.50>t≥3.50;中等风险:烤烟烟气安全性得分3.50>t≥2.00;低等风险:烤烟烟气安全性得分t≤2.00。本发明的另一目的在于提供一种接收用户输入程序存储介质,所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求任意一项所述包括下列步骤:第一步,收集和预处理烟叶理化指标等参数;第二步,提前构建烟叶理化指标和烟气有害成分的分配权重和赋分尺度;第三步,依据评价标准,对上传或导入的基础数据进行分析评价;第四步,编辑评价结果,并以图表、文字形式输出为电子报告或纸质报告。本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品,包括计算机可读程序,供于电子装置上执行时,提供用户输入接口以实施所述的烤烟烟气安全性检测方法。本发明的另一目的在于提供一种实施所述的烤烟烟气安全性检测方法的烤烟烟气安全性检测系统,所述烤烟烟气安全性检测系统包括:数据采集模块,用于烟叶理化指标等参数的收集和预处理;赋值标准模块,用于提前构建烟叶理化指标和烟气有害成分的分配权重和赋分尺度;统计分析模块,用于依据赋值标准模块提供的评价标准,对数据采集模块中上传或导入的基础数据进行分析评价;评价报告模块,用于编辑统计分析模块的评价结果,并以图表、文字形式输出为电子报告或纸质报告。结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:本发明通过对烟叶理化指标和烟气有害成分的统计分析,构建烤烟烟气安全性的评价模型,并依据烟气相关研究的结论和有害成分的危害程度,对具体指标赋予权重和评分标准,在快速获取烟叶理化指标的基础上,通过软件编程进一步实现烟叶理化指标对烤烟烟气安全性的间接评价。该评价方法不但可以实现对烤烟烟气的科学评价,而且成本低、上手快,能够在不同检测能力的实验室进行推广应用。本发明烤烟烟气安全性评价方法中包含了总糖、烟碱、钾等8项烟叶理化指标及派生值和氢氰酸、苯酚、苯并芘等8项烟气主要有害成分,并通过构建模型确定了赋分权重和标准,是具有科学性、合理性和实操性的烟气安全性评价体系。本发明烟叶的理化指标和派生值,可以通过相对简单的检测方法获得,对实验室条件的要求比烟气有害成分的检测要低得多,与烟草相关的研究单位或团队都可以满足仪器配置并实现烟气安全性评价,对烟叶原料评价有极高的促进作用。本发明将指标权重和赋分标准提前进行软件编程,上传或导入烟叶理化指标即可得出烤烟烟气安全性评价总分及等次,实现了烟气安全性评价的实效性和即时性,具有简单、实用、准确、可操作性强的优点,为科学有效地评价烤烟烟叶原料质量、促进烟草制品稳定发展提供理论基础。本发明烤烟烟气安全性评价是今后一段时间内的研究重点,同时也是较难实现或无法准确获取的,本发明提出的评价方法弥补了这方面空白,为烤烟烟气安全性等相关研究开创了新的思路和方向,在烟叶种植产区、卷烟加工企业和烟草科研院所的多个领域都具有极大的推广价值。附图说明图1是本发明实施例提供的烤烟烟气安全性检测方法流程图。图2是本发明实施例提供的烤烟烟气安全性检测系统的结构示意图;图中:1、数据采集模块;2、赋值标准模块;3、统计分析模块;4、评价报告模块。图3是本发明实施例提供的烤烟烟气安全性检测系统的原理图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种烤烟烟气安全性检测方法、系统、存储介质、计算机程序,下面结合附图对本发明作详细的描述。如图1所示,本发明实施例提供的烤烟烟气安全性检测方法包括以下步骤:s101:收集和预处理烟叶理化指标等参数。s102:提前构建烟叶理化指标和烟气有害成分的分配权重和赋分尺度。s103:依据评价标准,对上传或导入的基础数据进行分析评价。s104:编辑评价结果,并以图表、文字等形式输出为电子报告或纸质报告。如图2所示,本发明实施例提供的烤烟烟气安全性检测系统包括:数据采集模块1,用于烟叶理化指标等参数的收集和预处理。赋值标准模块2,用于提前构建烟叶理化指标和烟气有害成分的分配权重和赋分尺度。统计分析模块3,用于依据赋值标准模块提供的评价标准,对数据采集模块1中上传或导入的基础数据进行分析评价。评价报告模块4,用于编辑统计分析模块的评价结果,并以图表、文字等形式输出为电子报告或纸质报告。下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。本发明实施例提供的烤烟烟气安全性检测方法包括以下步骤:(1)烟叶理化指标获取方法依据烟草行业推荐标准,利用常见的连续流动分析仪,对烟叶的总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾和氯等六项指标进行分析检测,并对糖碱比(还原糖/烟碱)和钾氯比(钾/氯)两项重要的派生值进行计算,按照特定格式上传或导入软件。(2)烟气安全性的初步评价结合烟叶理化指标和烟气安全性指标的评价模型,对相应的指标权重和赋分标准提前进行软件编程,具体情况如下。1)烟叶常规理化指标及派生值的赋分权重根据烟叶常规理化指标及派生值对烟气有害成分的贡献率和影响程度,选择烟叶总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾、氯和糖碱比、钾氯比等8项指标为评价基础,进行烟气有害成分释放量评价。表1烟叶理化指标及派生值权重指标总糖还原糖烟碱总氮钾氯糖碱比钾氯比权重0.1050.1050.1840.1580.0530.1580.0530.1842)烟气主要有害成分的得分权重根据烟气有害成分的贡献率和危害程度,选择氢氰酸、苯酚、巴豆醛、nnk、一氧化碳、苯并芘、氨和焦油总量等8项指标为评价基础,进行烟气安全性评价。表2烟气有害成分权重指标氢氰酸苯酚巴豆醛nnkco苯并芘氨焦油量权重0.1350.1890.1350.0810.0280.1620.1080.1623)烟叶常规理化指标及派生值的赋分标准依据烟叶常规理化指标及派生值和烟气有害成分构建的plsr模型,制定了烟叶常规理化指标及派生值和烟气有害成分的量化打分标准,采用指数和法评价烤烟烟气安全性。表3烟叶理化指标及派生值对氢氰酸的赋分标准氢氰酸得分1.02.03.04.05.0总糖a%a≥28.028.0>a≥26.026.0>a≥24.024.0>a≥22.022.0>a还原糖b%b≥24.024.0>b≥22.022.0>b≥20.020.0>b≥18.018.0>b烟碱c%c≤1.601.60<c≤1.701.70<c≤1.801.80<c≤2.002.00<c总氮d%d≤1.801.80<d≤2.002.00<d≤2.202.20<d≤2.402.40<d钾e%e≥2.002.00>e≥1.801.80>e≥1.601.60>e≥1.201.20>e氯f%f≤0.300.30<f≤0.500.50<f≤0.650.65<f≤0.800.80<f糖碱比gg≥14.014.0>g≥12.512.5>g≥11.011.0>g≥9.009.00>g钾氯比hh≥5.005.00>h≥4.004.00>h≥3.003.00>h≥2.002.00>h表4烟叶理化指标及派生值对苯酚的赋分标准苯酚得分1.02.03.04.05.0总糖a%a≥28.028.0>a≥27.027.0>a≥26.026.0>a≥24.024.0>a还原糖b%b≥24.024.0>b≥23.023.0>b≥22.022.0>b≥20.020.0>b烟碱c%c≤1.601.60<c≤1.751.75<c≤1.901.90<c≤2.102.10<c总氮d%d≤1.801.80<d≤2.002.00<d≤2.202.20<d≤2.502.50<d钾e%e≥2.002.00>e≥1.801.80>e≥1.601.60>e≥1.201.20>e氯f%f≤0.300.30<f≤0.500.50<f≤0.650.65<f≤0.800.80<f糖碱比gg≥14.014.0>g≥12.512.5>g≥11.011.0>g≥9.009.00>g钾氯比hh≥5.005.00>h≥4.004.00>h≥3.003.00>h≥2.002.00>h表5烟叶理化指标及派生值对巴豆醛的赋分标准巴豆醛得分1.02.03.04.05.0总糖a%a≤24.024.0<a≤26.026.0<a≤27.027.0<a≤28.028.0<a还原糖b%b≤20.020.0<b≤22.022.0<b≤23.023.0<b≤24.024.0<b烟碱c%c≥2.002.00>c≥1.901.90>c≥1.801.80>c≥1.601.60>c总氮d%d≥2.402.40>d≥2.302.30>d≥2.102.10>d≥1.901.90>d钾e%e≤1.401.40<e≤1.501.50<e≤1.601.60<e≤1.801.80<e氯f%f≥0.600.60>f≥0.500.50>f≥0.400.40>f≥0.200.20>f糖碱比gg≤10.010.0<g≤11.011.0<g≤13.013.0<g≤15.015.0<g钾氯比hh≤3.003.00<h≤4.004.00<h≤5.005.00<h≤6.006.00<h表6烟叶理化指标及派生值对nnk的赋分标准nnk得分1.02.03.04.05.0总糖a%a≥28.028.0>a≥27.027.0>a≥26.026.0>a≥24.024.0>a还原糖b%b≥24.024.0>b≥23.023.0>b≥22.022.0>b≥20.020.0>b烟碱c%c≤1.601.60<c≤1.801.80<c≤2.002.00<c≤2.202.20<c总氮d%d≤1.801.80<d≤2.002.00<d≤2.202.20<d≤2.502.50<d钾e%e≤1.401.40<e≤1.601.60<e≤1.801.80<e≤2.002.00<e氯f%f≤0.300.30<f≤0.400.40<f≤0.600.60<f≤0.800.80<f糖碱比gg≥16.016.0>g≥14.014.0>g≥12.012.0>g≥10.0010.00>g钾氯比hh≥6.006.00>h≥5.005.00>h≥4.004.00>h≥2.002.00>h表7烟叶理化指标及派生值对一氧化碳的赋分标准一氧化碳得分1.02.03.04.05.0总糖a%a≥28.028.0>a≥27.027.0>a≥26.026.0>a≥24.024.0>a还原糖b%b≥24.024.0>b≥23.023.0>b≥22.022.0>b≥20.020.0>b烟碱c%c≤1.401.40<c≤1.601.60<c≤1.901.90<c≤2.202.20<c总氮d%d≤1.601.60<d≤1.801.80<d≤2.202.20<d≤2.602.60<d钾e%e≥2.002.00>e≥1.801.80>e≥1.601.60>e≥1.201.20>e氯f%f≤0.300.30<f≤0.400.40<f≤0.600.60<f≤0.800.80<f糖碱比gg≥16.016.0>g≥14.014.0>g≥12.012.0>g≥10.0010.00>g钾氯比hh≥5.005.00>h≥4.004.00>h≥3.003.00>h≥2.002.00>h表8烟叶理化指标及派生值对苯并芘的赋分标准苯并芘得分1.02.03.04.05.0总糖a%a≥28.028.0>a≥27.027.0>a≥26.026.0>a≥24.024.0>a还原糖b%b≥24.024.0>b≥23.023.0>b≥22.022.0>b≥20.020.0>b烟碱c%c≤1.401.40<c≤1.501.50<c≤1.701.70<c≤2.002.00<c总氮d%d≤1.601.60<d≤1.801.80<d≤2.002.00<d≤2.202.20<d钾e%e≥2.202.20>e≥2.002.00>e≥1.801.80>e≥1.501.50>e氯f%f≤0.300.30<f≤0.500.50<f≤0.650.65<f≤0.800.80<f糖碱比gg≥14.014.0>g≥12.512.5>g≥11.011.0>g≥9.009.00>g钾氯比hh≥5.005.00>h≥4.004.00>h≥3.003.00>h≥2.002.00>h表9烟叶理化指标及派生值对氨的赋分标准氨得分1.02.03.04.05.0总糖a%a≥28.028.0>a≥27.027.0>a≥26.026.0>a≥24.024.0>a还原糖b%b≥24.024.0>b≥23.023.0>b≥22.022.0>b≥20.020.0>b烟碱c%c≤1.601.60<c≤1.701.70<c≤1.801.80<c≤2.002.00<c总氮d%d≤1.801.80<d≤2.002.00<d≤2.202.20<d≤2.402.40<d钾e%e≥2.002.00>e≥1.801.80>e≥1.601.60>e≥1.201.20>e氯f%f≤0.300.30<f≤0.500.50<f≤0.650.65<f≤0.800.80<f糖碱比gg≥14.014.0>g≥12.512.5>g≥11.011.0>g≥9.009.00>g钾氯比hh≥5.005.00>h≥4.004.00>h≥3.003.00>h≥2.002.00>h表10烟叶理化指标及派生值对焦油总量的赋分标准焦油总量得分1.02.03.04.05.0总糖a%a≤24.024.0<a≤26.026.0<a≤27.027.0<a≤28.028.0<a还原糖b%b≤20.020.0<b≤22.022.0<b≤23.023.0<b≤24.024.0<b烟碱c%c≥2.202.20>c≥2.002.00>c≥1.801.80>c≥1.601.60>c总氮d%d≥2.502.50>d≥2.302.30>d≥2.102.10>d≥1.901.90>d钾e%e≤1.401.40<e≤1.601.60<e≤1.801.80<e≤2.002.00<e氯f%f≥0.600.60>f≥0.500.50>f≥0.400.40>f≥0.200.20>f糖碱比gg≤9.009.00<g≤10.010.0<g≤12.012.0<g≤14.014.0<g钾氯比hh≥5.005.00>h≥4.004.00>h≥3.003.00>h≥2.002.00>h4)烤烟烟气安全性评价得分公式氢氰酸得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比)苯酚得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比)巴豆醛得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比)nnk得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比)一氧化碳得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比)苯并芘得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比)氨得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比)焦油总量得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比)烤烟烟气安全性评价总分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i=氢氰酸、苯酚、巴豆醛、nnk、一氧化碳、苯并芘、氨、焦油总量)(3)烤烟烟气安全性评价等次结合烟叶和烟气的质量安全风险评估,将烤烟烟气安全性按极高风险、高等风险、中等风险和低等风险四个等次进行划分,以便指导实际应用。将烟叶理化指标及派生值导入软件后,利用已编程的指标权限和赋分标准等评价方法,对烤烟烟气安全性指标如氢氰酸、苯酚、巴豆醛、nnk、苯并芘、氨和焦油总量等进行分别打分,再通过软件编程汇总并计算烤烟烟气安全性评价总分,按照下述标准得出该烟叶样本所对应的烤烟烟气安全性评价等次。极高风险:烤烟烟气安全性得分t≥4.50;高等风险:烤烟烟气安全性得分4.50>t≥3.50;中等风险:烤烟烟气安全性得分3.50>t≥2.00;低等风险:烤烟烟气安全性得分t≤2.00。(4)烤烟烟气安全性评价实例依据烟草行业推荐标准,利用常见的连续流动分析仪进行分析检测,某烟叶理化指标及派生值如下,总糖24.6%、还原糖21.5%、烟碱1.70%、总氮2.00%、钾1.50%、氯0.45%、糖碱比12.6、钾氯比3.33。将上述烟叶理化指标的检测结果,按照规定格式导入软件,利用已编程的指标权限和赋分标准,对烟气主要有害成分进行打分。氢氰酸得分=3.0×0.105 3.0×0.105 2.0×0.184 2.0×0.158 4.0×0.053 2.0×0.158 2.0×0.053 3.0×0.184=2.50。苯酚得分=4.0×0.105 4.0×0.105 2.0×0.184 2.0×0.158 4.0×0.053 2.0×0.158 3.0×0.053 3.0×0.184=2.76。巴豆醛得分=2.0×0.105 2.0×0.105 4.0×0.184 4.0×0.158 2.0×0.053 3.0×0.158 3.0×0.053 2.0×0.184=2.90。nnk得分=4.0×0.105 4.0×0.105 2.0×0.184 2.0×0.158 2.0×0.053 3.0×0.158 3.0×0.053 4.0×0.184=3.00。一氧化碳得分=4.0×0.105 4.0×0.105 3.0×0.184 3.0×0.158 4.0×0.053 3.0×0.158 3.0×0.053 3.0×0.184=3.26。苯并芘得分=4.0×0.105 4.0×0.105 3.0×0.184 3.0×0.158 4.0×0.053 2.0×0.158 2.0×0.053 3.0×0.184=3.05。氨得分=4.0×0.105 4.0×0.105 2.0×0.184 2.0×0.158 4.0×0.053 2.0×0.158 2.0×0.053 3.0×0.184=2.71。焦油总量得分=2.0×0.105 2.0×0.105 4.0×0.184 4.0×0.158 2.0×0.053 3.0×0.158 4.0×0.053 3.0×0.184=3.13。再通过软件编程汇总并计算烤烟烟气安全性评价总分,得出该烟叶样本所对应的烤烟烟气安全性评价等次。烤烟烟气安全性评价总分=2.50×0.135 2.76×0.189 2.90×0.135 3.00×0.081 3.26×0.028 3.05×0.162 2.71×0.108 3.13×0.162=2.88。烤烟烟气安全性评价等次:中等风险(3.50>t≥2.00)。应当注意,本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现;软件部分可以存储在存储器中,由适当的指令执行系统,例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现,例如在诸如磁盘、cd或dvd-rom的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现,也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现,也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
技术特征:

1.一种烤烟烟气安全性检测方法,其特征在于,所述烤烟烟气安全性检测方法包括:

第一步,收集和预处理烟叶理化指标等参数;

第二步,提前构建烟叶理化指标和烟气有害成分的分配权重和赋分尺度;

第三步,依据评价标准,对上传或导入的基础数据进行分析评价;

第四步,编辑评价结果,并以图表、文字形式输出为电子报告或纸质报告。

2.如权利要求1所述的烤烟烟气安全性检测方法,其特征在于,所述烤烟烟气安全性检测方法的烟叶理化指标获取利用连续流动分析仪,对烟叶的总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾和氯指标进行分析检测,并对还原糖/烟碱比和钾氯比的派生值进行计算。

3.如权利要求1所述的烤烟烟气安全性检测方法,其特征在于,所述烤烟烟气安全性检测方法的烟叶常规理化指标及派生值的赋分权重根据烟叶常规理化指标及派生值对烟气有害成分的贡献率和影响程度,选择烟叶总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾、氯和糖碱比、钾氯比指标为评价基础,进行烟气有害成分释放量评价。

4.如权利要求1所述的烤烟烟气安全性检测方法,其特征在于,所述烤烟烟气安全性检测方法的烟气主要有害成分的得分权重根据烟气有害成分的贡献率和危害程度,选择氢氰酸、苯酚、巴豆醛、nnk、一氧化碳、苯并芘、氨和焦油总量指标为评价基础,进行烟气安全性评价。

5.如权利要求1所述的烤烟烟气安全性检测方法,其特征在于,所述烤烟烟气安全性检测方法的烟叶常规理化指标及派生值的赋分标准依据烟叶常规理化指标及派生值和烟气有害成分构建的plsr模型,制定了烟叶常规理化指标及派生值和烟气有害成分的量化打分标准,采用指数和法评价烤烟烟气安全性。

6.如权利要求1所述的烤烟烟气安全性检测方法,其特征在于,所述烤烟烟气安全性检测方法的烤烟烟气安全性评价得分公式:

氢氰酸得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;

苯酚得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;

巴豆醛得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;

nnk得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;

一氧化碳得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;

苯并芘得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;

氨得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;

焦油总量得分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、钾氯比;

烤烟烟气安全性评价总分=∑(第i个指标得分×第i个指标权重),i=氢氰酸、苯酚、巴豆醛、nnk、一氧化碳、苯并芘、氨、焦油总量)。

7.如权利要求1所述的烤烟烟气安全性检测方法,其特征在于,所述烤烟烟气安全性检测方法的烤烟烟气安全性评价等次将烟叶理化指标及派生值导入软件后,利用已编程的指标权限和赋分标准等评价方法,对烤烟烟气安全性指标如氢氰酸、苯酚、巴豆醛、nnk、苯并芘、氨和焦油总量进行分别打分,再通过软件编程汇总并计算烤烟烟气安全性评价总分,按照下述标准得出该烟叶样本所对应的烤烟烟气安全性评价等次;

极高风险:烤烟烟气安全性得分t≥4.50;

高等风险:烤烟烟气安全性得分4.50>t≥3.50;

中等风险:烤烟烟气安全性得分3.50>t≥2.00;

低等风险:烤烟烟气安全性得分t≤2.00。

8.一种接收用户输入程序存储介质,所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求任意一项所述包括下列步骤:

第一步,收集和预处理烟叶理化指标等参数;

第二步,提前构建烟叶理化指标和烟气有害成分的分配权重和赋分尺度;

第三步,依据评价标准,对上传或导入的基础数据进行分析评价;

第四步,编辑评价结果,并以图表、文字形式输出为电子报告或纸质报告。

9.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品,包括计算机可读程序,供于电子装置上执行时,提供用户输入接口以实施如权利要求1~7任意一项所述的烤烟烟气安全性检测方法。

10.一种实施权利要求1~7任意一项所述的烤烟烟气安全性检测方法的烤烟烟气安全性检测系统,其特征在于,所述烤烟烟气安全性检测系统包括:

数据采集模块,用于烟叶理化指标等参数的收集和预处理;

赋值标准模块,用于提前构建烟叶理化指标和烟气有害成分的分配权重和赋分尺度;

统计分析模块,用于依据赋值标准模块提供的评价标准,对数据采集模块中上传或导入的基础数据进行分析评价;

评价报告模块,用于编辑统计分析模块的评价结果,并以图表、文字形式输出为电子报告或纸质报告。

技术总结
本发明属于烟气检测技术领域,公开了一种烤烟烟气安全性检测方法、系统、存储介质、计算机程序,收集和预处理烟叶理化指标等参数;提前构建烟叶理化指标和烟气有害成分的分配权重和赋分尺度;依据评价标准,对上传或导入的基础数据进行分析评价;编辑评价结果,并以图表、文字形式输出为电子报告或纸质报告。本发明烤烟烟气安全性评价是今后一段时间内的研究重点,同时也是较难实现或无法准确获取的,本发明提出的评价方法弥补了这方面空白,为烤烟烟气安全性等相关研究开创了新的思路和方向,在烟叶种植产区、卷烟加工企业和烟草科研院所的多个领域都具有极大的推广价值。

技术研发人员:孙鹏;程森;蔡宪杰;高远;卢晓华;曹亚凡;闫鼎
受保护的技术使用者:中国农业科学院烟草研究所
技术研发日:2020.02.11
技术公布日:2020.06.09

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