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1、第20卷第1期湖南文理学院学报（自然科学版）Vol.20No.12008年3月JournalofHunanUniversityofArtsandScience(NaturalScienceEdition)Mar.2008文章编号：1672－6146(2008)01－0052－04傅立叶变换近红外技术测定卷烟中的有效钾11211何智慧,罗嘉,汪修奇,练文柳,吴名剑(1.湖南中烟工业有限责任公司技术中心,湖南长沙410007;2.湖南省烟草公司,湖南长沙410007)[8]摘要:有效钾是近年才提出的一项衡量卷
2、烟燃烧性的参ICC的标准方法.现在,近红外技术正在广泛应[9]数,烟叶中有效钾含量是衡量烟叶燃烧性的一个关键指标,用于工业过程检测和质量控制.常规方法分析有效钾需要测定钾离子、氯离子和硫酸根离子据CORESTA和TobaccoAbstract1984年以来的含量,再计算出有效钾.常规方法引入化学试剂存在污染,的报道,已有一些应用近红外技术进行烟草化学成方法复杂耗时,不利于卷烟样品的检测及质量控制.本文根分、焦油甚至烟气成分的研究,国外有些烟草公司据卷烟的化学分析数据和卷烟样品粉末的近红外光谱建立已开始应用
3、近红外技术进行烟草常规化学成分含了卷烟有效钾的近红外分析技术,能准确测定和预测卷烟量的日常检测,1990年,Reynolds烟草公司用NIR的有效钾含量,了解卷烟的燃烧特性.方法在线检测了薄荷醇含量,随后又应用该方法检[10]关键词:偏最小二乘法;傅立叶变换近红外光谱;卷烟;有测烟草中的异物.McClure等对16个国家的1600效钾个烟草样品进行了基于NIR光谱的分类研究,采用中图分类号:TS411.1文献标识码:A适当的数学方法建模后,对烟叶所属的品种或不同产地均得到100％的准确判别.检测烟草中的化
4、学近红外光是指介于可见光和中红外光之间的成分是另外一个热点,McClure’s工作小组利用近红[11,12][13]电磁波,波长范围是780～2526nm.20世纪初,人们外技术检测了烟草中的尼古丁,多酚和总氮[14][15][16]采用摄谱的方法首次获得了有机化合物的近红外,并对烟草进行了分类.烟草中的叶绿素,[17][18]光谱,并对有关基团的光谱特征进行了解释,预示绿原酸和总挥发碱也被检测研究过.Parrish等[19]着近红外光谱(NearInfraredSpectroscopy,NIR)有在近红
5、外仪上安装了一个气体分析池,分析了单可能作为分析技术的一种手段得到应用.口烟气中的CO2,CO,CH3CHO,NO,HCN等气体物[20]近红外光谱法的应用可追溯到1939年,在其质的含量和每口的变化情况.何智慧等建立烟草后的20年间,由于缺乏仪器基础,实际应用非常有主要化学成分的AOTF近红外分析技术.限.直到上世纪60年代美国Norris博士提出相对有效钾是近年才提出一项衡量卷烟燃烧性的[21]－2－－NIR分析技术,即物质的含量与近红外区内多个不参数,有效钾＝钾总量－(Cl＋SO4),其中Cl2－＋
6、同的波长点吸收峰呈线性关系,并利用NIR漫反射和SO4的量换算成Kmol浓度计算,以K2O％表技术测定了农产品中的水分、蛋白质、脂肪等,才示.烟叶中有效钾含量是衡量烟叶燃烧性的一个关＋使其成为实际分析技术.1980年后,随着计算机技键指标,目前常规化学分析方法需要分别检测K、－2－术的迅速发展,带动了分析仪器的数字化和化学计Cl和SO4的含量,再计算出有效钾,这样检测时量学科的发展,加之近红外光谱在测样技术上所独间长,不利于烟叶样品的检测及质量控制.本文建有的不损坏样品的特点,在各方面的应用研究迅速立了有
7、效钾的近红外预测模型,在卷烟配方之前分[1]开展.Norris科研小组首先发展了应用近红外技别对不同单料烟的有效钾进行预测,为卷烟的配方[2]术分析谷物种子中的水分.最近近红外技术被用提供有力的支持,有效地弥补常规化学分析周期[3][4]来鉴别小麦的品种,监测肉类的来源,研究木长、成本高的不足,具有方便、快速、成本低、无[5][6]材纸浆特点,估算水果中糖的含量,鉴别动物污染等特点.[7]的种类,性别和怀孕情况.目前近红外光谱技术1材料与方法用于分析农产品和食品中的蛋白质、水分、含油量(或脂肪)、纤维素、
8、淀粉等营养成分在国外已是十1.1仪器和样品分成熟的技术,许多方法已成为AOAC,AACC,仪器:SpectrumOneNTS傅立叶变换近红外光第1期何智慧,罗嘉,汪修奇,练文柳,吴名剑傅立叶变换近红外技术测定卷烟中的有效钾53−1谱仪(Perkin-Elmer公司,美国),InGaAs检测器,测次数64次,分辨率8cm,扫描时及时去除水和−1+定范围10000～4000cm；SpectrumQuantV4.51CO2的干扰,每
