通过超声波辅助同质化,通过利用基于遗传算法的反向传播神经网络,对古吉果饮料的先进稳定性预测和机制研究
Qun Yu1, Xunyang Huang1, Liuping Fan1
1State Key Laboratory of Food Science and Resources, Jiangnan University, 1800 Lihu Avenue, Wuxi, Jiangsu 214122, China; School of Food Science and Technology, Jiangnan University, 1800 Lihu Avenue, Wuxi, Jiangsu 214122, China.
结合超声波和同质化 (US-HPH) 技术通过减少颗粒大小和保留活性成分来稳定阴的果饮料 (CGB). 这种创新方法提高了CGB在较低压力的稳定性.
科学领域:
- 食品科学与技术 食品科学与技术
- 工艺工程是过程工程.
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 传统的阴果饮料 (CGB) 加工面临相位分离的挑战,需要高的均质化压力.
- 现有的方法很难保持饮料的稳定性,并在杀菌过程中保存有价值的活性成分.
研究的目的:
- 调查联合超声波和高压均质化 (US-HPH) 技术在改善CGB稳定性的有效性.
- 评估US-HPH对粒子大小,泽塔潜力以及CGB中活性成分的保存的影响.
- 使用遗传算法和神经网络开发CGB稳定性的预测模型.
主要方法:
- 结合超声波 (200W) 和高压均质化 (40MPa) 技术的应用.
- 颗粒大小分析和泽塔电位测量以评估饮料的稳定性.
- 关键活性成分的量化,包括蛋白质,多和胡卜素.
- 使用遗传算法 (GA) 和反向传播 (BP) 神经网络开发一个预测模型.
主要成果:
- 与单独的最佳超声波相比,US-HPH显著减少了67.91%的平均粒子大小,并增加了5.73%的绝对泽塔潜力.
- 与最佳均质化相比,US-HPH减少了43.78%的颗粒大小,并增加了20.63%的泽塔潜力.
- 蛋白质,多和胡卜素等活性成分得到了有效的保存.
- 该GA-BP神经网络模型准确地预测了高精度的粒子大小和泽塔潜力 (RMSE = 0.026,MAE < 2).
结论:
- 联合US-HPH技术为稳定CGB提供了一种优越的方法,克服了传统加工的局限性.
- 这项技术增强了物理稳定性 (粒子大小,泽塔潜力),同时保留了营养和生物活性化合物.
- 开发的预测模型为优化CGB处理和确保产品质量提供了有价值的工具.
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