姜多糖的复合酶法提取技术

为了研究纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶及α-淀粉酶组成的复合酶提取姜多糖最佳工艺条件,以姜粉为原料,多糖提取率为指标,确定最佳的酶配比和提取条件,即纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶及α-淀粉酶用量分别为1.5%、1%、2%、2.5%,料液比1∶25(g/mL)、pH5.2、温度55℃、时间60 min时,姜多糖提取率最高,达22.18%,纯度为58.26%。     

大孔树脂纯化生姜多酚的研究

采用大孔树脂吸附法对生姜多酚纯化工艺进行研究。选择5种大孔吸附树脂,筛选出AB-8树脂为生姜多酚的纯化树脂并通过静态试验及动态吸附对生姜多酚的大孔树脂纯化工艺优化。确定生姜多酚纯化树脂的静态吸附条件为:最佳吸附时间为2 h,最佳的吸附温度为30℃,树脂质量为10 g;动态吸附条件为:将100 mL上样浓度为1 mg/mL的生姜多酚,在上样流速1 mL/min条件下进行吸附,用体积为150 mL的70%乙醇溶液洗脱,此条件下解吸率为85.9%。     

酶-化学法提取生姜渣中膳食纤维的工艺研究

以生姜渣为原料,对酶-化学法提取其中膳食纤维的工艺进行探究。考察α-淀粉酶添加量与NaOH用量、水解时间、水解温度对生姜渣中可溶性和不可溶性膳食纤维得率的影响,以可溶性膳食纤维得率为标准,通过单因素、正交试验优化出提取的最优工艺为:α-淀粉酶用量0.3%,NaOH用量2.0%,水解时间50 min,水解温度70℃,在此工艺条件下,生姜渣中可溶性膳食纤维得率28.58%、不溶性膳食纤维得率66.21%。     

全局自优化控制策略及其测量变量子集选择

针对过程系统的优化运行问题,介绍一种基于Monte Carlo模拟的全局自优化控制策略。利用非线性模型计算整个操作空间内的平均经济损失,通过对某些条件进行合理假设,得到全局被控变量的解析表达形式。为了平衡传感器成本和系统性能,在全局自优化控制策略的基础上,引入混合整数约束,对测量变量子集进行选择。通过求解混合整数规划问题,能够同时获得最优的测量变量子集以及由其构成的全局被控变量,此外上述子集选择方法还可以处理附加的结构性约束问题。通过对蒸发过程的研究表明,该方法可以更加高效地处理测量变量子集选择问题,通过对精馏塔案例的研究,进一步验证了该方法在处理结构性约束问题中的优势。     

基于梯度信息的实时优化与控制集成策略

针对工业过程的最优操作问题,分析过程系统的层次模型,提出实时优化与控制集成的级联结构. 对于优化层采用基于梯度信息的稳态实时优化方法,通过在线采集过程测量值,估计过程的梯度信息,更新设定值. 不需要使用显式的过程模型,可以有效抑制模型失配对优化目标的影响. 利用最小二乘的思想求解梯度向量,降低计算成本,可应用于大规模工业过程的稳态实时优化. 提出非线性过程中被控变量的选取方法,利用非线性模型计算平均损失,优化效果具有全局性. 为了快速求解非线性规划问题,对某些条件进行合理假设,从而获得次优解,给出求解被控变量的解析方法,提高计算效率,同时将优化层与控制层联系起来. 通过对数值算例、蒸发过程和放热反应过程的研究,验证所提出方法的有效性.