CN117647499B - 一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测方法及系统，涉及食品加工技术领域，包括获取桑椹检测信息，获取桑椹膏标准数据，根据桑椹检测信息和桑椹膏标准数据，对桑椹进行筛选、清洗、压榨和过滤，获取桑椹膏原料，根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏标准数据，判断桑椹膏原料杂质数据是否符合桑椹膏生产标准。本发明通过对桑椹膏原料进行红外光谱检测，确保桑椹膏的杂质含量低于阈值，提高了桑椹膏的产品口感，通过对桑椹膏浓缩液进行红外光谱检测，对生产过程中的化学反应物进行分析，避免降低桑椹膏的品质，通过对初始桑椹膏进行实时监测，确保桑椹膏的糖度和酸度符合生产标准，提高了桑椹膏的生产监测效率。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，具体是涉及一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测方法及系统。
背景技术
桑椹膏既可以食用，又可以拿来入药，具有很高的营养价值，有补血、生津止渴和滋补保健等作用，其汁浓如蜂蜜且香甜可口，被人们誉为“民间圣果”。桑椹膏是一种非常有营养的膏药，它是经过桑椹果实的精心熬制而成的。桑椹果平时是青的，经过成长熟透了之后变成紫黑色，含有丰富的花青素、维生素B1、B2、B3，以及维生素C和维生素E。
桑椹膏性微寒，在古代医学书籍当中都有对桑椹膏作用的记录，桑椹膏具有养血乌发、安神镇魂的作用，被用来作为不可多得的保健药膏，有很大的市场价值，深得消费者们的喜爱，经常服食桑椹膏能够清肝明目，用于治疗肝肾精血亏引起的身体消瘦、腰膝酸软、经常盗汗等症状，同时时常出现头晕眼花、口干舌燥症状也可以多吃桑椹膏。
目前对于桑椹膏的生产还存在着无法在桑椹的去柄和去籽过程中，对桑椹进行精确检测，无法确保桑椹的杂质含量低于设定值，无法确保桑椹膏糖酸度符合标准，造成桑椹膏口感的下降，无法对桑椹膏进行实时监测以根据监测数据对桑椹膏的生产进行动态调整，降低了桑椹膏的生产效率，无法根据桑椹膏生产情况对桑椹膏生产工艺进行优化和调整的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，提供一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测方法及系统，本技术方案解决了上述背景技术中提出的无法在桑椹的去柄和去籽过程中，对桑椹进行精确检测，无法确保桑椹的杂质含量低于设定值，造成桑椹膏口感的下降，无法对桑椹膏进行实时监测以根据监测数据对桑椹膏的生产进行动态调整，降低了桑椹膏的生产效率，无法根据桑椹膏生产情况对桑椹膏生产工艺进行优化和调整的问题。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测方法，包括：
获取桑椹检测信息，所述桑椹检测信息包括桑椹产地信息、桑椹生长状况信息和桑椹质量信息；
获取桑椹膏标准数据，所述桑椹膏标准数据包括桑椹膏成分信息、桑椹膏成分含量数据和桑椹膏生产数据；
根据桑椹检测信息和桑椹膏标准数据，对桑椹进行筛选、清洗、压榨和过滤，获取桑椹膏原料；
根据桑椹膏原料，基于红外光谱检测，获取桑椹膏原料杂质数据；
根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏标准数据，判断桑椹膏原料杂质数据是否符合桑椹膏生产标准，若否，则该桑椹膏原料不可用，根据桑椹膏原料杂质数据，对桑椹膏生产流程进行调整，若是，则该桑椹膏原料可用，将桑椹膏原料降温至零下10℃—零下20℃进行冷冻浓缩，获取桑椹膏原浆；
根据桑椹膏原浆，基于第一添加物，获取桑椹膏第一混合液信息；
将桑椹膏第一混合液升温至60℃进行真空浓缩，获取桑椹膏浓缩液；
根据桑椹膏浓缩液，基于红外光谱检测，获取桑椹膏浓缩液数据；
根据桑椹膏标准数据，获取桑椹膏标准浓缩液数据；
根据桑椹膏浓缩液数据和桑椹膏标准浓缩液数据，判断桑椹膏浓缩液是否存在异常数据，若是，则对桑椹膏浓缩液异常进行分析，获取桑椹膏浓缩液异常信息；
根据桑椹膏浓缩液异常信息，对桑椹膏生产流程进行优化和调整。
优选的，所述根据桑椹膏浓缩液数据和桑椹膏标准浓缩液数据，判断桑椹膏浓缩液是否存在异常数据，还包括：
若桑椹膏浓缩液未存在异常数据，则将桑椹膏浓缩液加热至100℃，基于第二添加物，获取桑椹膏第二混合液；
对桑椹膏第二混合液进行搅拌熬制，获取初始桑椹膏；
根据初始桑椹膏，基于红外光谱实时监测，获取初始桑椹膏实时监测数据；
根据初始桑椹膏实时监测数据，基于桑椹膏评估模型，获取初始桑椹膏评估数据；
根据初始桑椹膏评估数据，判断初始桑椹膏是否符合生产标准，若是，则继续对初始桑椹膏进行熬制成浓稠清膏，获得桑椹膏；
等待桑椹膏降至常温后，进行装罐封存；
若初始桑椹膏未符合生产标准，则根据初始桑椹膏实时监测数据和初始桑椹膏评估数据，对初始桑椹膏进行配料调整，直至初始桑椹膏评估数据符合桑椹膏生产标准。
优选的，所述根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏标准数据，判断桑椹膏原料杂质数据是否符合桑椹膏生产标准，具体包括：
对桑椹膏原料进行红外光谱检测，获取原料检测数据，所述原料检测数据包括原料成分信息和原料成分含量数据；
根据原料检测数据，获取桑椹膏原料杂质数据；
根据桑椹膏标准数据，获取桑椹膏原料杂质阈值；
根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏原料杂质阈值，判断桑椹膏原料杂质数据是否超出桑椹膏原料杂质阈值，若是，则该桑椹膏原料不可用，根据桑椹膏原料杂质数据，对桑椹膏原料杂质异常进行分析，获取桑椹膏原料杂质异常信息；
根据桑椹膏原料杂质异常信息，对桑椹膏生产流程进行优化和调整；
若桑椹膏原料杂质数据未超出桑椹膏原料杂质阈值，则根据桑椹膏原料杂质数据获取桑椹膏口感影响杂质信息，所述桑椹膏口感影响杂质信息包括桑椹膏原料单宁信息、桑椹膏原料灰分信息和桑椹膏原料花青素信息；
根据桑椹膏标准数据，获取桑椹膏口感影响杂质阈值；
根据桑椹膏口感影响杂质信息和桑椹膏口感影响杂质阈值，判断桑椹膏原料杂质中的口感影响杂质是否超出桑椹膏口感影响杂质阈值，若是，则该桑椹膏原料不可用，对桑椹膏口感影响杂质信息进行记录，若否，则该桑椹膏原料可用。
优选的，所述根据桑椹膏浓缩液数据和桑椹膏标准浓缩液数据，判断桑椹膏浓缩液是否存在异常数据，具体包括：
根据桑椹膏浓缩液数据，获取桑椹膏浓缩液第一添加物信息、桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息和桑椹膏浓缩液化学反应物信息；
根据桑椹膏标准数据，获取桑椹膏浓缩液标准数据；
根据桑椹膏浓缩液第一添加物信息、桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息和桑椹膏浓缩液标准数据，判断第一添加物和桑椹膏原料的投放比例是否符合桑椹膏生产标准，若否，则根据桑椹膏浓缩液第一添加物信息和桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息，对桑椹膏浓缩液进行调整；
若第一添加物和桑椹膏原料的投放比例符合桑椹膏生产标准，则根据桑椹膏浓缩液第一添加物信息、桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息和桑椹膏浓缩液化学反应物信息，对桑椹膏浓缩液品质进行评估，判断桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏浓缩液的品质影响是否超出桑椹膏化学反应物影响阈值，若是，则该桑椹膏浓缩液不可用，根据桑椹膏化学反应物信息，获取桑椹膏浓缩液异常数据；
根据桑椹膏浓缩液异常数据，基于异常分析，对桑椹膏生产流程进行优化和调整。
优选的，所述根据桑椹膏浓缩液第一添加物信息、桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息和桑椹膏浓缩液化学反应物信息，对桑椹膏浓缩液品质进行评估，具体包括：
根据桑椹膏浓缩液第一添加物信息和桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息，获取桑椹膏浓缩液基础品质指数；
根据桑椹膏浓缩液化学反应物信息，获取桑椹膏浓缩液化学反应物品质影响指数；
根据桑椹膏浓缩液基础品质指数和桑椹膏浓缩液化学反应物品质影响指数，基于不同的权重，获取桑椹膏浓缩液品质评估指数；
根据桑椹膏浓缩液品质评估指数，判断桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏浓缩液的品质影响是否超出桑椹膏化学反应物影响阈值；
其中，桑椹膏浓缩液品质评估指数的计算公式为：
式中，Q为桑椹膏浓缩液品质评估指数，/>为桑椹膏口感评估指数的权重，/>为第i种桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏的口感影响系数，/>为第j种第一添加物的口感影响系数，X为桑椹膏基础口感指数，/>为桑椹膏营养评估指数的权重，/>为第i种桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏的营养影响系数，/>为桑椹膏的基础营养指数，/>为第j种第一添加物的营养指数，为桑椹浓缩液化学反应物的安全评估指数的权重，/>为第i种桑椹浓缩液化学反应物的安全评估指数，其分值为（0~100），m为第一添加物种类的总数目，n为桑椹膏浓缩液化学反应物种类总数目。
优选的，所述根据初始桑椹膏实时监测数据，基于桑椹膏评估模型，获取初始桑椹膏评估数据，具体包括：
根据桑椹膏标准数据，获取初始桑椹膏成分监测数据；
根据初始桑椹膏成分监测数据，建立红外光谱数据集，即：
；式中，/>表示第p时刻第q种初始桑椹膏成分的红外光谱检测数据，A为红外光谱检测时刻，B为初始桑椹膏成分的总数目；
根据红外光谱数据集，基于线性回归预测模型，对初始桑椹膏成分数据变化进行预测，获取初始桑椹膏成分变化预测数据；
根据初始桑椹膏成分变化预测数据和初始桑椹膏实时监测数据，获取初始桑椹膏成分残余误差数据；
根据初始桑椹膏成分残余误差数据，判断初始桑椹膏实时监测是否出现异常；若/>则初始桑椹膏实时监测出现故障，初始桑椹膏实时监测数据不可用；
其中，表示第p时刻第q种初始桑椹膏成分的残余误差，/>为初始桑椹膏实时监测数据的变量正态分布/>的标准差/>；
若初始桑椹膏实时监测数据可用，则根据初始桑椹膏实时监测数据，获取初始桑椹膏评估数据：
式中，/>为初始桑椹膏的糖度评估指数，/>为第h种初始桑椹膏成分糖度指数的权重，/>为第h种初始桑椹膏成分的糖度指数，/>为初始桑椹膏的酸度评估指数，/>为第h种初始桑椹膏成分酸度指数的权重，/>为第h种初始桑椹膏成分的酸度指数，z为初始桑椹膏成分种类总数目。
进一步的，提出一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测系统，用于实现如上述的生产监测方法，包括：
主控制模块，所述主控制模块用于根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏浓缩液异常信息，基于生产异常分析，对桑椹膏生产流程进行调整，根据桑椹膏浓缩液基础品质指数和桑椹膏浓缩液化学反应物品质影响指数，计算桑椹膏浓缩液品质评估指数，根据初始桑椹膏实时监测数据，计算初始桑椹膏评估指数，根据初始桑椹膏实时监测数据和初始桑椹膏评估数据，对初始桑椹膏进行配料调整，根据桑椹膏浓缩液品质评估指数，判断桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏浓缩液的品质影响是否超出桑椹膏化学反应物影响阈值，根据初始桑椹膏评估数据，判断初始桑椹膏是否符合生产标准；
信息获取模块，所述信息获取模块用于获取桑椹检测信息、桑椹产地信息、桑椹生长状况信息、桑椹质量信息、桑椹膏标准数据、桑椹膏成分信息、桑椹膏成分含量数据和桑椹膏生产数据，并传输至主控制模块；
监测模块，所述监测模块用于对桑椹膏原料进行红外光谱监测，判断桑椹膏原料杂质数据是否超出桑椹膏原料杂质阈值，对桑椹膏浓缩液进行红外光谱监测，判断桑椹膏浓缩液是否存在异常数据，对初始桑椹膏进行实时红外光谱监测，获取初始桑椹膏实时监测数据；
显示模块，所述显示模块与主控制模块交互，用于显示桑椹膏浓缩液品质评估指数、初始桑椹膏评估指数，并对生产异常分析结果进行显示。
可选的，所述主控制模块，具体包括：
控制单元，所述控制单元用于根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏浓缩液异常信息，基于生产异常分析，对桑椹膏生产流程进行调整，根据初始桑椹膏实时监测数据和初始桑椹膏评估数据，对初始桑椹膏进行配料调整，根据桑椹膏浓缩液品质评估指数，判断桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏浓缩液的品质影响是否超出桑椹膏化学反应物影响阈值，根据初始桑椹膏评估数据，判断初始桑椹膏是否符合生产标准；
信息接收单元，所述信息接收单元与信息获取模块和监测模块交互，用于获取数据，并传输至评估单元；
评估单元，所述评估单元用于根据桑椹膏浓缩液基础品质指数和桑椹膏浓缩液化学反应物品质影响指数，计算桑椹膏浓缩液品质评估指数，根据初始桑椹膏实时监测数据，计算初始桑椹膏评估指数。
可选的，所述信息获取模块，具体包括：
第一获取单元，所述第一获取单元用于获取桑椹检测信息、桑椹产地信息、桑椹生长状况信息和桑椹质量信息；
第二获取单元，所述第二获取单元用于获取桑椹膏标准数据、桑椹膏成分信息、桑椹膏成分含量数据和桑椹膏生产数据，并传输至主控制模块。
可选的，所述监测模块，具体包括：
原料监测单元，所述原料监测单元用于对桑椹膏原料进行红外光谱监测，获取原料检测数据、原料成分信息和原料成分含量数据，并根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏原料杂质阈值，判断桑椹膏原料杂质数据是否超出桑椹膏原料杂质阈值；
浓缩液监测单元，所述浓缩液监测单元用于对桑椹膏浓缩液进行红外光谱监测，获取桑椹膏浓缩液数据，根据桑椹膏浓缩液数据和桑椹膏标准浓缩液数据，判断桑椹膏浓缩液是否存在异常数据；
初始桑椹膏监测单元，所述初始桑椹膏监测单元用于对初始桑椹膏进行实时红外光谱监测，获取初始桑椹膏实时监测数据，并传输至主控制模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提出一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测方法及系统，通过对桑椹膏原料进行红外光谱检测，确保桑椹膏的杂质含量低于阈值，提高了桑椹膏的产品口感，对桑椹膏原料加工异常进行分析，便于对桑椹膏原料加工流程的优化，通过对桑椹膏浓缩液进行红外光谱检测，对生产过程中的化学反应物进行分析，避免降低桑椹膏的品质，通过对初始桑椹膏进行实时监测，确保桑椹膏的糖度和酸度符合生产标准，提高了桑椹膏的生产监测效率。
附图说明
图1为本发明中桑椹膏原浆获取流程图；
图2为本发明中桑椹膏第二混合液获取流程图；
图3为本发明中桑椹膏成品获取流程图；
图4为本发明中桑椹膏原料检测流程图；
图5为本发明中桑椹膏浓缩液检测流程图；
图6为本发明提出的一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测系统结构框图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参照图1-5所示，本发明实施例一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测方法，包括：
获取桑椹检测信息，所述桑椹检测信息包括桑椹产地信息、桑椹生长状况信息和桑椹质量信息；
获取桑椹膏标准数据，所述桑椹膏标准数据包括桑椹膏成分信息、桑椹膏成分含量数据和桑椹膏生产数据；
根据桑椹检测信息和桑椹膏标准数据，对桑椹进行筛选、清洗、压榨和过滤，获取桑椹膏原料；
根据桑椹膏原料，基于红外光谱检测，获取桑椹膏原料杂质数据；
根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏标准数据，判断桑椹膏原料杂质数据是否符合桑椹膏生产标准，若否，则该桑椹膏原料不可用，根据桑椹膏原料杂质数据，对桑椹膏生产流程进行调整，若是，则该桑椹膏原料可用，将桑椹膏原料降温至零下10℃—零下20℃进行冷冻浓缩，获取桑椹膏原浆；
具体而言，通过对桑椹膏原料进行红外光谱检测，判断桑椹膏原料杂质是否超标，具体包括：
对桑椹膏原料进行红外光谱检测，获取原料检测数据，所述原料检测数据包括原料成分信息和原料成分含量数据；
根据原料检测数据，获取桑椹膏原料杂质数据；
根据桑椹膏标准数据，获取桑椹膏原料杂质阈值；
根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏原料杂质阈值，判断桑椹膏原料杂质数据是否超出桑椹膏原料杂质阈值，若是，则该桑椹膏原料不可用，根据桑椹膏原料杂质数据，对桑椹膏原料杂质异常进行分析，获取桑椹膏原料杂质异常信息；
根据桑椹膏原料杂质异常信息，对桑椹膏生产流程进行优化和调整；
若桑椹膏原料杂质数据未超出桑椹膏原料杂质阈值，则根据桑椹膏原料杂质数据获取桑椹膏口感影响杂质信息，所述桑椹膏口感影响杂质信息包括桑椹膏原料单宁信息、桑椹膏原料灰分信息和桑椹膏原料花青素信息；
根据桑椹膏标准数据，获取桑椹膏口感影响杂质阈值；
根据桑椹膏口感影响杂质信息和桑椹膏口感影响杂质阈值，判断桑椹膏原料杂质中的口感影响杂质是否超出桑椹膏口感影响杂质阈值，若是，则该桑椹膏原料不可用，对桑椹膏口感影响杂质信息进行记录，若否，则该桑椹膏原料可用。
本方案中，通过对桑椹膏原料进行红外光谱检测，获取原料检测数据，根据原料检测数据，获取桑椹膏原料杂质数据，通过桑椹膏原料杂质数据对桑椹膏原料中的杂质进行评估，判断杂质含量是否超出生产标准，同时对杂质中影响桑椹膏口感的成分，如单宁、灰分、花青素等成分进行含量检测，判断杂质中影响桑椹膏口感的成分含量是否超出阈值，避免了桑椹膏原料杂质对桑椹膏口感的影响，提高了桑椹膏原料检测的准确度。
根据桑椹膏原浆，基于第一添加物，获取桑椹膏第一混合液信息；
将桑椹膏第一混合液升温至60℃进行真空浓缩，获取桑椹膏浓缩液；
根据桑椹膏浓缩液，基于红外光谱检测，获取桑椹膏浓缩液数据；
根据桑椹膏标准数据，获取桑椹膏标准浓缩液数据；
根据桑椹膏浓缩液数据和桑椹膏标准浓缩液数据，判断桑椹膏浓缩液是否存在异常数据，若是，则对桑椹膏浓缩液异常进行分析，获取桑椹膏浓缩液异常信息；
具体而言，对桑椹膏浓缩液进行红外光谱检测，判断桑椹膏浓缩液是否存在异常，具体包括：
根据桑椹膏浓缩液数据，获取桑椹膏浓缩液第一添加物信息、桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息和桑椹膏浓缩液化学反应物信息；
根据桑椹膏标准数据，获取桑椹膏浓缩液标准数据；
根据桑椹膏浓缩液第一添加物信息、桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息和桑椹膏浓缩液标准数据，判断第一添加物和桑椹膏原料的投放比例是否符合桑椹膏生产标准，若否，则根据桑椹膏浓缩液第一添加物信息和桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息，对桑椹膏浓缩液进行调整；
若第一添加物和桑椹膏原料的投放比例符合桑椹膏生产标准，则根据桑椹膏浓缩液第一添加物信息、桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息和桑椹膏浓缩液化学反应物信息，对桑椹膏浓缩液品质进行评估，判断桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏浓缩液的品质影响是否超出桑椹膏化学反应物影响阈值，若是，则该桑椹膏浓缩液不可用，根据桑椹膏化学反应物信息，获取桑椹膏浓缩液异常数据；
根据桑椹膏浓缩液异常数据，基于异常分析，对桑椹膏生产流程进行优化和调整。
具体地，根据桑椹膏浓缩液第一添加物信息、桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息和桑椹膏浓缩液化学反应物信息，对桑椹膏浓缩液品质进行评估，具体包括：
根据桑椹膏浓缩液第一添加物信息和桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息，获取桑椹膏浓缩液基础品质指数；
根据桑椹膏浓缩液化学反应物信息，获取桑椹膏浓缩液化学反应物品质影响指数；
根据桑椹膏浓缩液基础品质指数和桑椹膏浓缩液化学反应物品质影响指数，基于不同的权重，获取桑椹膏浓缩液品质评估指数；
根据桑椹膏浓缩液品质评估指数，判断桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏浓缩液的品质影响是否超出桑椹膏化学反应物影响阈值；
其中，桑椹膏浓缩液品质评估指数的计算公式为：
式中，Q为桑椹膏浓缩液品质评估指数，/>为桑椹膏口感评估指数的权重，/>为第i种桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏的口感影响系数，/>为第j种第一添加物的口感影响系数，X为桑椹膏基础口感指数，/>为桑椹膏营养评估指数的权重，/>为第i种桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏的营养影响系数，/>为桑椹膏的基础营养指数，/>为第j种第一添加物的营养指数，为桑椹浓缩液化学反应物的安全评估指数的权重，/>为第i种桑椹浓缩液化学反应物的安全评估指数，其分值为（0~100），m为第一添加物种类的总数目，n为桑椹膏浓缩液化学反应物种类总数目。
本方案中，通过对桑椹膏浓缩液进行红外光谱检测，获取桑椹膏浓缩液第一添加物信息、桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息和桑椹膏浓缩液化学反应物信息，根据桑椹膏浓缩液中的第一添加物和桑椹膏原料，判断第一添加物和桑椹膏原料的投放比例是否符合桑椹膏生产标准，使得桑椹膏的生产流程更加符合生产标准，通过对第一添加物和桑椹膏原料发生化学反应生成的化学反应物进行分析、评估，避免桑椹膏的营养价值和口感体验的降低，同时对化学反应物的安全性进行评估，确保了桑椹膏的食品安全。
根据桑椹膏浓缩液异常信息，对桑椹膏生产流程进行优化和调整。
具体而言，根据桑椹膏浓缩液数据和桑椹膏标准浓缩液数据，判断桑椹膏浓缩液是否存在异常数据，还包括：
若桑椹膏浓缩液未存在异常数据，则将桑椹膏浓缩液加热至100℃，基于第二添加物，获取桑椹膏第二混合液；
对桑椹膏第二混合液进行搅拌熬制，获取初始桑椹膏；
根据初始桑椹膏，基于红外光谱实时监测，获取初始桑椹膏实时监测数据；
根据初始桑椹膏实时监测数据，基于桑椹膏评估模型，获取初始桑椹膏评估数据；
根据初始桑椹膏评估数据，判断初始桑椹膏是否符合生产标准，若是，则继续对初始桑椹膏进行熬制成浓稠清膏，获得桑椹膏；
等待桑椹膏降至常温后，进行装罐封存；
若初始桑椹膏未符合生产标准，则根据初始桑椹膏实时监测数据和初始桑椹膏评估数据，对初始桑椹膏进行配料调整，直至初始桑椹膏评估数据符合桑椹膏生产标准。
具体地，根据初始桑椹膏实时监测数据，基于桑椹膏评估模型，获取初始桑椹膏评估数据，具体包括：
根据桑椹膏标准数据，获取初始桑椹膏成分监测数据；
根据初始桑椹膏成分监测数据，建立红外光谱数据集，即：
；式中，/>表示第p时刻第q种初始桑椹膏成分的红外光谱检测数据，A为红外光谱检测时刻，B为初始桑椹膏成分的总数目；
根据红外光谱数据集，基于线性回归预测模型，对初始桑椹膏成分数据变化进行预测，获取初始桑椹膏成分变化预测数据；
根据初始桑椹膏成分变化预测数据和初始桑椹膏实时监测数据，获取初始桑椹膏成分残余误差数据；
根据初始桑椹膏成分残余误差数据，判断初始桑椹膏实时监测是否出现异常；若/>则初始桑椹膏实时监测出现故障，初始桑椹膏实时监测数据不可用；
其中，表示第p时刻第q种初始桑椹膏成分的残余误差，/>为初始桑椹膏实时监测数据的变量正态分布/>的标准差/>；
若初始桑椹膏实时监测数据可用，则根据初始桑椹膏实时监测数据，获取初始桑椹膏评估数据：
式中，/>为初始桑椹膏的糖度评估指数，/>为第h种初始桑椹膏成分糖度指数的权重，/>为第h种初始桑椹膏成分的糖度指数，/>为初始桑椹膏的酸度评估指数，/>为第h种初始桑椹膏成分酸度指数的权重，/>为第h种初始桑椹膏成分的酸度指数，z为初始桑椹膏成分种类总数目。
本方案中，通过建立红外光谱数据集和线性回归预测模型，对初始桑椹膏成分数据变化进行预测，获取初始桑椹膏成分变化预测数据，根据初始桑椹膏成分残余误差数据，基于统计学方法，判断初始桑椹膏实时监测是否出现异常，避免因为实时监测出现故障造成对初始桑椹膏的误判，通过计算初始桑椹膏评估指数，确保桑椹膏的糖度和酸度符合生产标准，提高了对初始桑椹膏评估的准确度。
可以理解的是，本方案在对初始桑椹膏进行红外光谱实时监测时，可以根据红外光谱实时监测数据，获取初始桑椹膏花青素含量信息，判断初始桑椹膏的花青素含量对桑椹膏营养价值和口感的影响程度，确保桑椹膏的生产质量。
参照图6所示，进一步的，结合上述的一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测方法，提出一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测系统，包括：
主控制模块，所述主控制模块用于根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏浓缩液异常信息，基于生产异常分析，对桑椹膏生产流程进行调整，根据桑椹膏浓缩液基础品质指数和桑椹膏浓缩液化学反应物品质影响指数，计算桑椹膏浓缩液品质评估指数，根据初始桑椹膏实时监测数据，计算初始桑椹膏评估指数，根据初始桑椹膏实时监测数据和初始桑椹膏评估数据，对初始桑椹膏进行配料调整，根据桑椹膏浓缩液品质评估指数，判断桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏浓缩液的品质影响是否超出桑椹膏化学反应物影响阈值，根据初始桑椹膏评估数据，判断初始桑椹膏是否符合生产标准；
信息获取模块，所述信息获取模块用于获取桑椹检测信息、桑椹产地信息、桑椹生长状况信息、桑椹质量信息、桑椹膏标准数据、桑椹膏成分信息、桑椹膏成分含量数据和桑椹膏生产数据，并传输至主控制模块；
监测模块，所述监测模块用于对桑椹膏原料进行红外光谱监测，判断桑椹膏原料杂质数据是否超出桑椹膏原料杂质阈值，对桑椹膏浓缩液进行红外光谱监测，判断桑椹膏浓缩液是否存在异常数据，对初始桑椹膏进行实时红外光谱监测，获取初始桑椹膏实时监测数据；
显示模块，所述显示模块与主控制模块交互，用于显示桑椹膏浓缩液品质评估指数、初始桑椹膏评估指数，并对生产异常分析结果进行显示。
主控制模块，具体包括：
控制单元，所述控制单元用于根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏浓缩液异常信息，基于生产异常分析，对桑椹膏生产流程进行调整，根据初始桑椹膏实时监测数据和初始桑椹膏评估数据，对初始桑椹膏进行配料调整，根据桑椹膏浓缩液品质评估指数，判断桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏浓缩液的品质影响是否超出桑椹膏化学反应物影响阈值，根据初始桑椹膏评估数据，判断初始桑椹膏是否符合生产标准；
信息接收单元，所述信息接收单元与信息获取模块和监测模块交互，用于获取数据，并传输至评估单元；
评估单元，所述评估单元用于根据桑椹膏浓缩液基础品质指数和桑椹膏浓缩液化学反应物品质影响指数，计算桑椹膏浓缩液品质评估指数，根据初始桑椹膏实时监测数据，计算初始桑椹膏评估指数。
信息获取模块，具体包括：
第一获取单元，所述第一获取单元用于获取桑椹检测信息、桑椹产地信息、桑椹生长状况信息和桑椹质量信息；
第二获取单元，所述第二获取单元用于获取桑椹膏标准数据、桑椹膏成分信息、桑椹膏成分含量数据和桑椹膏生产数据，并传输至主控制模块。
监测模块，具体包括：
原料监测单元，所述原料监测单元用于对桑椹膏原料进行红外光谱监测，获取原料检测数据、原料成分信息和原料成分含量数据，并根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏原料杂质阈值，判断桑椹膏原料杂质数据是否超出桑椹膏原料杂质阈值；
浓缩液监测单元，所述浓缩液监测单元用于对桑椹膏浓缩液进行红外光谱监测，获取桑椹膏浓缩液数据，根据桑椹膏浓缩液数据和桑椹膏标准浓缩液数据，判断桑椹膏浓缩液是否存在异常数据；
初始桑椹膏监测单元，所述初始桑椹膏监测单元用于对初始桑椹膏进行实时红外光谱监测，获取初始桑椹膏实时监测数据，并传输至主控制模块。
综上所述，本发明的优点在于：通过对桑椹膏原料进行红外光谱检测，确保桑椹膏的杂质含量低于阈值，提高了桑椹膏原料检测的准确度，提高了桑椹膏的产品口感，增强了用户的实际体验，对桑椹膏原料加工异常进行分析，通过便于对桑椹膏原料加工流程的优化，通过对桑椹膏浓缩液进行红外光谱检测，准确显示第一添加物对桑椹膏品质的影响，并对生产过程中的化学反应物进行分析，避免降低桑椹膏的品质，使得桑椹膏的生产流程更加符合生产标准，通过建立红外光谱数据集和线性回归预测模型，对初始桑椹膏成分数据变化进行预测，获取初始桑椹膏成分变化预测数据，根据初始桑椹膏成分残余误差数据，基于统计学方法，判断初始桑椹膏实时监测是否出现异常，避免因为实时监测出现故障造成对初始桑椹膏的误判，通过计算初始桑椹膏评估指数，确保桑椹膏的糖度和酸度符合生产标准，提高了对初始桑椹膏评估的准确度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (6)
1.一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测方法，其特征在于，包括：
获取桑椹检测信息，所述桑椹检测信息包括桑椹产地信息、桑椹生长状况信息和桑椹质量信息；
获取桑椹膏标准数据，所述桑椹膏标准数据包括桑椹膏成分信息、桑椹膏成分含量数据和桑椹膏生产数据；
根据桑椹检测信息和桑椹膏标准数据，对桑椹进行筛选、清洗、压榨和过滤，获取桑椹膏原料；
根据桑椹膏原料，基于红外光谱检测，获取桑椹膏原料杂质数据；
根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏标准数据，判断桑椹膏原料杂质数据是否符合桑椹膏生产标准，若否，则该桑椹膏原料不可用，根据桑椹膏原料杂质数据，对桑椹膏生产流程进行调整，若是，则该桑椹膏原料可用，将桑椹膏原料降温至零下10℃—零下20℃进行冷冻浓缩，获取桑椹膏原浆；
根据桑椹膏原浆，基于第一添加物，获取桑椹膏第一混合液信息；
将桑椹膏第一混合液升温至60℃进行真空浓缩，获取桑椹膏浓缩液；
根据桑椹膏浓缩液，基于红外光谱检测，获取桑椹膏浓缩液数据；
根据桑椹膏标准数据，获取桑椹膏标准浓缩液数据；
根据桑椹膏浓缩液数据，获取桑椹膏浓缩液第一添加物信息、桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息和桑椹膏浓缩液化学反应物信息；
根据桑椹膏标准数据，获取桑椹膏浓缩液标准数据；
根据桑椹膏浓缩液第一添加物信息、桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息和桑椹膏浓缩液标准数据，判断第一添加物和桑椹膏原料的投放比例是否符合桑椹膏生产标准，若否，则根据桑椹膏浓缩液第一添加物信息和桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息，对桑椹膏浓缩液进行调整；
若第一添加物和桑椹膏原料的投放比例符合桑椹膏生产标准，则根据桑椹膏浓缩液第一添加物信息和桑椹膏浓缩液桑椹膏原料信息，获取桑椹膏浓缩液基础品质指数；
根据桑椹膏浓缩液化学反应物信息，获取桑椹膏浓缩液化学反应物品质影响指数；
根据桑椹膏浓缩液基础品质指数和桑椹膏浓缩液化学反应物品质影响指数，基于不同的权重，获取桑椹膏浓缩液品质评估指数；
根据桑椹膏浓缩液品质评估指数，判断桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏浓缩液的品质影响是否超出桑椹膏化学反应物影响阈值；
若是，则该桑椹膏浓缩液不可用，根据桑椹膏化学反应物信息，获取桑椹膏浓缩液异常数据；
根据桑椹膏浓缩液异常数据，基于异常分析，对桑椹膏生产流程进行优化和调整；
其中，桑椹膏浓缩液品质评估指数的计算公式为：
式中，Q为桑椹膏浓缩液品质评估指数，为桑椹膏口感评估指数的权重，/>为第i种桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏的口感影响系数，/>为第j种第一添加物的口感影响系数，X为桑椹膏基础口感指数，/>为桑椹膏营养评估指数的权重，/>为第i种桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏的营养影响系数，/>为桑椹膏的基础营养指数，/>为第j种第一添加物的营养指数，/>为桑椹浓缩液化学反应物的安全评估指数的权重，/>为第i种桑椹浓缩液化学反应物的安全评估指数，其分值为（0~100），m为第一添加物种类的总数目，n为桑椹膏浓缩液化学反应物种类总数目；
若桑椹膏浓缩液未存在异常数据，则将桑椹膏浓缩液加热至100℃，基于第二添加物，获取桑椹膏第二混合液；
对桑椹膏第二混合液进行搅拌熬制，获取初始桑椹膏；
根据初始桑椹膏，基于红外光谱实时监测，获取初始桑椹膏实时监测数据；
根据桑椹膏标准数据，获取初始桑椹膏成分监测数据；
根据初始桑椹膏成分监测数据，建立红外光谱数据集，即：
式中，表示第p时刻第q种初始桑椹膏成分的红外光谱检测数据，A为红外光谱检测时刻，B为初始桑椹膏成分的总数目；
根据红外光谱数据集，基于线性回归预测模型，对初始桑椹膏成分数据变化进行预测，获取初始桑椹膏成分变化预测数据；
根据初始桑椹膏成分变化预测数据和初始桑椹膏实时监测数据，获取初始桑椹膏成分残余误差数据；
根据初始桑椹膏成分残余误差数据，判断初始桑椹膏实时监测是否出现异常；若则初始桑椹膏实时监测出现故障，初始桑椹膏实时监测数据不可用；
其中，表示第p时刻第q种初始桑椹膏成分的残余误差，/>为初始桑椹膏实时监测数据的变量正态分布/>的标准差/>；
若初始桑椹膏实时监测数据可用，则根据初始桑椹膏实时监测数据，获取初始桑椹膏评估数据：
式中，为初始桑椹膏的糖度评估指数，/>为第h种初始桑椹膏成分糖度指数的权重，/>为第h种初始桑椹膏成分的糖度指数，/>为初始桑椹膏的酸度评估指数，/>为第h种初始桑椹膏成分酸度指数的权重，/>为第h种初始桑椹膏成分的酸度指数，z为初始桑椹膏成分种类总数目；
根据初始桑椹膏评估数据，判断初始桑椹膏是否符合生产标准，若是，则继续对初始桑椹膏进行熬制成浓稠清膏，获得桑椹膏；
等待桑椹膏降至常温后，进行装罐封存；
若初始桑椹膏未符合生产标准，则根据初始桑椹膏实时监测数据和初始桑椹膏评估数据，对初始桑椹膏进行配料调整，直至初始桑椹膏评估数据符合桑椹膏生产标准。
2.根据权利要求1所述的一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测方法，其特征在于，所述根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏标准数据，判断桑椹膏原料杂质数据是否符合桑椹膏生产标准，具体包括：
对桑椹膏原料进行红外光谱检测，获取原料检测数据，所述原料检测数据包括原料成分信息和原料成分含量数据；
根据原料检测数据，获取桑椹膏原料杂质数据；
根据桑椹膏标准数据，获取桑椹膏原料杂质阈值；
根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏原料杂质阈值，判断桑椹膏原料杂质数据是否超出桑椹膏原料杂质阈值，若是，则该桑椹膏原料不可用，根据桑椹膏原料杂质数据，对桑椹膏原料杂质异常进行分析，获取桑椹膏原料杂质异常信息；
根据桑椹膏原料杂质异常信息，对桑椹膏生产流程进行优化和调整；
若桑椹膏原料杂质数据未超出桑椹膏原料杂质阈值，则根据桑椹膏原料杂质数据获取桑椹膏口感影响杂质信息，所述桑椹膏口感影响杂质信息包括桑椹膏原料单宁信息、桑椹膏原料灰分信息和桑椹膏原料花青素信息；
根据桑椹膏标准数据，获取桑椹膏口感影响杂质阈值；
根据桑椹膏口感影响杂质信息和桑椹膏口感影响杂质阈值，判断桑椹膏原料杂质中的口感影响杂质是否超出桑椹膏口感影响杂质阈值，若是，则该桑椹膏原料不可用，对桑椹膏口感影响杂质信息进行记录，若否，则该桑椹膏原料可用。
3.一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测系统，用于实现如权利要求1-2任一项所述的生产监测方法，其特征在于，包括：
主控制模块，所述主控制模块用于根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏浓缩液异常信息，基于生产异常分析，对桑椹膏生产流程进行调整，根据桑椹膏浓缩液基础品质指数和桑椹膏浓缩液化学反应物品质影响指数，计算桑椹膏浓缩液品质评估指数，根据初始桑椹膏实时监测数据，计算初始桑椹膏评估指数，根据初始桑椹膏实时监测数据和初始桑椹膏评估数据，对初始桑椹膏进行配料调整，根据桑椹膏浓缩液品质评估指数，判断桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏浓缩液的品质影响是否超出桑椹膏化学反应物影响阈值，根据初始桑椹膏评估数据，判断初始桑椹膏是否符合生产标准；
信息获取模块，所述信息获取模块用于获取桑椹检测信息、桑椹产地信息、桑椹生长状况信息、桑椹质量信息、桑椹膏标准数据、桑椹膏成分信息、桑椹膏成分含量数据和桑椹膏生产数据，并传输至主控制模块；
监测模块，所述监测模块用于对桑椹膏原料进行红外光谱监测，判断桑椹膏原料杂质数据是否超出桑椹膏原料杂质阈值，对桑椹膏浓缩液进行红外光谱监测，判断桑椹膏浓缩液是否存在异常数据，对初始桑椹膏进行实时红外光谱监测，获取初始桑椹膏实时监测数据；
显示模块，所述显示模块与主控制模块交互，用于显示桑椹膏浓缩液品质评估指数、初始桑椹膏评估指数，并对生产异常分析结果进行显示。
4.根据权利要求3所述的一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测系统，其特征在于，所述主控制模块，具体包括：
控制单元，所述控制单元用于根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏浓缩液异常信息，基于生产异常分析，对桑椹膏生产流程进行调整，根据初始桑椹膏实时监测数据和初始桑椹膏评估数据，对初始桑椹膏进行配料调整，根据桑椹膏浓缩液品质评估指数，判断桑椹膏浓缩液化学反应物对桑椹膏浓缩液的品质影响是否超出桑椹膏化学反应物影响阈值，根据初始桑椹膏评估数据，判断初始桑椹膏是否符合生产标准；
信息接收单元，所述信息接收单元与信息获取模块和监测模块交互，用于获取数据，并传输至评估单元；
评估单元，所述评估单元用于根据桑椹膏浓缩液基础品质指数和桑椹膏浓缩液化学反应物品质影响指数，计算桑椹膏浓缩液品质评估指数，根据初始桑椹膏实时监测数据，计算初始桑椹膏评估指数。
5.根据权利要求3所述的一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测系统，其特征在于，所述信息获取模块，具体包括：
第一获取单元，所述第一获取单元用于获取桑椹检测信息、桑椹产地信息、桑椹生长状况信息和桑椹质量信息；
第二获取单元，所述第二获取单元用于获取桑椹膏标准数据、桑椹膏成分信息、桑椹膏成分含量数据和桑椹膏生产数据，并传输至主控制模块。
6.根据权利要求3所述的一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测系统，其特征在于，所述监测模块，具体包括：
原料监测单元，所述原料监测单元用于对桑椹膏原料进行红外光谱监测，获取原料检测数据、原料成分信息和原料成分含量数据，并根据桑椹膏原料杂质数据和桑椹膏原料杂质阈值，判断桑椹膏原料杂质数据是否超出桑椹膏原料杂质阈值；
浓缩液监测单元，所述浓缩液监测单元用于对桑椹膏浓缩液进行红外光谱监测，获取桑椹膏浓缩液数据，根据桑椹膏浓缩液数据和桑椹膏标准浓缩液数据，判断桑椹膏浓缩液是否存在异常数据；
初始桑椹膏监测单元，所述初始桑椹膏监测单元用于对初始桑椹膏进行实时红外光谱监测，获取初始桑椹膏实时监测数据，并传输至主控制模块。
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| CN202410121843.0A CN117647499B (zh) | 2024-01-30 | 2024-01-30 | 一种基于红外光谱的桑椹膏生产监测方法及系统 |
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Non-Patent Citations (3)
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|---|
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