食品工业科技2023,Vol.44Issue(24) :183-192.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2023020165

基于人工神经网络耦合遗传算法(BP-GA)优化茶氨酸-葡萄糖美拉德反应的条件

Optimization of Theanine-Glucose Maillard Reaction Conditions Based on Artificial Neural Network Coupled Genetic Algorithm(BP-GA)

渠一聪 张绍绒 罗理勇 曾亮
食品工业科技2023,Vol.44Issue(24) :183-192.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2023020165

基于人工神经网络耦合遗传算法(BP-GA)优化茶氨酸-葡萄糖美拉德反应的条件

Optimization of Theanine-Glucose Maillard Reaction Conditions Based on Artificial Neural Network Coupled Genetic Algorithm(BP-GA)

渠一聪 1张绍绒 1罗理勇 2曾亮2
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作者信息

  • 1. 西南大学食品科学学院,重庆 400715;川渝共建特色食品重庆市重点实验室,重庆 400715
  • 2. 西南大学食品科学学院,重庆 400715;川渝共建特色食品重庆市重点实验室,重庆 400715;西南大学茶叶研究所,重庆 400715
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摘要

为了对美拉德反应体系进行综合评价以及优化茶氨酸-葡萄糖美拉德反应条件,本研究构建了茶氨酸-葡萄糖美拉德反应综合评价值的人工神经网络耦联遗传算法(BP-GA)模型,优化得到了最佳反应条件.先通过熵值法求出荧光值、A294、A420、葡萄糖及茶氨酸剩余量五个评价指标之间的权重,再结合单因素实验及正交试验结果,建立输入为实验因素参数,输出为美拉德反应综合评价值的BP-GA人工神经网络模型,最后使用建立好的模型得到茶氨酸-葡萄糖美拉德反应的最优条件及相应的美拉德反应综合评价值.结果表明,通过建立的BP-GA模型进行全局优化得到茶氨酸-葡萄糖美拉德反应的最优条件为:反应温度 117.6℃,反应时间 1.8 h,pH7.3,羰基氨比 1:2,此条件下美拉德反应的综合评价值为 93.22.经过与正交试验得到的结果比较,发现BP-GA模型具有良好的预测性能.利用BP-GA模型,本研究得到了模型美拉德反应的最优条件,这将为美拉德反应模拟体系的构建及反应的预测提供参考.

关键词

茶氨酸/葡萄糖/美拉德反应/熵值法/人工神经网络/遗传算法/优化

Key words

theanine/glucose/Maillard reaction/entropy method/artificial neural network/genetic algorithm/optimization

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基金项目

国家自然科学基金(4112100954)

出版年

2023
食品工业科技
北京一轻研究院

食品工业科技

CSTPCD北大核心
影响因子:0.842
ISSN:1002-0306
参考文献量18
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