基于BP神经网络的花生挤压膨化参数优化研究

研究花生挤压膨化工艺参数对产品质量(粕残油率)的影响。通过建立BP神经网络模型,利用样本对其进行训练使其具有工艺参数-产品质量的映射能力,结合粒子群算法进行参数寻优,确定粕残油率最低时的最优参数组合。结果表明:建立了BP神经网络模型,相关的试验验证了仿真结果,表明BP神经网络模型在参数优化中的有效性和适应性;确定最优的参数组合为主轴转速55r/min、模孔直径12 mm、套筒温度105℃、喂料速度26 r/min、含水率11%和轴头间隙12 mm。在最优参数组合下,粕残油率为1.03%。模孔直径、主轴转速和套筒温度对产品质量的影响较大。     

基于BP神经网络的熔喷非织造布工艺参数优化

为得到熔喷非织造布的最优工艺参数,用实验数据中每组条件的前4个数据作为训练样本,建立了BP神经网络预测模型,并用其余数据作为检验样本对模型进行验证。结果表明：BP神经网络预测过滤效率和透气量的平均值时相对误差均小于9%,模型相关系数都接近于1,因此BP神经网络的拟合效果非常理想。在此基础上通过计算机模拟方法得到最优工艺参数,即温度、接收距离和面密度分别为281℃、18 cm和469 g/m2时,过滤效率可达到94%,透气量在400 L/（m2.s）以上。     

皮革手感品质神经网络分类方法

在选取了皮革手感品质表征参数的基础上,建立了皮革手感品质分类BP神经网络模型。通过样本的训练和模拟,结果证明:基于所选取的表征参数的皮革手感品质分类神经网络,经过训练可以准确地对皮革手感品质进行分类。     

BP神经网络在风洞模型静态测压试验结果预测中的应用研究

通过飞行器模型风洞静态测压试验,可以得到飞行器的静态性能参数,但在具体的试验过程中,由于现场条件所限仅能够得到特定试验状态下的有限的数据。为了进行更为全面的研究,文章采用BP神经网络算法,利用已测状态的试验数据,设计一个用于数值预测的BP神经网络,进行两方面的预测,一方面是在确定模型迎角的前提下,预测模型不同测压孔位置处的压力值;另一方面是在确定模型测压孔位置的前提下,预测模型不同迎角下的压力值。最终将预测结果与实际结果进行对比,两者的相对误差小于±2%。结果表明:在有限的试验状态下,BP神经网络对风洞模型静态试验结果的预测较为准确,符合实际的流动特性,可以为飞行器设计提供较为全面、可靠的试验数据。     

BP神经网络在白酒高级醇生成条件研究中的应用

为了更好的解决白酒生产中高级醇含量问题,采用BP神经网络研究了曲样、加曲量、加水量、加糠量和投料量对高级醇生成量的影响。结果表明:采用BP神经网络建立模型,预测偏差范围在-3.69%～6.39%之间。BP神经网络预测高级醇生成的模型效果较好,能符合实际情况,应用于实际生产中。     

基于BP神经网络的棉花颜色级预测

为了方便快捷检验棉花颜色级,采用BP神经网络算法构建了基于棉纤维色度参数的棉花颜色级预测模型。模型以棉纤维的色度参数明度值和黄度值为输入变量,以棉花颜色级为输出变量,采用三层网络,网络的拓扑结构为2-12-1。通过对280份棉花试样的颜色级进行测试和BP神经网络模型预测,结果表明:BP神经网络预测值与实测值的平均相对误差为3.203%,所建立的回归方程拟合优度达到99%。认为:所建立BP神经网络模型具有较好的预测效果。     

基于BP神经网络的棉秆重组方材性能预测研究

为了实现对不同热压工艺参数条件下棉秆重组方材力学性能的设计和预测,减少预实验的次数,本文采用正交试验方法进行了棉秆重组方材制备工艺试验,以正交试验数据为样本,利用BP神经网络构建棉秆重组方材主要工艺参数密度、施胶量、热压温度、热压时间与材料力学性能抗弯弹性模量、抗弯强度和顺纹抗压强度之间的关系模型,并利用训练好的模型对材料力学性能进行预测。结果表明:利用网络模型预测出的方材力学性能与实测结果基本相符;在施胶量10%、热压温度180℃、热压时间40min保持不变,密度值为0.6g/cm3、0.65g/cm3、0.7g/cm3条件下压制棉秆重组方材并测试其抗弯弹性模量、抗弯强度和顺纹抗压强度值,网络的预测值与实际测量值的平均误差分别为2.4%、1.94%和7.4%;利用BP神经网络模型预测不同工艺条件下棉秆重组方材的力学性能,能够产生较好的预测结果,可以弥补试验的不足。     

基于灰色BP神经网络模型的文胸压力预测研究

为了更准确地预测文胸压力,以40名在校健康女大学生为研究对象,在其穿着合适尺码的文胸后,对文胸10个重要部位进行压力测试。建立BP神经网络和灰色BP神经网络预测模型,利用人体5个测量参数对文胸10个部位的压力值进行预测。结果表明,通过BP神经网络模型预测的文胸压力值只能达到真实压力值的73.55%,而通过灰色BP神经网络模型预测的文胸压力值可以达到真实压力值的84.70%。灰色BP神经网络模型可以结合BP神经网络模型和灰色模型的优点,发挥两种模型的优势,对文胸压力值做出较为准确的预测。     

好氧颗粒污泥处理再生纤维造纸废水二级出水的研究

采用序批式颗粒污泥床反应器(SBBGR)培养、驯化好氧颗粒污泥,并应用于处理再生纤维造纸废水二级出水,探讨废水中污染物的去除效果,分析反应器中微生物种群的变化。结果表明,在进水(二级出水) COD_Cr和BOD₅分别为(190±33.4) mg/L和(7.2±1.7) mg/L条件下,出水COD_Cr可降至(95±22) mg/L,去除率为(47.7±5.0)%;红外光谱和气相色谱-质谱联用仪分析表明,SBBGR反应器对芳香族化合物为代表的特征污染物具有良好的降解去除效果;微生物群落分析表明,经过驯化后具有降解废水中芳香族化合物能力的微生物在污泥中的相对丰度提高,SBBGR反应器有降解木质素的能力。     

生姜黄酮提取工艺优化研究

为优化生姜黄酮提取工艺,在单因素试验及析因试验的基础上,采用Box-Behnken试验设计安排试验,根据Box-Behnken试验的数据构建误差反向传播(back propagation,BP)神经网络模型,用于模拟提取过程中对黄酮得率影响显著的因子与黄酮得率之间的非线性关系,利用BP神经网络结合遗传算法对生姜黄酮的提取工艺进行优化。结果表明,生姜黄酮最优提取工艺为:乙醇浓度59%,提取温度63℃,料液比1∶37(g/mL),提取时间90 min。此时,生姜黄酮得率可达14.685 2 mg/g。试验结果可为生姜黄酮进一步的开发研究提供参考依据。     

食品挤压机的相似设计及其应用

本文依据能量原则、质量原则和产量原则建立了食品挤压机相似设计中所需的方程 ,论证了相似设计的可行性和可靠性 ,比较了模型机和试验机的挤出效果 ,最后给出了双螺杆挤压机相似设计的计算结果。实验研究表明挤压机的相似设计取得了良好的结果     

利福霉素产生菌育种及发酵罐放大试验研究

用紫外和氯化锂复合诱变利福霉素产生菌,得到发酵效价为6837 u/mL的菌株A22-04,比初始菌株提高36.5%。对该菌株进行发酵罐放大试验,10 L罐发酵效价为7234 u/mL,发酵时间为120 h,比对照菌株缩短了12 h;30 m~3生产罐的发酵效价为6497u/mL,发酵时间也略有缩短。     

Effects of mixing on fed-batch fermentation of -ornithine

The effects of mixing on -ornithine fermentation were studied using an -arginine auxotrophic mutant of Brevibacterium ketoglutamicum ATCC 21092. Three different modes of fed-batch culture using two different impeller types were studied in a 7 l fermentor. The first two modes of fed-batch culture were carried out in a fermentor equipped with six-flat-blade disk-turbine impellers with top and bottom feeding. The third mode of fed batch culture was carried out using pitched-six-flat-blade disk-turbine impellers with top feeding. The titre of -ornithine increased up to 1.8 fold with bottom-feeding or when the pitched-six-flat-blade disk-turbine impellers were used compared to when the six-flat-blade disk-turbine impellers with top-feeding were used. It was observed that the mixing time of the limiting nutrients varied significantly depending on both the direction of feeding and the impeller type. Since the profiles of the specific rates of CO₂ evolution, oxygen and glucose uptakes were very similar for the three culture modes, it could be reasonably assumed that the microorganism exhibited similar growth rates for each mode used. However, different amino acid producing activities were observed in the three culture modes. From these results it is concluded that the productivity of -ornithine fermentation is significantly improved by shortening the mixing time of the limiting nutrient in the fermentor.     

烟曲霉素5 L罐发酵条件优化及中试

以烟曲霉（Aspergillus fumigatus）CEA-1701为生产菌株,通过高效液相色谱（HPLC）法测定发酵液中烟曲霉素的含量,考察碳源、pH值、搅拌速度、发酵温度和接种量对5 L发酵罐中烟曲霉素产量的影响,优化了5 L罐的发酵工艺条件。结果表明,甘油作为唯一的碳源,发酵温度30 ℃,搅拌速度800 r/min,接种量为3%,自然pH条件下,通气量0.5 m3/h,烟曲霉CEA-1701产烟曲霉素效果理想,发酵168 h烟曲霉素产量达到97.76 mg/L。将优化后的工艺进行20 L罐的放大试验,0.5%接种量发酵252 h时烟曲霉素获得最高产量达到130.57 mg/L,中试放大效果良好。     

酸奶菌株分批发酵放大研究-从2.5L 到15L 发酵罐

2.5L发酵罐实验数据基础上,利用经验放大法将德氏乳杆菌保加利亚亚种KLDS 1.9201和唾液链球菌嗜热亚种KLDS 3.021 分批发酵结果从小试放大中试。结果表明,如果确定若干优化发酵参数,包括搅拌转速50～100r/min和溶氧浓度不高于5% 等,可将酸奶菌株发酵结果较成功地从2.5L 罐放大到15L 罐规模。KLDS 1.9201 在15L 罐中对数生长期间的初糖转化率达到了80.3%,乳酸浓度为49g/L,确定其发酵终点为12h,此时活菌数为2.2 × 109CFU/ml;KLDS 3.0201 在15L 罐中的初糖转化率达到了80.2%,乳酸浓度为39g/L,确定其最佳收获期为发酵8h,活菌数达到4.9 × 109CFU/ml。     

苹果酒发酵工艺对比研究

利用德国生产的5L全自动发酵罐和0.5L三角瓶,以5个栽培苹果品种的果实(‘鲁加1号’、‘鲁加4号’、‘鲁加5号’、‘国光’、‘新红星’)为原料,发酵温度设定为20℃,酵母菌接种量为5%,进行苹果酒发酵工艺初步的放大试验。测定5个品种在陈酿过程中的酒精度、单宁、总酚、可滴定酸、透光率、可溶性固形物变化情况。结果表明,当发酵体积扩大10倍后,发酵罐中苹果酒发酵效果与三角瓶中小体积状态下的发酵效果无显著差异,总的变化趋势趋于一致。     

重组毕赤酵母发酵生产α-葡聚糖酶的放大研究

研究了毕赤酵母高密度发酵组成型表达α-葡聚糖酶,从6.8 L发酵罐逐级放大至5000 L发酵罐的放大工艺。采用恒定p H和控制甘油残留浓度和溶解氧相结合的调控策略,进行了多批次的发酵试验。结果表明:三磷酸甘油醛脱氢酶启动子驱动的α-葡聚糖酶的生成具有生长偶联特征,集中在对数生长期和稳定期。6.8 L发酵罐中上清酶活达1253 U/m L,中试放大至50 L发酵罐中产酶最高达1300 U/m L,500 L发酵罐中酶活为740 U/m L。5000 L规模发酵罐中产酶达到589 U/m L。建立了以甘油作为碳源,发酵调控简单的工艺,避免了使用甲醇带来的安全问题,适合放大生产。     

An economic evaluation of freeze-dried kefir starter culture production using whey

An economic study is presented in which industrial-scale production of freeze-dried kefir starter culture is discussed based on results on a laboratory scale. Industrial scale-up was based on a 3-step process using 3 bioreactors of 100, 3,000, and 30,000 L for 300 kg of freeze-dried culture/d of plant capacity. The major cost component of the total investment was the freeze-drying machinery, which consisted of 57% of the total investment. Production cost was reduced from €15.4/kg ($18.5/kg) to ∉2.9/kg ($3.5/kg) when the production capacity was increased from 30 to 900 kg/d. An economic analysis revealed a 3.5-fold increase in production cost compared with the corresponding production cost of the wet product, with an added value of up to ∉10.8 × 10⁹ ($13.0 × 10⁹) within the European Union.     

高山被孢霉发酵生产花生四烯酸发酵条件优化

通过对一株高山被孢霉菌株（Mortierella alpina）发酵生产花生四烯酸（ARA）的摇瓶培养研究,以菌体干质量、出油率和ARA含量为标准,确定了其最佳发酵工艺条件。摇床实验确定的最佳培养条件为摇床转速180 r/min,培养基碳氮比为3.0,发酵温度为26 ℃,pH 值为6.2,发酵周期为5 d。在此发酵条件下,在10 L自动发酵罐进行放大发酵试验,菌体干质量、出油率和ARA含量分别高达45.4 g/L、24.1 g/L和49.6%。     

耐受性黄酒酵母YS6.2.5生物转化铁的工艺优化

通过耐铁实验及铁驯化实验研究耐受性黄酒酵母YS6.2.5转化铁的特性,通过摇瓶实验及发酵罐放大实验研究YS6.2.5转化铁工艺。结果表明:YS6.2.5具有较强的耐铁能力及转化铁潜力,500mL三角瓶摇瓶优化工艺为:接种量10%、装液量40%、初始Fe2+质量浓度1000mg/L、培养时间24h、初始pH4.0、培养温度28℃、摇床转速200r/min,培养结束生物量为(14.68±0.37)g/L,细胞铁含量为(30.15±0.70)mg/g;以摇瓶实验为基础,采用50L培养罐中试放大,调整接种量15%、装液量60%,在对数生长初期2h内恒速流加Fe2+,培养18h,总铁含量最高达674.79mg/L,是摇瓶培养的1.52倍,富集率为67.48%,有机化程度为97.81%,转化率为66.00%。