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糖浆混配方法、装置、系统及处理器
申请号	CN202211320522.0	申请日	2022-10-26	公开(公告)号	CN117970959A	公开(公告)日	2024-05-03
申请人	中粮生物科技股份有限公司; 中粮营养健康研究院有限公司; 武汉中粮食品科技有限公司; 北京翼新数智科技有限公司;			发明人	李文钊; 皮冬伟; 臧传刚; 冉小力; 李贵涛; 朱文辉; 刘颖慰; 李义; 张一欣;
摘要	本发明提供一种糖浆混配方法、装置、系统及处理器，属于糖浆混配技术领域，包括：获取第一管路中第一糖浆的第一近红外光谱，以及第二管路中第二糖浆的第二近红外光谱；利用所述第一近红外光谱、所述第二近红外光谱以及目标糖浆的目标糖浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，其中所述目标糖浆由所述第一糖浆和所述第二糖浆混配而成；根据所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，调节第一管路和第二管路的流量阀。通过本发明提供的方法，能够根据当前管路中的糖浆的含糖量，准确确定出第一管路和第二管路的流量比，提高混合糖浆的产品质量，提升生产效率，降低生产成本。
权利要求	1.一种糖浆混配方法，其特征在于，所述糖浆混配方法包括：获取第一管路中第一糖浆的第一近红外光谱，以及第二管路中第二糖浆的第二近红外光谱；利用所述第一近红外光谱、所述第二近红外光谱以及目标糖浆的目标糖浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，其中所述目标糖浆由所述第一糖浆和所述第二糖浆混配而成；根据所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，调节第一管路和第二管路的流量阀。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一近红外光谱、所述第二近红外光谱以及目标糖浆的目标糖浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，包括：根据所述第一光谱确定所述第一糖浆的第一糖浓度和第一质量分数；根据所述第二光谱确定所述第二糖浆的第二糖浓度和第二质量分数；根据所述第一糖浓度、所述第二糖浓度、所述第一质量分数、所述第二质量分数以及目标糖浆的目标浓度，确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过以下公式确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比：其中，F1为第一糖浓度，F2为第二糖浓度，F目标为目标糖浓度，M1为第一质量分数，M2为第二质量分数，W1为第一糖浆的流量，W2为第二糖浆的流量。 4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一近红外光谱确定所述第一糖浆的第一糖浓度和第一质量分数，包括：建立第一糖浓度模型和第一质量分数模型，所述第一糖浓度模型用于表征光谱与糖浓度的对应关系，所述第一质量分数模型用于表征光谱与质量分数的对应关系；将所述第一近红外光谱输入所述第一糖浓度模型，得到所述第一糖浓度；将所述第一近红外光谱输入所述第一质量分数模型，得到所述第一质量分数。 5.一种糖浆混配装置，其特征在于，所述糖浆混配装置包括：获取模块，用于获取第一管路中第一糖浆的第一近红外光谱，以及第二管路中第二糖浆的第二近红外光谱；确定模块，用于利用所述第一近红外光谱、所述第二近红外光谱以及目标糖浆的目标糖浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，其中所述目标糖浆由所述第一糖浆和所述第二糖浆混配而成；调节模块，用于根据所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，调节第一管路和第二管路的流量阀。 6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述利用所述第一近红外光谱、所述第二近红外光谱以及目标糖浆的目标糖浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，包括：根据所述第一光谱确定所述第一糖浆的第一糖浓度和第一质量分数；根据所述第二光谱确定所述第二糖浆的第二糖浓度和第二质量分数；根据所述第一糖浓度、所述第二糖浓度、所述第一质量分数、所述第二质量分数以及目标糖浆的目标浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比。 7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，通过以下公式确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比：其中，F1为第一糖浓度，F2为第二糖浓度，F目标为目标糖浓度，M2为第一质量分数，M2为第二质量分数，W1为第一糖浆的流量，W2为第二糖浆的流量。 8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述根据所述第一光谱确定所述第一糖浆的第一糖浓度和第一质量分数，包括：建立第一糖浓度模型和第一质量分数模型，所述第一糖浓度模型用于表征光谱与糖浓度的对应关系，所述第一质量分数模型用于表征光谱与质量分数的对应关系；将所述第一光谱输入所述第一糖浓度模型，得到所述第一糖浓度；将所述第一光谱输入所述第一质量分数模型，得到所述第一质量分数。 9.一种糖浆混配系统，其特征在于，所述糖浆混配系统包括权利要求5‑8中任一项所述的糖浆混配装置。 10.一种处理器，其特征在于，被配置成执行权利要求1‑4中任一项所述的糖浆混配方法。
说明书全文	糖浆混配方法、装置、系统及处理器技术领域 [0001] 本发明涉及糖浆混配技术领域，具体地，涉及一种糖浆混配方法、一种糖浆混配装置、一种糖浆混配系统及一种处理器。背景技术 [0002] 果葡糖浆是一种重要的甜味剂，异构酶解法加工淀粉是生产果葡糖浆的主要方法，其原理是利用淀粉酶、糖化酶将淀粉水解成高浓度葡萄糖溶液后，加入葡萄糖异构酶将葡萄糖转化为果糖，再经由蒸发、浓缩、脱色等一系列的物化工艺纯化分离，得到含有不同比例果糖和葡萄糖的糖浆。近20年来中国淀粉糖产业发展迅猛，应用领域不断拓展，尤其是在食品工业的应用中，每吨果葡糖浆的价格仅为蔗糖的一半，使其成为一种蔗糖的重要替代品，特别是在饮料行业中，其风味与口感要优于蔗糖。果葡糖浆中果糖甜度是蔗糖的1.7倍，葡萄糖甜度约是蔗糖的0.7倍，因此果葡糖浆中果糖和葡萄糖比例将影响替代蔗糖时的口感。目前市场最常见的产品是F55(即果糖含量55％)果葡糖浆，其和蔗糖甜度基本相同。 [0003] 在果葡糖浆生产过程中，经过异构、模拟移动床分离一般会得到果糖含量较低的F42糖浆(果糖含量约42％)和果糖含量较高的F90糖浆(果糖含量约90％)。目前工业生产中，通过将两种糖浆混合配制得到F55糖浆产品。 [0004] 现有技术中，果葡糖浆的混配生产主要依靠现场人员的经验性总结判断和少量的离线液相检测指标等数据调整F42糖和F90糖出料量进行混配，进而得到F55糖浆。但由于液相检测时间较长(一般在1小时左右)，不同批次的F42糖浆和F90糖浆所含有的果糖含量存在差异，现场人员经验性判断不精准，因此导致F55糖浆产品质量不稳定，若产品中的果糖含量达不到55％，产品不合格，需要重新混配，导致生产效率降低，提高生产成本；若产品中果糖含量过高于55％，则会导致产品质量过剩，间接导致生产成本增加。发明内容 [0005] 针对现有技术中糖浆产品质量不稳定，生产效率低，生产成本高的技术问题，本发明提供了一种糖浆混配方法、一种糖浆混配装置、一种糖浆混配系统及一种处理器，采用该糖浆混配方法能够提高糖浆产品的生产质量，降低生产成本，提高生产效率。 [0006] 为实现上述目的，本发明第一方面提供一种糖浆混配方法，包括以下步骤：获取第一管路中第一糖浆的第一近红外光谱，以及第二管路中第二糖浆的第二近红外光谱；利用所述第一近红外光谱、所述第二近红外光谱以及目标糖浆的目标糖浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，其中所述目标糖浆由所述第一糖浆和所述第二糖浆混配而成；根据所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，调节第一管路和第二管路的流量阀。 [0007] 进一步地，所述利用所述第一近红外光谱、所述第二近红外光谱以及目标糖浆的目标糖浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，包括：根据所述第一光谱确定所述第一糖浆的第一糖浓度和第一质量分数；根据所述第二光谱确定所述第二糖浆的第二糖浓度和第二质量分数；根据所述第一糖浓度、所述第二糖浓度、所述第一质量分数、所述第二质量分数以及目标糖浆的目标浓度，确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比。 [0008] 进一步地，通过以下公式确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比： [0009] [0010] [0011] 其中，F1为第一糖浓度，F2为第二糖浓度，F目标为目标糖浓度，M1为第一质量分数，M2为第二质量分数，W1为第一糖浆的流量，W2为第二糖浆的流量。 [0012] 进一步地，所述根据所述第一光谱确定所述第一糖浆的第一糖浓度和第一质量分数，包括：建立第一糖浓度模型和第一质量分数模型，所述第一糖浓度模型用于表征光谱与糖浓度的对应关系，所述第一质量分数模型用于表征光谱与质量分数的对应关系；将所述第一光谱输入所述第一糖浓度模型，得到所述第一糖浓度；将所述第一光谱输入所述第一质量分数模型，得到所述第一质量分数。 [0013] 本发明第二方面提供一种糖浆混配装置，所述糖浆混配装置包括：获取模块，用于获取第一管路中第一糖浆的第一近红外光谱，以及第二管路中第二糖浆的第二近红外光谱；确定模块，用于利用所述第一近红外光谱、所述第二近红外光谱以及目标糖浆的目标糖浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，其中所述目标糖浆由所述第一糖浆和所述第二糖浆混配而成；调节模块，用于根据所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，调节第一管路和第二管路的流量阀。 [0014] 进一步地，所述利用所述第一近红外光谱、所述第二近红外光谱以及目标糖浆的目标糖浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，包括：根据所述第一光谱确定所述第一糖浆的第一糖浓度和第一质量分数；根据所述第二光谱确定所述第二糖浆的第二糖浓度和第二质量分数；根据所述第一糖浓度、所述第二糖浓度、所述第一质量分数、所述第二质量分数以及目标糖浆的目标浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比。 [0015] 进一步地，通过以下公式确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比： [0016] [0017] [0018] 其中，F1为第一糖浓度，F2为第二糖浓度，F目标为目标糖浓度，M1为第一质量分数，M2为第二质量分数，W1为第一糖浆的流量，W2为第二糖浆的流量。 [0019] 进一步地，所述根据所述第一光谱确定所述第一糖浆的第一糖浓度和第一质量分数，包括：建立第一糖浓度模型和第一质量分数模型，所述第一糖浓度模型用于表征光谱与糖浓度的对应关系，所述第一质量分数模型用于表征光谱与质量分数的对应关系；将所述第一光谱输入所述第一糖浓度模型，得到所述第一糖浓度；将所述第一光谱输入所述第一质量分数模型，得到所述第一质量分数。 [0020] 本发明第三方面提供一种糖浆混配系统，所述糖浆混配系统包括上文所述的糖浆混配装置。 [0021] 本发明第四方面提供一种处理器，被配置成执行上文所述的糖浆混配方法。 [0022] 通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果： [0023] 本发明的糖浆混配方法，先获取第一管路中第一糖浆的第一近红外光谱，以及第二管路中第二糖浆的第二近红外光谱，然后利用第一近红外光谱、第二近红外光谱以及由第一糖浆和第二糖浆混配而成的目标糖浆的目标糖浓度，确定出第一糖浆和第二糖浆的流量比，根据流量比对应调节第一管路和第二管路的流量阀。通过本发明提供的方法，能够根据当前管路中的糖浆的含糖量，准确确定出第一管路和第二管路的流量比，提高混合糖浆的产品质量，提升生产效率，降低生产成本。 [0024] 本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明 [0025] 附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中： [0026] 图1为本发明实施例提供的糖浆混配方法的流程图； [0027] 图2为本发明实施例提供的糖浆混配系统的示意图； [0028] 图3为本发明实施例提供的糖浆混配装置的示意图。具体实施方式 [0029] 以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。 [0030] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0031] 在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。 [0032] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 [0033] 请参考图1和图2，本发明实施例提供一种糖浆混配方法，该方法包括以下步骤：S101：获取第一管路中第一糖浆的第一近红外光谱，以及第二管路中第二糖浆的第二近红外光谱；S102：利用所述第一近红外光谱、所述第二近红外光谱以及目标糖浆的目标糖浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，其中所述目标糖浆由所述第一糖浆和所述第二糖浆混配而成；S103：根据所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，调节第一管路和第二管路的流量阀。 [0034] 具体地，本发明实施方式中，第一糖浆通过第一管路流入，第二糖浆通过第二管路流入，在第一管路和第二管路底部设置有流量阀，通过调整流量阀的开度大小，将第一糖浆和第二糖浆按照一定比例的混合之后可形成目标糖浆流至目标糖浆出料管路中。在第一管路、第二管路和目标糖浆出料管路均开设有视镜口，在视镜口处设置有在线近红外仪，在进行糖浆混配时，在线近红外仪能够获取第一管路内的第一糖浆的第一近红外光谱，以及第二管路内的第二糖浆的第二近红外光谱，然后利用第一近红外光谱、第二近红外光谱以及目标糖浆的目标糖浓度确定第一糖浆和第二糖浆的流量比，根据流量比对应调节第一管路和第二管路的流量阀，即可得到所需果糖含量的目标糖浆。 [0035] 本发明中，第一糖浆、第二糖浆和目标糖浆的浓度可以根据实际情况设置，本申请中不做限制。 [0036] 根据本发明提供的糖浆混配方法，能够根据当前管路中的糖浆的含糖量，准确确定出第一管路和第二管路的流量比，提高混合糖浆的产品质量，提升生产效率，降低生产成本。 [0037] 进一步地，所述利用所述第一近红外光谱、所述第二近红外光谱以及目标糖浆的目标糖浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，包括：根据所述第一光谱确定所述第一糖浆的第一糖浓度和第一质量分数；根据所述第二光谱确定所述第二糖浆的第二糖浓度和第二质量分数；根据所述第一糖浓度、所述第二糖浓度、所述第一质量分数、所述第二质量分数以及目标糖浆的目标浓度，确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比。 [0038] 进一步地，所述根据所述第一光谱确定所述第一糖浆的第一糖浓度和第一质量分数，包括：建立第一糖浓度模型和第一质量分数模型，所述第一糖浓度模型用于表征光谱与糖浓度的对应关系，所述第一质量分数模型用于表征光谱与质量分数的对应关系；将所述第一光谱输入所述第一糖浓度模型，得到所述第一糖浓度；将所述第一光谱输入所述第一质量分数模型，得到所述第一质量分数。 [0039] 具体地，本发明实施方式中，检测多个已知糖浓度的样品的近红外光谱，将糖浓度和近红外光谱进行一一对应，通过建模确定出第一糖浓度模型。然后采集不同质量分数的第一糖浆，检测其近红外光谱，将质量分数和近红外光谱进行一一对应，通过建模确定出第一质量分数模型。在进行糖浆混配时，通过视镜口检测第一管路中的第一糖浆的近红外光谱，将近红外光谱分别输入第一糖浓度模型和第一质量分数模型即可得到第一糖浆的质量分数和糖浓度，即第一质量分数和第一糖浓度。同理可以确定出第二质量分数和第二糖浓度。 [0040] 然后根据第一糖浓度、第二糖浓度、第一质量分数、第二质量分数以及目标糖浆的目标浓度，确定出第一糖浆和第二糖浆的流量比。 [0041] 本申请中，果葡糖浆由果糖和葡萄糖组成，两者糖浓度之和为100％，本申请中可以根据实际情况检测果糖的浓度或者葡萄糖的浓度。 [0042] 进一步地，通过以下公式确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比： [0043] [0044] 其中，F1为第一糖浓度，F2为第二糖浓度，F目标为目标糖浓度，M1为第一质量分数，M2为第二质量分数，W1为第一糖浆的流量，W2为第二糖浆的流量。 [0045] F1M1W1+F2M2W2＝M1W1F目标+M2W2F目标 [0046] F2M2W2‑M2W2F目标＝M1W1F目标‑F1M1W1 [0047] [0048] 通过对公式进行处理即可得到第一糖浆和第二糖浆的流量比，然后根据流量比对应调节第一管路和第二管路的流量阀，即可得到所需果糖含量的目标糖浆。 [0049] 请参考图3，本发明第二方面提供一种糖浆混配装置，所述糖浆混配装置包括：获取模块，用于获取第一管路中第一糖浆的第一近红外光谱，以及第二管路中第二糖浆的第二近红外光谱；确定模块，用于利用所述第一近红外光谱、所述第二近红外光谱以及目标糖浆的目标糖浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，其中所述目标糖浆由所述第一糖浆和所述第二糖浆混配而成；调节模块，用于根据所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，调节第一管路和第二管路的流量阀。 [0050] 进一步地，所述利用所述第一近红外光谱、所述第二近红外光谱以及目标糖浆的目标糖浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比，包括：根据所述第一光谱确定所述第一糖浆的第一糖浓度和第一质量分数；根据所述第二光谱确定所述第二糖浆的第二糖浓度和第二质量分数；根据所述第一糖浓度、所述第二糖浓度、所述第一质量分数、所述第二质量分数以及目标糖浆的目标浓度确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比。 [0051] 进一步地，通过以下公式确定所述第一糖浆和所述第二糖浆的流量比： [0052] [0053] [0054] 其中，F1为第一糖浓度，F2为第二糖浓度，F目标为目标糖浓度，M1为第一质量分数，M2为第二质量分数，W1为第一糖浆的流量，W2为第二糖浆的流量。 [0055] 进一步地，所述根据所述第一光谱确定所述第一糖浆的第一糖浓度和第一质量分数，包括：建立第一糖浓度模型和第一质量分数模型，所述第一糖浓度模型用于表征光谱与糖浓度的对应关系，所述第一质量分数模型用于表征光谱与质量分数的对应关系；将所述第一光谱输入所述第一糖浓度模型，得到所述第一糖浓度；将所述第一光谱输入所述第一质量分数模型，得到所述第一质量分数。 [0056] 本发明第三方面提供一种糖浆混配系统，所述糖浆混配系统包括上文所述的糖浆混配装置。 [0057] 本发明第四方面提供一种处理器，被配置成执行上文所述的糖浆混配方法。 [0058] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。 [0059] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。 [0060] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

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