【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于食品科学与营养学领域，涉及了一种创新昆虫蛋白营养成分高效提取方法；具体的是，涉及了一种智能营养含量提取装置及其提取方法。
技术介绍
1、柞蚕，作为一种历史悠久的蚕种，其全身富含多种对人体有益的营养成分，特别是其蚕蛹阶段，被公认为是一种高蛋白、低脂肪、富含多种必需氨基酸及微量元素的天然营养源。近年来，随着生物技术、食品科学以及营养学领域的快速发展，对柞蚕体内生物活性成分的深度挖掘成为了研究热点。通过先进的提取、分离与纯化技术，科学家们成功从柞蚕中获得了包括蛹油、蛋白粉、多糖、肽类以及多种功能性酶在内的多种高价值生物活性物质。这些物质在抗氧化、抗炎、增强免疫力、调节血脂等方面展现出显著的生物活性，为开发针对老年人健康需求的营养保健品提供了坚实的物质基础。
2、集成了去蛹、清洗、干燥、粉碎、提取、纯化、胶囊制作及检测等多个环节，形成了一条高效、自动化的生产线，提高了生产效率和产品质量。引入智能算法对提取过程进行精准调控，根据实时数据调整工艺参数，确保每一步操作都达到最佳效果。通过膜分离设备对提取液进行纯化，获得高纯度的药用成分，提升了产品的品质和保健功效。市场上针对老年人的营养保健品形式较为单一，难以满足多样化的需求。市场上针对老年人的营养保健品形式较为单一，难以满足多样化的需求。采用超声波技术进行昆虫蛋白的提取，相比传统方法具有时间短、效率高的优势，且能更好地保留营养成分。针对老年人的营养需求，定制化生产明胶胶囊，满足其特定的健康需求，提供了更加个性化的健康解决方案。
技术实现思
1、针对上述问题，本专利技术目的提供了一种智能营养含量提取装置及其提取方法，通过引入超声波提取技术，显著缩短了提取时间，提高了提取效率；另外，本专利技术通过精细控制每一步工艺参数，最大限度地保留了柞蚕中的营养成分，如蛋白质、矿物质、维生素等。
2、本专利技术的技术方案是：本专利技术所述的一种智能营养含量提取装置，包含去蛹机、智能算法调控设备、粉碎机、干燥机、超声波提取仪、膜分离设备、软胶囊机与检测设备。
3、进一步的，一种智能营养含量提取装置的提取方法，包括如下步骤：
4、步骤1，将原料放入去蛹机、干燥机和粉碎机；
5、步骤2，根据老年人每日营养含量所需，通过智能算法调控设备调整柞蚕在超声波提取仪中提取参数；
6、步骤3，将提取液经膜分离设备进行过滤；
7、步骤4，将纯化后的药物成分与适当的辅料混合均匀后，放入软胶囊机进行制剂成型；
8、步骤5，对制成的药物通过检测设备进行全面的质量检测。
9、进一步的，在步骤1中，所述的原料为精心挑选符合药用价值提取的优质柞蚕，所述去蛹机根据设备的运转情况，及时调整参数，所述干燥机应合理设置温度和湿度，所述的粉碎机控制好投料量。
10、进一步的，在步骤2中，所述的利用智能算法，根据营养需求分析结果，确定柞蚕中目标营养成分的提取参数；
11、利用pf-dbo优化算法在超声波提取过程中，智能算法根据预设的提取参数，溶剂用量、温度、时间进行精确控制，确保提取过程的高效与稳定。通过超声波的空化效应、热效应和机械效应，快速溶解柞蚕中的有效成分，同时减少活性成分的损失。智能算法还能根据实时反馈数据调整提取条件，以应对不同批次原料的差异，保证提取效果的一致性；
12、其中，所述pf-dbo优化算法的实现过程如下：
13、s1、在原料处理阶段，通过去蛹机与智能算法调控设备精确控制柞蚕的分离、清洗与干燥过程；将提取的药物成分选择合适的溶剂，在所述算法内，测定有效成分的原始数据，并预设目标量，监测原料的湿度、清洁度等关键参数，并利用算法调整设备参数以达到最佳处理效果；
14、s2、利用pf算法对dbo优化算法进行优化，计算处理柞蚕平均提取参数，以0.5概率随机选择是否采用基于平均位置的组合，以实现最优性与稳定性的平衡；在偷窃阶段，根据市场需求的突然变化、环境条件的波动灵活调整，适应模拟生产中的动态变化；
15、s3、利用优化后的dbo算法，超声波提取过程与蜣螂行为类比，从滚球导航到产卵配方优化，再到市场测试与竞争对手分析，形成了一套完整的优化与创新策略；通过智能调整提取参数应对挑战，探索最佳配方并评估市场效果，同时借鉴竞争对手以提升自身竞争力，确保营养保健品生产的高效与市场适应性。
16、进一步的，所述步骤s1的目标函数如下：
17、f＝λuu+λpp+λee-λii-λcc
18、式中：f为保健品生成指标，u为原料的利用率、p为产品的纯度、e为生产效率、i为环境影响以及c为经济成本，找到在满足所有约束条件的前提下，使得f值达到最大的生产方案，从而实现资源利用率最大化、产品纯度和生产效率提升、环境影响和经济成本最小化的目标，λu，λp，λe，λi,λc为权重系数。
19、进一步的，所述步骤s2具体包括：
20、在迭代后期，若全局最佳位置个体陷入局部最优，则容易引导其它个体向局部最优方向进行搜索；在探路者算法(pfa)中，探路者在迭代后期呈多向更新状态以避免陷入局部最优；受此启发，在蜣螂偷窃阶段，本专利技术逐代更新全局最佳位置xb以防止该位置个体过早陷入局部最优，同时增加考虑了平均位置个体对其它个体的影响，使算法的搜索方向能够更加全面化；
21、s2.1：选定全局最佳位置xb个体作为探路蜣螂，以pfa中探路者位置更新方式更新探路蜣螂位置，当新代探路蜣螂适应度值低于当代探路蜣螂适应度值时，探路蜣螂位置才会发生更新；
22、选定全局最优的提取参数组合，溶剂比例、温度和时间作为探路蜣螂，这些参数组合代表了当前已知的最佳提取条件；
23、利用pfa中的探路者位置更新方式，不断调整这些参数，以寻找更优的提取效果；只有当新参数组合下的提取效果，活性成分含量、提取效率优于当前参数时，才会更新探路蜣螂的位置，即采用新的最优参数组合进行提取；
24、更新探路蜣螂位置：
25、xb(t+1)＝xb(t)+2m(xb(t)-xb(t-1))+s
26、
27、式中，xb(t-1))、xb(t)与xb(t+1)分别表示t-1、t与t+1代探路蜣螂位置；m为探路蜣螂移动步长因子，是[0,1]内的随机数；u是1×d的随机向量，其向量元素均为[-1,1]内的随机数；s为探路蜣螂移动步长，由u取值决定其多向性；
28、s2.2：计算蜣螂个体平均位置xm，基于该位置与探路蜣螂位置定义一种新的蜣螂个体位置更新方式，并以0.5的概率发生；
29、随机选择是否采用这种有益信息进行提取，以平衡最优性与稳定性，将蜣螂偷窃阶段个体更新方式更改为：
30、
31、式中，xi(t)表示第i只偷窃蜣螂个体在t代的位置；r是一个恒定值，将r设置为0.5；h表示一个大小为1×d的独立随机向量。
32、进一步的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能营养含量提取装置的提取方法，其特征在于，所述装置包括相互连接的去蛹机、干燥机、粉碎机、智能算法调控设备、超声波提取仪、膜分离设备、检测设备及软胶囊机；
2.根据权利要求1所述的一种智能营养含量提取装置的提取方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述的原料为精心挑选符合药用价值提取的优质柞蚕。
3.根据权利要求1所述的一种智能营养含量提取装置的提取方法，其特征在于，在步骤(2)中，利用智能算法调控设备的智能算法，根据营养需求分析结果，确定柞蚕中目标营养成分的提取参数。
4.根据权利要求1所述的一种智能营养含量提取装置的提取方法，其特征在于，在步骤(2)中，利用PF-DBO优化算法在超声波提取过程中，智能算法根据预设的提取参数，溶剂用量、温度、时间进行精确控制；
5.根据权利要求4所述的一种智能营养含量提取装置的提取方法，其特征在于，所述步骤S1的目标函数如下：
6.根据权利要求4所述的一种智能营养含量提取装置的提取方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
7.根据权利要求4所述的一种智能营养含量提取装置
8.根据权利要求1所述的一种智能营养含量提取装置的提取方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述的膜分离设备控制好提取液的流量，并预先设置报警压力值和停机压力值。
9.根据权利要求1所述的一种智能营养含量提取装置的提取方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述的软胶囊机根据所需软胶囊的规格和形状，调整模具的尺寸和形状，且在软胶囊制备过程中控制温度。
10.根据权利要求2所述的一种智能营养含量提取装置的提取方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述的检测设备根据药物的特性和需求，选择适配的检测仪器设备，并定期进行校准和维护。
...【技术特征摘要】
1.一种智能营养含量提取装置的提取方法，其特征在于，所述装置包括相互连接的去蛹机、干燥机、粉碎机、智能算法调控设备、超声波提取仪、膜分离设备、检测设备及软胶囊机；
2.根据权利要求1所述的一种智能营养含量提取装置的提取方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述的原料为精心挑选符合药用价值提取的优质柞蚕。
3.根据权利要求1所述的一种智能营养含量提取装置的提取方法，其特征在于，在步骤(2)中，利用智能算法调控设备的智能算法，根据营养需求分析结果，确定柞蚕中目标营养成分的提取参数。
4.根据权利要求1所述的一种智能营养含量提取装置的提取方法，其特征在于，在步骤(2)中，利用pf-dbo优化算法在超声波提取过程中，智能算法根据预设的提取参数，溶剂用量、温度、时间进行精确控制；
5.根据权利要求4所述的一种智能营养含量提取装置的提取方法，其特征在于，所述步骤s1的目标函数如下：
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：季陈亮，史圆圆，王正宇，谢滢琦，段位平，白秋产，纪捷，黄小龙，黄慧，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：
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