一种基于近红外光谱技术的黄芪一次醇沉工艺的过程监控方法技术

本发明专利技术公开了一种基于近红外光谱技术的黄芪一次醇沉工艺的过程监控方法，通过采集多批正常操作条件下工艺运行过程中近红外光谱信号，运用多变量分析工具对获得的信号进行分析综合，抽提出能够反映过程运行的统计量并确定其运行方向及正常波动范围，用于新批次生产过程的监控。若新批次的过程轨迹超出了所设定的正常范围，则认为过程出现故障。本发明专利技术提供的方法能够帮助实现过程可视化，满足生产上实时获知体系内部料液质量状况的需求，识别工艺运行中的异常状况，在实际应用中可及时作出调整，避免不合格中间品的产生，有利于提高生产过程的质量控制水平。

A method for monitoring the process of primary alcohol precipitation of Astragalus membranaceus based on near infrared spectroscopy

The invention discloses a process monitoring method based on near infrared spectroscopy of Huangqi an alcohol precipitation process, by near infrared spectrum signal acquisition number under normal operating conditions in operation process, using the multivariate analysis tool to obtain the signal analyzing, extracting can reflect the operation process and determine its statistics the running direction and the normal range, to monitor the new batch production process. If the process trajectory of the new batch is beyond the normal range set, the process is considered to be out of order. The invention provides a method to help achieve the visualization process, meet the production quality of the internal informed real-time feed system needs, abnormal condition recognition technique in the operation, in the practical application can make timely adjustments to avoid the unqualified intermediate goods production, to improve the level of quality control in the production process.

【技术实现步骤摘要】
一种基于近红外光谱技术的黄芪一次醇沉工艺的过程监控方法
本专利技术属于中药生产过程分析
，具体涉及一种基于近红外光谱技术的黄芪一次醇沉工艺的过程监控方法。
技术介绍
在中药生产上，药材经过水提工艺后，水溶性有效成分被提取出来，同时很多水溶性杂质也一并提出。乙醇沉淀法是常用于中药水提环节之后的纯化精制方法，该法利用有效成分和杂质在乙醇中溶解度相异的特性，通过加入乙醇改变体系的溶剂组成，使得有效成分转溶于乙醇中，而选择性的将杂质沉淀出来。因此，在醇沉工艺中，多糖、蛋白质、鞣质、色素等大量醇不溶性杂质会被除去，药物有效成分则被保留。中药黄芪为补气良药，有增强机体免疫功能、保肝、利尿、抗衰老、抗应激、降压和较广泛的抗菌作用。在黄芪药材生产中采用醇沉法除去水提液中大量醇不溶性杂质，该过程单元操作工艺与产品质量密切相关。目前生产上对醇沉工艺的质量控制依赖于严格的事后检验，但分析结果时间滞后，且忽略了工况波动，无法准确把握醇沉工艺进行程度，因而不能满足生产上及时获知体系内部料液质量状况的需求。近红外光谱(NearInfraredSpectroscopy)是指波长范围在780nm-2526nm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于近红外光谱技术的黄芪一次醇沉工艺的过程监控方法，其特征在于，包括：(1)建模批次过程信息的收集：选取正常操作工艺条件下的若干批黄芪一次醇沉过程，在线采集醇沉体系的近红外光谱作为过程光谱；(2)过程光谱波段选择和数据预处理：根据原始过程光谱特征选择合适的光谱波段参与建模，并对过程光谱进行预处理除去无关干扰；(3)监控统计模型的建立：步骤(2)中经处理后的过程光谱数据为批次×时间×过程变量的三维数据矩阵，按过程变量方向展开为二维光谱矩阵，以批次中光谱采集时间点作为过程进度指标，构成时间响应向量，使用多变量分析方法建立二维光谱矩阵与时间响应向量之间的模型，分别计算各正常操作批次在不同时间点处...

【技术特征摘要】
1.一种基于近红外光谱技术的黄芪一次醇沉工艺的过程监控方法，其特征在于，包括：(1)建模批次过程信息的收集：选取正常操作工艺条件下的若干批黄芪一次醇沉过程，在线采集醇沉体系的近红外光谱作为过程光谱；(2)过程光谱波段选择和数据预处理：根据原始过程光谱特征选择合适的光谱波段参与建模，并对过程光谱进行预处理除去无关干扰；(3)监控统计模型的建立：步骤(2)中经处理后的过程光谱数据为批次×时间×过程变量的三维数据矩阵，按过程变量方向展开为二维光谱矩阵，以批次中光谱采集时间点作为过程进度指标，构成时间响应向量，使用多变量分析方法建立二维光谱矩阵与时间响应向量之间的模型，分别计算各正常操作批次在不同时间点处的诊断统计量，绘制统计量随时间变化的趋势图，设立控制限，由此来实现对过程批次的监控；(4)监控统计模型的应用：在线采集待监控的黄芪一次醇沉体系的过程光谱，并采用步骤(2)的方法对过程光谱数据进行处理，将待监控批次处理后的过程光谱数据投影在步骤(3)所建统计模型中，计算不同时间点的诊断统计量，观察过程轨迹是否落在相应控制限中来判断过程运行是否正常。2.根据权利要求1所述的基于近红外光谱技术的黄芪一次醇沉工艺的过程监控方法，其特征在于，步骤(1)中，采用透反射光纤探头采集醇沉体系的近红外光谱，以空气为参比，扫描波数范围为4500～10000cm-1，分辨率8cm-1，扫描次数为32次。3.根据权利要求1所述的基于近红外光谱技术的黄芪一次醇沉工艺的过程监控方法，其特征在于，步骤(1)中，通过透反射光纤探头在黄芪一次醇沉过程中每1min采集一次光谱。4.根据权利要求1所述的基于近红外光...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿海斌，李文龙，程翼宇，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33