一种基于相色谱的电子烟油氨基酸反应监测方法技术

本发明专利技术涉及数据处理技术领域，具体涉及一种基于相色谱的电子烟油氨基酸反应监测方法。方法包括：获取各历史美拉德反应对应的反应时间段的温度序列、酸碱度序列、水分活度和色谱高维向量，并得到基准色谱相似度、温度适宜性和反应稳定性指标；根据反应稳定性指标、水分活度和基准色谱相似度，得到任意两个历史美拉德反应之间的反应差异指标；根据反应差异指标，得到调节酸碱度上下限序列和停止反应酸碱度上下限序列；根据调节酸碱度上下限序列、停止反应酸碱度上下限序列、当前酸碱度序列和预测酸碱度序列，实现对当前待测美拉德反应对应的氨基酸反应的监测。本发明专利技术能够相对可靠和准确的对当前待测美拉德反应对应的氨基酸反应进行监测。进行监测。进行监测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相色谱的电子烟油氨基酸反应监测方法


[0001]本专利技术涉及数据处理
，具体涉及一种基于相色谱的电子烟油氨基酸反应监测方法。

技术介绍

[0002]随着电子烟受欢迎程度的增加，对电子烟油的需求也逐渐增加，电子烟油是配合电子烟使用的电子雾化液，由于电子烟油的质量与使用者的健康存在直接关联，因此更需要去关注电子烟油的生产过程，特别是电子烟油生产过程中的氨基酸反应，所述电子烟油生产过程中的氨基酸反应是指生产电子烟油过程中的Maillard(美拉德)反应过程中的氨基酸反应，由于直接分析氨基酸反应较为困难，因此基于Maillard反应来间接分析氨基酸反应，所述Maillard反应也称为非酶棕色化反应；并且电子烟油生产过程中需要烟叶提取物，烟叶提取物含有大量的葡萄糖、果糖等单糖，可以作为美拉德反应物中糖类的供给者；又由于当电子烟油生产过程中的氨基酸反应出现问题时可能会导致生产的电子烟油的质量出现重大问题，进而可能会对使用者的健康造成影响，因此对电子烟油的生产过程中的Maillard反应进行的监测至关重要。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于相色谱的电子烟油氨基酸反应监测方法，所采用的技术方案具体如下：
[0004]本专利技术提出了一种基于相色谱的电子烟油氨基酸反应监测方法，该方法包括如下步骤：
[0005]获取目标反应釜对应的各历史Maillard反应对应的反应时间段的温度序列、酸碱度序列以及水分活度；获取目标反应釜对应的各历史Maillard反应结束时的色谱高维向量；
[0006]根据所述色谱高维向量，得到各历史Maillard反应结束时的基准色谱相似度；
[0007]根据所述温度序列，得到各历史Maillard反应对应的温度适宜性；
[0008]根据所述酸碱度序列和温度适宜性，得到各历史Maillard反应对应的反应稳定性指标；
[0009]根据所述反应稳定性指标、水分活度以及基准色谱相似度，得到任意两个历史Maillard反应之间的反应差异指标；
[0010]根据所述反应差异指标，对各历史Maillard反应进行聚类，得到正常簇和异常簇；
[0011]根据正常簇和异常簇中的各历史Maillard反应对应的反应时间段的酸碱度序列，得到正常簇和异常簇中的各历史Maillard反应对应的隶属度；根据所述隶属度，得到调节酸碱度上限序列、调节酸碱度下限序列、停止反应酸碱度上限序列以及停止反应酸碱度下限序列；
[0012]以不同历史Maillard反应的酸碱度序列作为训练数据，训练预测网络；将当前反
应过程中的待测Maillard反应时间段对应的当前酸碱度序列输入预测网络中，获得对应的未来待测Maillard反应时间段的预测酸碱度序列；根据调节酸碱度上限序列、调节酸碱度下限序列、停止反应酸碱度上限序列、停止反应酸碱度下限序列、当前酸碱度序列和预测酸碱度序列，判断是否停止当前待测Maillard反应或者反馈调节预警信号。
[0013]进一步地，获取目标反应釜对应的各历史Maillard反应结束时的色谱高维向量和得到各历史Maillard反应结束时的基准色谱相似度的方法，包括：
[0014]利用色谱分析技术，得到各历史Maillard反应结束时的各色谱强度；
[0015]根据各历史Maillard反应结束时的各色谱强度，构建得到各历史Maillard反应结束时对应的色谱高维向量；
[0016]获取正常Maillard反应结束后的色谱高维向量，记为正常色谱高维向量；
[0017]计算正常色谱高维向量与各历史Maillard反应结束时的色谱高维向量之间的余弦相似度；将正常色谱高维向量与各历史Maillard反应结束时的色谱高维向量之间的余弦相似度，记为各历史Maillard反应结束时的基准色谱相似度。
[0018]进一步地，得到各历史Maillard反应对应的温度适宜性方法，包括：
[0019]获取目标反应釜内的标准适宜温度，记为标准温度；
[0020]根据标准温度和目标反应釜对应的各历史Maillard反应对应的反应时间段的温度序列，得到各历史Maillard反应对应的温度适宜性；
[0021]对于任一历史Maillard反应，根据如下公式计算该历史Maillard反应对应的温度适宜性：
[0022][0023]其中，A
a
为第a个历史Maillard反应对应的温度适宜性，T
a
为第a个历史Maillard反应对应的反应时间段的温度序列，T
std
为标准温度，β为第一修正系数，mean()为取均值函数，abs()为取绝对值函数，Var()为取方差函数，exp()为以自然常数e为底的指数函数。
[0024]进一步地，得到各历史Maillard反应对应的反应稳定性指标的方法，包括：
[0025]获取正常Maillard反应对应的反应时间段的酸碱度序列，记为标准酸碱度序列；
[0026]根据各历史Maillard反应对应的反应时间段的酸碱度序列、标准酸碱度序列和各历史Maillard反应对应的温度适宜性，得到各历史Maillard反应对应的反应稳定性指标；
[0027]对于任一历史Maillard反应，根据如下公式计算该历史Maillard反应对应的反应稳定性指标：
[0028]B
a
＝A
a
*(1
‑
tanh(DTW(P
a
,P
std
)*δ))
[0029]其中，B
a
为第a个历史Maillard反应对应的反应稳定性指标，P
a
为第a个历史Maillard反应对应的反应时间段的酸碱度序列，P
std
为标准酸碱度序列，tanh()为双曲正切函数，δ为第二修正系数，DTW为动态时间规整，DTW(P
a
,P
std
)为第a个历史Maillard反应对应的反应时间段的酸碱度序列与标准酸碱度序列之间的DTW距离。
[0030]进一步地，得到任意两个历史Maillard反应之间的反应差异指标的方法，包括：
[0031]根据各历史Maillard反应结束时的基准色谱相似度和各历史Maillard反应对应的反应时间段的水分活度，构建得到各历史Maillard对应的特征向量；
[0032]根据任意两个历史Maillard反应对应的反应稳定性指标和对应的特征向量，得到
任意两个历史Maillard反应之间的反应差异指标；
[0033]根据如下公式计算任意两个历史Maillard反应之间的反应差异指标：
[0034]D
a,b
＝(1
‑
exp(
‑
(B
a
‑
B
b
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相色谱的电子烟油氨基酸反应监测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：获取目标反应釜对应的各历史Maillard反应对应的反应时间段的温度序列、酸碱度序列以及水分活度；获取目标反应釜对应的各历史Maillard反应结束时的色谱高维向量；根据所述色谱高维向量，得到各历史Maillard反应结束时的基准色谱相似度；根据所述温度序列，得到各历史Maillard反应对应的温度适宜性；根据所述酸碱度序列和温度适宜性，得到各历史Maillard反应对应的反应稳定性指标；根据所述反应稳定性指标、水分活度以及基准色谱相似度，得到任意两个历史Maillard反应之间的反应差异指标；根据所述反应差异指标，对各历史Maillard反应进行聚类，得到正常簇和异常簇；根据正常簇和异常簇中的各历史Maillard反应对应的反应时间段的酸碱度序列，得到正常簇和异常簇中的各历史Maillard反应对应的隶属度；根据所述隶属度，得到调节酸碱度上限序列、调节酸碱度下限序列、停止反应酸碱度上限序列以及停止反应酸碱度下限序列；以不同历史Maillard反应的酸碱度序列作为训练数据，训练预测网络；将当前反应过程中的待测Maillard反应时间段对应的当前酸碱度序列输入预测网络中，获得对应的未来待测Maillard反应时间段的预测酸碱度序列；根据调节酸碱度上限序列、调节酸碱度下限序列、停止反应酸碱度上限序列、停止反应酸碱度下限序列、当前酸碱度序列和预测酸碱度序列，判断是否停止当前待测Maillard反应或者反馈调节预警信号。2.如权利要求1所述的一种基于相色谱的电子烟油氨基酸反应监测方法，其特征在于，获取目标反应釜对应的各历史Maillard反应结束时的色谱高维向量和得到各历史Maillard反应结束时的基准色谱相似度的方法，包括：利用色谱分析技术，得到各历史Maillard反应结束时的各色谱强度；根据各历史Maillard反应结束时的各色谱强度，构建得到各历史Maillard反应结束时对应的色谱高维向量；获取正常Maillard反应结束后的色谱高维向量，记为正常色谱高维向量；计算正常色谱高维向量与各历史Maillard反应结束时的色谱高维向量之间的余弦相似度；将正常色谱高维向量与各历史Maillard反应结束时的色谱高维向量之间的余弦相似度，记为各历史Maillard反应结束时的基准色谱相似度。3.如权利要求1所述的一种基于相色谱的电子烟油氨基酸反应监测方法，其特征在于，得到各历史Maillard反应对应的温度适宜性方法，包括：获取目标反应釜内的标准适宜温度，记为标准温度；根据标准温度和目标反应釜对应的各历史Maillard反应对应的反应时间段的温度序列，得到各历史Maillard反应对应的温度适宜性；对于任一历史Maillard反应，根据如下公式计算该历史Maillard反应对应的温度适宜性：
其中，A
a
为第a个历史Maillard反应对应的温度适宜性，T
a
为第a个历史Maillard反应对应的反应时间段的温度序列，T
std
为标准温度，β为第一修正系数，mean()为取均值函数，abs()为取绝对值函数，Var()为取方差函数，exp()为以自然常数e为底的指数函数。4.如权利要求3所述的一种基于相色谱的电子烟油氨基酸反应监测方法，其特征在于，得到各历史Maillard反应对应的反应稳定性指标的方法，包括：获取正常Maillard反应对应的反应时间段的酸碱度序列，记为标准酸碱度序列；根据各历史Maillard反应对应的反应时间段的酸碱度序列、标准酸碱度序列和各历史Maillard反应对应的温度适宜性，得到各历史Maillard反应对应的反应稳定性指标；对于任一历史Maillard反应，根据如下公式计算该历史Maillard反应对应的反应稳定性指标：B
a
＝A
a
*(1
‑
tanh(DTW(P
a
,P
std
)*δ))其中，B
a
为第a个历史Maillard反应对应的反应稳定性指标，P
a
为第a个历史Maillard反应对应的反应时间段的酸碱度序列，P
std
为标准酸碱度序列，tanh()为双曲正切函数，δ为第二修正系数，DTW为动态时间规整，DTW(P
a
,P
std
)为第a个历史Maillard反应对应的反应时间段的酸碱度序列与标准酸碱度序列之间的DTW距离。5.如权利要求4所述的一种基于相色谱的电子烟油氨基酸反应监测方法，其特征在于，得到任意两个历史Maillard反应之间的反应差异指标的方法，包括：根据各历史Maillard反应结束时的基准色谱相似度和各历史Maillard反应对应的反应时间段的水分活度，构建得到各历史Maillard对应的特征向量；根据任意两个历史Maillard反应对应的反应稳定性指标和对应的特征向量，得到任意两个历史Maillard反应之间的反应差异指标；根据如下公式计算任意两个历史Maillard反应之间的反应差异指标：D
a,b
＝(1
‑
exp(
‑
(B
a
‑
B
b
)2))
×
(1
‑
SIM(C
a
,C
b
))其中，D
a,b
为第a个历史Maillard反应与第b个历史Maillard反应之间的反应差异指标，B
b
为第b个历史Maillard反应对应的反应稳定性指标，exp()为以自然常数e为底的指数函数，C
a
为第a个历...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟涛，郑代轩，王沛，
申请(专利权)人：深圳市大道四九科技有限公司，
类型：发明
国别省市：