乳酸菌分子阻滞制剂的制备及其BP神经网络模型的建立研究
发布时间:2021-05-22 19:24
泡菜是中国和韩国等东亚国家最受欢迎的蔬菜制品之一,但泡菜在贮存和食用过程中乳酸菌的持续发酵会造成泡菜的过酸化现象,严重影响泡菜的口感和质量。本课题通过筛选乳酸菌分子阻滞物,采用缓释技术,将筛选出的小分子水溶性物质—乳酸钠制成能在泡菜环境体系中缓慢释放的制剂形式,并首次采用BP神经网络技术对其缓释制剂的处方及工艺进行优化。具体研究内容及结果如下:第一部分、乳酸菌分子阻滞物的筛选采用光密度法和pH计法筛选乳酸菌分子阻滞物。考察了无公害、水溶性和弱碱性物质乳酸钠、谷氨酸钠和亚油酸钠对肠膜明串珠菌和植物乳杆菌的生长抑制作用和对泡菜发酵过程中pH变化的影响。研究结果表明,乳酸钠表现出对乳酸菌的抑制和延缓泡菜pH变化速率的双重作用。故,选择乳酸钠为乳酸菌分子阻滞物。第二部分、乳酸菌分子阻滞制剂的研制采用乳化—溶剂挥发法制备乳酸钠微囊。基于单因素试验结果,采用响应面法考察了药辅比、乳化剂浓度、溶液相体积比和固化时间对微囊载药量、包封率、产率和综合评分的影响,并进行验证性试验,其试验结果如下。(1)以载药量为评价指标,所得的工艺条件为:药辅比1.82:1、Span80的用量2.0%、溶液相体积比0.9...
【文章来源】:青岛科技大学山东省
【文章页数】:137 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
abstract
符号说明
第一章 综述
1.1 泡菜的定义与分类
1.2 泡菜的原料与制备
1.2.1 制备泡菜的原料
1.2.2 泡菜的制备方法
1.3 泡菜发酵过程中的生物变化
1.4 泡菜的营养与功能
1.4.1 泡菜的营养作用
1.4.2 抗癌作用
1.4.3 抗肥胖作用
1.4.4 免疫调节作用
1.4.5 抗衰老作用
1.4.6 其他作用
1.5 泡菜产业目前面临的主要问题及研究进展
1.5.1 泡菜产业目前面临的主要问题
1.5.2 研究进展
1.6 人工神经网络概述
1.6.1 人工神经网络的定义与原理
1.6.2 人工神经网络的分类
1.6.3 人工神经网络的特点
1.6.4 BP神经网络的基本原理
1.6.5 神经网络在药学领域的应用
1.7 研究的提出及设计思路
1.8 内容及技术路线
第二章 乳酸菌分子阻滞物的筛选
2.1 仪器与试剂
2.1.1 仪器
2.1.2 试剂
2.2 试验内容
2.2.1 各物质对LAB阻滞作用的影响
2.2.1.1 MRS培养基的配制
2.2.1.2 液体培养基的配制
2.2.1.3 菌种的活化
2.2.1.4 各物质对LAB的阻滞作用
2.2.2 各物质对泡菜pH变化的影响研究
2.2.2.1 泡菜的制备
2.2.2.2 各物质对泡菜pH变化的影响
2.3 结果与分析
2.3.1 各物质对LAB阻滞作用的影响
2.3.1.1 乳酸钠对LAB阻滞作用的影响
2.3.1.2 谷氨酸钠对LAB阻滞作用的影响
2.3.1.3 亚油酸钠对LAB阻滞作用的影响
2.3.2 各物质对泡菜pH变化作用的影响
2.3.2.1 乳酸钠对泡菜pH变化作用的影响
2.3.2.2 谷氨酸钠对泡菜pH变化作用的影响
2.3.2.3 亚油酸钠对泡菜pH变化作用的影响
2.4 小结
第三章 乳酸钠微囊的制备及工艺优化
3.1 仪器与试剂
3.1.1 仪器
3.1.2 试剂
3.2 试验内容
3.2.1 乳酸钠微囊体外分析方法的建立
3.2.1.1 滴定溶液的配制及标定
3.2.1.2 含量测定
3.2.1.3 方法学验证
3.2.2 乳酸钠微囊的制备方法
3.2.3 单因素试验研究
3.2.3.1 各因素对微囊载药量和包封率的影响
3.2.3.2 各因素对微囊产率的影响
3.2.3.3 各因素对微囊粒径的影响
3.2.4 响应面法优化乳酸钠微囊处方及制备工艺
3.2.4.1 试验因素水平
3.2.4.2 试验设计
3.2.4.3 最优制备工艺的验证
3.3 结果与分析
3.3.1 乳酸钠微囊含量测定方法学验证
3.3.1.1 专属性试验结果
3.3.1.2 精密度试验结果
3.3.1.3 准确度试验结果
3.3.2 单因素试验结果
3.3.2.1 各因素对微囊载药量和包封率的影响试验结果
3.3.2.2 各因素对微囊产率的影响试验结果
3.3.2.3 各因素对微囊粒径的影响试验结果
3.3.3 响应面试验结果及分析
3.3.3.1 响应面法优化试验结果
3.3.3.2 试验结果分析
3.3.3.3 乳酸钠微囊最佳制备工艺条件的验证
3.4 小结
第四章 神经网络优化微囊处方及制备工艺
4.1 仪器与试剂
4.1.1 仪器
4.1.2 试剂
4.2 试验内容
4.2.1 BP神经网络的创建
4.2.1.1 BP神经网络算法的选择
4.2.1.2 隐含层神经元个数的选择
4.2.1.3 学习速率的选择
4.2.1.4 动量因子的选择
4.2.2 BP神经网络的训练
4.2.3 BP神经网络的仿真测试与性能评价
4.2.4 微囊制备工艺的比较
4.2.5 乳酸钠微囊的表征
4.2.5.1 乳酸钠微囊的结构表征
4.2.5.2 有机溶剂残留
4.2.5.3 乳酸钠微囊体外释放规律的研究
4.3 结果与分析
4.3.1 BP神经网络的创建
4.3.1.1 BP神经网络算法的选择
4.3.1.2 隐含层神经元个数的选择
4.3.1.3 学习速率的选择
4.3.1.4 动量因子的选择
4.3.2 BP神经网络的仿真测试与性能评价
4.3.2.1 BP神经网络的仿真测试
4.3.2.2 BP神经网络的性能评价
4.3.3 微囊制备工艺的比较
4.3.4 乳酸钠微囊的表征
4.3.4.1 乳酸钠微囊的结构表征
4.3.4.2 有机溶剂残留
4.3.4.3 乳酸钠微囊的体外释放
4.4 小结
第五章 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程的影响
5.1 仪器与试剂
5.1.1 仪器
5.1.2 试剂
5.2 试验内容
5.2.1 泡菜中乳酸钠微囊添加范围的确定
5.2.1.1 泡菜的制备
5.2.1.2 泡菜发酵过程中pH的变化规律及方程拟合
5.2.1.3 泡菜中乳酸钠微囊大致加入量的计算
5.2.2 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中pH值变化的影响
5.2.3 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中可滴定酸度变化的影响
5.2.3.1 NaOH滴定液的配制与标定
5.2.3.2 泡菜样品中可滴定酸度的测定
5.2.4 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中LAB变化的影响
5.2.5 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中总菌落数变化的影响
5.2.5.1 平板计数琼脂(PCA)培养基的配制
5.2.5.2 泡菜发酵过程中总菌数的测定
5.2.6 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中感官变化的影响
5.2.7 乳酸钠微囊对泡菜保质期的影响
5.3 结果与分析
5.3.1 泡菜发酵过程中pH的变化规律及方程拟合
5.3.2 泡菜中乳酸钠微囊的添加范围
5.3.3 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中pH值变化的影响
5.3.4 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中可滴定酸度变化的影响
5.3.5 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中LAB变化的影响
5.3.6 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中总菌落数变化的影响
5.3.7 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中感官变化的影响
5.3.8 乳酸钠微囊对泡菜保质期的影响
5.4 小结
结论
参考文献
附录
附录1 BP神经网络的构建(MATLAB代码)
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】:
期刊论文
[1]衰老机制及针灸抗衰老机制研究进展[J]. 曾婷婷,李学智. 时珍国医国药. 2019(06)
[2]细辛挥发油环糊精包合物制备工艺的正交试验研究[J]. 郭诚诚,高爽,王玉真,谢慧超,马学梅,容蓉,杨勇,李凌军. 山东科学. 2019(02)
[3]基于自适应动量因子的BP神经网络优化方法研究[J]. 王锦,赵德群,邓钱华,宋瑞祥. 现代信息科技. 2019(07)
[4]不同盐质量分数泡白菜发酵过程中乳酸菌群落结构的变化[J]. 申文熹,陈功,唐垚,汪冬冬,王勇,伍亚龙,张红梅,张伟,朱翔,李恒,张其圣. 食品科学. 2017(10)
[5]正交试验法优选艾粉β-环糊精包合方法及其工艺[J]. 谢小丽,王凯,庞玉新,杨全,陈振夏. 中国现代中药. 2016(03)
[6]细胞自噬在机体免疫防御中识别、加工、递呈抗原的作用[J]. 崔玉琳,齐翀,王春凤,杨桂连. 中国免疫学杂志. 2015(11)
[7]红皮萝卜泡菜自然发酵过程中乳酸菌的动态变化[J]. 刘春燕,夏姣,徐林,王双,蒲彪. 食品工业科技. 2015(18)
[8]泡菜微生物群落结构及其动态机制研究概述[J]. 邹伟,赵长青,赵兴秀,张静. 食品与发酵工业. 2015(04)
[9]基于宏基因组分析四川泡菜母水作引子的泡菜发酵过程中细菌多样性变化[J]. 佟婷婷,田丰伟,王刚,刘小鸣,张灏,陈卫. 食品工业科技. 2015(21)
[10]美国食品添加剂的安全监管及其启示[J]. 刘筠筠,杨嘉玮. 食品安全质量检测学报. 2014(01)
硕士论文
[1]基于BP人工神经网络的烟熏香肠多元品质预测研究[D]. 陈炎.合肥工业大学 2017
[2]基于神经网络的遥感图像分类研究[D]. 武创举.昆明理工大学 2015
[3]BP神经网络的研究分析及改进应用[D]. 李友坤.安徽理工大学 2012
[4]广义估计方程与多目标遗传算法在缓控释制剂处方优化中的研究[D]. 徐彦杰.山西医科大学 2012
[5]纯种发酵泡菜及其风味物质的研究[D]. 王晓飞.南京工业大学 2005
本文编号:3201539
【文章来源】:青岛科技大学山东省
【文章页数】:137 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
abstract
符号说明
第一章 综述
1.1 泡菜的定义与分类
1.2 泡菜的原料与制备
1.2.1 制备泡菜的原料
1.2.2 泡菜的制备方法
1.3 泡菜发酵过程中的生物变化
1.4 泡菜的营养与功能
1.4.1 泡菜的营养作用
1.4.2 抗癌作用
1.4.3 抗肥胖作用
1.4.4 免疫调节作用
1.4.5 抗衰老作用
1.4.6 其他作用
1.5 泡菜产业目前面临的主要问题及研究进展
1.5.1 泡菜产业目前面临的主要问题
1.5.2 研究进展
1.6 人工神经网络概述
1.6.1 人工神经网络的定义与原理
1.6.2 人工神经网络的分类
1.6.3 人工神经网络的特点
1.6.4 BP神经网络的基本原理
1.6.5 神经网络在药学领域的应用
1.7 研究的提出及设计思路
1.8 内容及技术路线
第二章 乳酸菌分子阻滞物的筛选
2.1 仪器与试剂
2.1.1 仪器
2.1.2 试剂
2.2 试验内容
2.2.1 各物质对LAB阻滞作用的影响
2.2.1.1 MRS培养基的配制
2.2.1.2 液体培养基的配制
2.2.1.3 菌种的活化
2.2.1.4 各物质对LAB的阻滞作用
2.2.2 各物质对泡菜pH变化的影响研究
2.2.2.1 泡菜的制备
2.2.2.2 各物质对泡菜pH变化的影响
2.3 结果与分析
2.3.1 各物质对LAB阻滞作用的影响
2.3.1.1 乳酸钠对LAB阻滞作用的影响
2.3.1.2 谷氨酸钠对LAB阻滞作用的影响
2.3.1.3 亚油酸钠对LAB阻滞作用的影响
2.3.2 各物质对泡菜pH变化作用的影响
2.3.2.1 乳酸钠对泡菜pH变化作用的影响
2.3.2.2 谷氨酸钠对泡菜pH变化作用的影响
2.3.2.3 亚油酸钠对泡菜pH变化作用的影响
2.4 小结
第三章 乳酸钠微囊的制备及工艺优化
3.1 仪器与试剂
3.1.1 仪器
3.1.2 试剂
3.2 试验内容
3.2.1 乳酸钠微囊体外分析方法的建立
3.2.1.1 滴定溶液的配制及标定
3.2.1.2 含量测定
3.2.1.3 方法学验证
3.2.2 乳酸钠微囊的制备方法
3.2.3 单因素试验研究
3.2.3.1 各因素对微囊载药量和包封率的影响
3.2.3.2 各因素对微囊产率的影响
3.2.3.3 各因素对微囊粒径的影响
3.2.4 响应面法优化乳酸钠微囊处方及制备工艺
3.2.4.1 试验因素水平
3.2.4.2 试验设计
3.2.4.3 最优制备工艺的验证
3.3 结果与分析
3.3.1 乳酸钠微囊含量测定方法学验证
3.3.1.1 专属性试验结果
3.3.1.2 精密度试验结果
3.3.1.3 准确度试验结果
3.3.2 单因素试验结果
3.3.2.1 各因素对微囊载药量和包封率的影响试验结果
3.3.2.2 各因素对微囊产率的影响试验结果
3.3.2.3 各因素对微囊粒径的影响试验结果
3.3.3 响应面试验结果及分析
3.3.3.1 响应面法优化试验结果
3.3.3.2 试验结果分析
3.3.3.3 乳酸钠微囊最佳制备工艺条件的验证
3.4 小结
第四章 神经网络优化微囊处方及制备工艺
4.1 仪器与试剂
4.1.1 仪器
4.1.2 试剂
4.2 试验内容
4.2.1 BP神经网络的创建
4.2.1.1 BP神经网络算法的选择
4.2.1.2 隐含层神经元个数的选择
4.2.1.3 学习速率的选择
4.2.1.4 动量因子的选择
4.2.2 BP神经网络的训练
4.2.3 BP神经网络的仿真测试与性能评价
4.2.4 微囊制备工艺的比较
4.2.5 乳酸钠微囊的表征
4.2.5.1 乳酸钠微囊的结构表征
4.2.5.2 有机溶剂残留
4.2.5.3 乳酸钠微囊体外释放规律的研究
4.3 结果与分析
4.3.1 BP神经网络的创建
4.3.1.1 BP神经网络算法的选择
4.3.1.2 隐含层神经元个数的选择
4.3.1.3 学习速率的选择
4.3.1.4 动量因子的选择
4.3.2 BP神经网络的仿真测试与性能评价
4.3.2.1 BP神经网络的仿真测试
4.3.2.2 BP神经网络的性能评价
4.3.3 微囊制备工艺的比较
4.3.4 乳酸钠微囊的表征
4.3.4.1 乳酸钠微囊的结构表征
4.3.4.2 有机溶剂残留
4.3.4.3 乳酸钠微囊的体外释放
4.4 小结
第五章 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程的影响
5.1 仪器与试剂
5.1.1 仪器
5.1.2 试剂
5.2 试验内容
5.2.1 泡菜中乳酸钠微囊添加范围的确定
5.2.1.1 泡菜的制备
5.2.1.2 泡菜发酵过程中pH的变化规律及方程拟合
5.2.1.3 泡菜中乳酸钠微囊大致加入量的计算
5.2.2 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中pH值变化的影响
5.2.3 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中可滴定酸度变化的影响
5.2.3.1 NaOH滴定液的配制与标定
5.2.3.2 泡菜样品中可滴定酸度的测定
5.2.4 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中LAB变化的影响
5.2.5 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中总菌落数变化的影响
5.2.5.1 平板计数琼脂(PCA)培养基的配制
5.2.5.2 泡菜发酵过程中总菌数的测定
5.2.6 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中感官变化的影响
5.2.7 乳酸钠微囊对泡菜保质期的影响
5.3 结果与分析
5.3.1 泡菜发酵过程中pH的变化规律及方程拟合
5.3.2 泡菜中乳酸钠微囊的添加范围
5.3.3 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中pH值变化的影响
5.3.4 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中可滴定酸度变化的影响
5.3.5 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中LAB变化的影响
5.3.6 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中总菌落数变化的影响
5.3.7 乳酸钠微囊对泡菜发酵过程中感官变化的影响
5.3.8 乳酸钠微囊对泡菜保质期的影响
5.4 小结
结论
参考文献
附录
附录1 BP神经网络的构建(MATLAB代码)
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】:
期刊论文
[1]衰老机制及针灸抗衰老机制研究进展[J]. 曾婷婷,李学智. 时珍国医国药. 2019(06)
[2]细辛挥发油环糊精包合物制备工艺的正交试验研究[J]. 郭诚诚,高爽,王玉真,谢慧超,马学梅,容蓉,杨勇,李凌军. 山东科学. 2019(02)
[3]基于自适应动量因子的BP神经网络优化方法研究[J]. 王锦,赵德群,邓钱华,宋瑞祥. 现代信息科技. 2019(07)
[4]不同盐质量分数泡白菜发酵过程中乳酸菌群落结构的变化[J]. 申文熹,陈功,唐垚,汪冬冬,王勇,伍亚龙,张红梅,张伟,朱翔,李恒,张其圣. 食品科学. 2017(10)
[5]正交试验法优选艾粉β-环糊精包合方法及其工艺[J]. 谢小丽,王凯,庞玉新,杨全,陈振夏. 中国现代中药. 2016(03)
[6]细胞自噬在机体免疫防御中识别、加工、递呈抗原的作用[J]. 崔玉琳,齐翀,王春凤,杨桂连. 中国免疫学杂志. 2015(11)
[7]红皮萝卜泡菜自然发酵过程中乳酸菌的动态变化[J]. 刘春燕,夏姣,徐林,王双,蒲彪. 食品工业科技. 2015(18)
[8]泡菜微生物群落结构及其动态机制研究概述[J]. 邹伟,赵长青,赵兴秀,张静. 食品与发酵工业. 2015(04)
[9]基于宏基因组分析四川泡菜母水作引子的泡菜发酵过程中细菌多样性变化[J]. 佟婷婷,田丰伟,王刚,刘小鸣,张灏,陈卫. 食品工业科技. 2015(21)
[10]美国食品添加剂的安全监管及其启示[J]. 刘筠筠,杨嘉玮. 食品安全质量检测学报. 2014(01)
硕士论文
[1]基于BP人工神经网络的烟熏香肠多元品质预测研究[D]. 陈炎.合肥工业大学 2017
[2]基于神经网络的遥感图像分类研究[D]. 武创举.昆明理工大学 2015
[3]BP神经网络的研究分析及改进应用[D]. 李友坤.安徽理工大学 2012
[4]广义估计方程与多目标遗传算法在缓控释制剂处方优化中的研究[D]. 徐彦杰.山西医科大学 2012
[5]纯种发酵泡菜及其风味物质的研究[D]. 王晓飞.南京工业大学 2005
本文编号:3201539
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