本發(fā)明涉及乳品熱處理加工，具體涉及一種乳品熱處理過程優(yōu)化處理方法及裝置。另外，還涉及一種電子設(shè)備及處理器可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、乳品因其豐富的營養(yǎng)價值正逐漸成為不同年齡段消費群體的主要休閑食品。乳品間接式熱處理工藝核心內(nèi)容通常包含兩部分，一是通過換熱介質(zhì)與乳品進行熱交換，實現(xiàn)熱處理列管式殺菌機(即乳品熱處理器)中乳品溫度的精確控制，二是乳品在經(jīng)歷不同溫度變化過程中，實現(xiàn)致病菌等有害微生物的滅活，保障產(chǎn)品安全與貨架期穩(wěn)定，同時最大限度提升產(chǎn)品營養(yǎng)價值。整個乳品熱處理過程涉及多變量多指標優(yōu)化問題，現(xiàn)有實施過程一般為通過大量實施進行數(shù)據(jù)研究分析，但是基于實施成本和變量靈活性調(diào)節(jié)的限制，很難準確找到多個變量因素與產(chǎn)品指標參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系，且實施效率和精確性較差。因此，如何設(shè)計一種更加高效的乳品熱處理過程優(yōu)化處理方案成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的重要課題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提供一種乳品熱處理過程優(yōu)化處理方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的乳品熱處理過程優(yōu)化處理方案局限性較高，導(dǎo)致乳品熱處理過程優(yōu)化處理效率和準確度較差的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種乳品熱處理過程優(yōu)化處理方法，包括：

3、根據(jù)預(yù)先確定的與乳品熱處理加工過程關(guān)聯(lián)的多個變量因素對應(yīng)的區(qū)間數(shù)值對不同工藝參數(shù)進行組合，獲得初始的工藝參數(shù)組合；其中，所述多個變量因素為乳品熱處理加工過程的影響因素；

4、基于預(yù)設(shè)的熱處理模型對所述初始的工藝參數(shù)組合進行預(yù)測分析，獲得所述熱處理模型輸出的多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重；其中，所述熱處理模型是基于樣本數(shù)據(jù)、所述樣本數(shù)據(jù)對應(yīng)的樣本預(yù)測值以及實測值進行訓(xùn)練得到的；

5、根據(jù)所述多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重的大小和所述初始的工藝參數(shù)組合，確定相應(yīng)的目標工藝參數(shù)組合。

6、進一步的，所述熱處理模型包括傳熱模型和反應(yīng)動力學(xué)模型；所述傳熱模型是基于第一樣本數(shù)據(jù)、所述第一樣本數(shù)據(jù)對應(yīng)的乳品熱處理加工過程中的乳品溫度預(yù)測值以及乳品溫度實測值進行訓(xùn)練得到的；反應(yīng)動力學(xué)模型是基于第二樣本數(shù)據(jù)、所述第二樣本數(shù)據(jù)對應(yīng)的乳品熱處理加工過程中的產(chǎn)品指標參數(shù)預(yù)測值以及產(chǎn)品指標參數(shù)實測值進行訓(xùn)練得到的；

7、所述熱處理模型用于預(yù)測乳品熱處理加工過程中管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值；反應(yīng)動力學(xué)模型用于預(yù)測乳品熱處理加工過程中多個變量因素在不同工藝參數(shù)組合下乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)對應(yīng)的反應(yīng)生成物的濃度變化速率；其中，所述多個變量因素包括乳品反應(yīng)溫度變量，所述乳品反應(yīng)溫度變量包括管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值；所述反應(yīng)生成物的濃度變化速率與所述反應(yīng)生成物的反應(yīng)速率相對應(yīng)；

8、所述基于預(yù)設(shè)的熱處理模型對所述初始的工藝參數(shù)組合進行預(yù)測分析，獲得所述熱處理模型輸出的多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重，具體包括：

9、將所述初始的工藝參數(shù)組合對應(yīng)的多個變量因素的目標數(shù)值輸入到所述熱處理模型中進行熱處理溫度值預(yù)測，獲得乳品熱處理加工過程中管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值；

10、將所述乳品熱處理加工過程中管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值以及輸入到反應(yīng)動力學(xué)模型進行產(chǎn)品指標濃度預(yù)測，獲得乳品熱處理加工過程中多個變量因素在不同工藝參數(shù)組合下乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)對應(yīng)的反應(yīng)生成物的濃度變化速率；所述濃度變化速率是反應(yīng)生成物濃度隨時間變化的速度；

11、基于所述反應(yīng)生成物的濃度變化速率，確定多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重；其中，所述濃度變化速率與所述影響權(quán)重之間為正比關(guān)系。

12、進一步的，在基于預(yù)設(shè)的熱處理模型對所述初始的工藝參數(shù)組合進行預(yù)測分析，獲得所述熱處理模型輸出的多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重之前，還包括：

13、構(gòu)建用于預(yù)測乳品熱處理加工過程中管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值的傳熱模型；以及，

14、構(gòu)建用于預(yù)測乳品熱處理加工過程中多個變量因素在不同工藝參數(shù)組合下乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)對應(yīng)的反應(yīng)生成物的濃度變化速率的反應(yīng)動力學(xué)模型。

15、進一步的，所述構(gòu)建用于預(yù)測乳品熱處理加工過程中管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值的傳熱模型，具體包括：

16、獲得預(yù)先采集的第一樣本數(shù)據(jù)；其中，所述第一樣本數(shù)據(jù)包括乳品的組分含量數(shù)據(jù)、乳品熱處理器中加熱介質(zhì)側(cè)的溫度數(shù)據(jù)和加熱介質(zhì)側(cè)的流量數(shù)據(jù)；

17、獲得輸入的待確定傳熱模型參數(shù)的初始賦值，基于所述待確定傳熱模型參數(shù)的初始賦值獲得相應(yīng)的初始傳熱模型；

18、基于所述第一樣本數(shù)據(jù)對所述初始傳熱模型進行迭代訓(xùn)練，獲得滿足預(yù)設(shè)條件的傳熱模型；其中，在利用所述乳品熱處理器對所述乳品熱處理加工過程中的不同階段分別對應(yīng)不同的傳熱模型。

19、進一步的，所述構(gòu)建用于預(yù)測乳品熱處理加工過程中多個變量因素在不同工藝參數(shù)組合下乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)對應(yīng)的反應(yīng)生成物的濃度變化速率的反應(yīng)動力學(xué)模型，具體包括：

20、獲得采集的第二樣本數(shù)據(jù)；其中，所述第二樣本數(shù)據(jù)包括之前預(yù)測的乳品熱處理加工過程中管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值；

21、獲得輸入的待確定反應(yīng)動力學(xué)模型參數(shù)的初始賦值，基于所述待確定反應(yīng)動力學(xué)模型參數(shù)的初始賦值獲得相應(yīng)初始反應(yīng)動力學(xué)模型；

22、基于所述第二樣本數(shù)據(jù)對所述初始傳熱模型進行迭代訓(xùn)練，獲得滿足預(yù)設(shè)條件的反應(yīng)動力學(xué)模型；

23、其中，在利用所述乳品熱處理器對所述乳品熱處理加工過程中的不同階段分別對應(yīng)不同的反應(yīng)動力學(xué)模型。

24、進一步的，在基于所述反應(yīng)生成物的濃度變化速率，確定多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重之后，還包括：基于所述乳品熱處理加工過程中管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值，確定多個變量因素分別對各個乳品熱處理加工強度指標參數(shù)的影響權(quán)重；根據(jù)所述多個變量因素分別對各個乳品熱處理加工強度指標參數(shù)的影響權(quán)重的大小和所述初始的工藝參數(shù)組合，確定相應(yīng)的目標工藝參數(shù)組合。

25、進一步的，在確定多個變量因素分別對各個乳品熱處理加工強度指標參數(shù)的影響權(quán)重之后，還包括：

26、根據(jù)所述多個變量因素分別對各個乳品熱處理加工強度指標參數(shù)的影響權(quán)重和所述多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重進行綜合比對分析，以從所述初始的工藝參數(shù)組合中確定相應(yīng)的最終工藝參數(shù)組合。

27、第二方面，本發(fā)明還提供一種乳品熱處理過程優(yōu)化處理裝置，包括：

28、初始工藝參數(shù)確定單元，用于根據(jù)預(yù)先確定的與乳品熱處理加工過程關(guān)聯(lián)的多個變量因素對應(yīng)的區(qū)間數(shù)值對不同工藝參數(shù)進行組合，獲得初始的工藝參數(shù)組合；其中，所述多個變量因素為乳品熱處理加工過程的影響因素；

29、熱處理影響權(quán)重預(yù)測單元，用于基于預(yù)設(shè)的熱處理模型對所述初始的工藝參數(shù)組合進行預(yù)測分析，獲得所述熱處理模型輸出的多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重；其中，所述熱處理模型是基于樣本數(shù)據(jù)、所述樣本數(shù)據(jù)對應(yīng)的樣本預(yù)測值以及實測值進行訓(xùn)練得到的；

30、目標工藝參數(shù)確定單元，用于根據(jù)所述多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重的大小和所述初始的工藝參數(shù)組合，確定相應(yīng)的目標工藝參數(shù)組合。

31、進一步的，所述熱處理模型包括傳熱模型和反應(yīng)動力學(xué)模型；所述傳熱模型是基于第一樣本數(shù)據(jù)、所述第一樣本數(shù)據(jù)對應(yīng)的乳品熱處理加工過程中的乳品溫度預(yù)測值以及乳品溫度實測值進行訓(xùn)練得到的；反應(yīng)動力學(xué)模型是基于第二樣本數(shù)據(jù)、所述第二樣本數(shù)據(jù)對應(yīng)的乳品熱處理加工過程中的產(chǎn)品指標參數(shù)預(yù)測值以及產(chǎn)品指標參數(shù)實測值進行訓(xùn)練得到的；

32、所述熱處理模型用于預(yù)測乳品熱處理加工過程中管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值；反應(yīng)動力學(xué)模型用于預(yù)測乳品熱處理加工過程中多個變量因素在不同工藝參數(shù)組合下乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)對應(yīng)的反應(yīng)生成物的濃度變化速率；其中，所述多個變量因素包括乳品反應(yīng)溫度變量，所述乳品反應(yīng)溫度變量包括管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值；所述反應(yīng)生成物的濃度變化速率與所述反應(yīng)生成物的反應(yīng)速率相對應(yīng)；

33、所述熱處理影響權(quán)重預(yù)測單元，具體用于：

34、將所述初始的工藝參數(shù)組合對應(yīng)的多個變量因素的目標數(shù)值輸入到所述熱處理模型中進行熱處理溫度值預(yù)測，獲得乳品熱處理加工過程中管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值；

35、將所述乳品熱處理加工過程中管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值以及輸入到反應(yīng)動力學(xué)模型進行產(chǎn)品指標濃度預(yù)測，獲得乳品熱處理加工過程中多個變量因素在不同工藝參數(shù)組合下乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)對應(yīng)的反應(yīng)生成物的濃度變化速率；所述濃度變化速率是反應(yīng)生成物濃度隨時間變化的速度；

36、基于所述反應(yīng)生成物的濃度變化速率，確定多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重；其中，所述濃度變化速率與所述影響權(quán)重之間為正比關(guān)系。

37、進一步的，在基于預(yù)設(shè)的熱處理模型對所述初始的工藝參數(shù)組合進行預(yù)測分析，獲得所述熱處理模型輸出的多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重之前，還包括：模型構(gòu)建單元，用于：

38、構(gòu)建用于預(yù)測乳品熱處理加工過程中管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值的傳熱模型；以及，

39、構(gòu)建用于預(yù)測乳品熱處理加工過程中多個變量因素在不同工藝參數(shù)組合下乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)對應(yīng)的反應(yīng)生成物的濃度變化速率的反應(yīng)動力學(xué)模型。

40、進一步的，所述構(gòu)建用于預(yù)測乳品熱處理加工過程中管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值的傳熱模型，具體包括：

41、獲得預(yù)先采集的第一樣本數(shù)據(jù)；其中，所述第一樣本數(shù)據(jù)包括乳品的組分含量數(shù)據(jù)、乳品熱處理器中加熱介質(zhì)側(cè)的溫度數(shù)據(jù)和加熱介質(zhì)側(cè)的流量數(shù)據(jù)；

42、獲得輸入的待確定傳熱模型參數(shù)的初始賦值，基于所述待確定傳熱模型參數(shù)的初始賦值獲得相應(yīng)的初始傳熱模型；

43、基于所述第一樣本數(shù)據(jù)對所述初始傳熱模型進行迭代訓(xùn)練，獲得滿足預(yù)設(shè)條件的傳熱模型；其中，在利用所述乳品熱處理器對所述乳品熱處理加工過程中的不同階段分別對應(yīng)不同的傳熱模型。

44、進一步的，所述構(gòu)建用于預(yù)測乳品熱處理加工過程中多個變量因素在不同工藝參數(shù)組合下乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)對應(yīng)的反應(yīng)生成物的濃度變化速率的反應(yīng)動力學(xué)模型，具體包括：

45、獲得采集的第二樣本數(shù)據(jù)；其中，所述第二樣本數(shù)據(jù)包括之前預(yù)測的乳品熱處理加工過程中管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值；

46、獲得輸入的待確定反應(yīng)動力學(xué)模型參數(shù)的初始賦值，基于所述待確定反應(yīng)動力學(xué)模型參數(shù)的初始賦值獲得相應(yīng)初始反應(yīng)動力學(xué)模型；

47、基于所述第二樣本數(shù)據(jù)對所述初始傳熱模型進行迭代訓(xùn)練，獲得滿足預(yù)設(shè)條件的反應(yīng)動力學(xué)模型；

48、其中，在利用所述乳品熱處理器對所述乳品熱處理加工過程中的不同階段分別對應(yīng)不同的反應(yīng)動力學(xué)模型。

49、進一步的，在基于所述反應(yīng)生成物的濃度變化速率，確定多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重之后，還包括：第二目標工藝參數(shù)確定單元，用于基于所述乳品熱處理加工過程中管道進出口節(jié)點處的各個乳品溫度值，確定多個變量因素分別對各個乳品熱處理加工強度指標參數(shù)的影響權(quán)重；根據(jù)所述多個變量因素分別對各個乳品熱處理加工強度指標參數(shù)的影響權(quán)重的大小和所述初始的工藝參數(shù)組合，確定相應(yīng)的目標工藝參數(shù)組合。

50、進一步的，在確定多個變量因素分別對各個乳品熱處理加工強度指標參數(shù)的影響權(quán)重之后，還包括：

51、第三目標工藝參數(shù)確定單元，用于：

52、根據(jù)所述多個變量因素分別對各個乳品熱處理加工強度指標參數(shù)的影響權(quán)重和所述多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重進行綜合比對分析，以從所述初始的工藝參數(shù)組合中確定相應(yīng)的最終工藝參數(shù)組合。

53、第三方面，本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括：存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如上述任意一項所述乳品熱處理過程優(yōu)化處理方法的步驟。

54、第四方面，本發(fā)明還提供一種處理器可讀存儲介質(zhì)，所述處理器可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上任意一項所述乳品熱處理過程優(yōu)化處理方法的步驟。

55、本發(fā)明提供的所述乳品熱處理過程優(yōu)化處理方法，通過預(yù)先確定的與乳品熱處理加工過程關(guān)聯(lián)的多個變量因素對應(yīng)的區(qū)間數(shù)值對不同工藝參數(shù)進行組合，獲得初始的工藝參數(shù)組合，基于預(yù)設(shè)的熱處理模型對所述初始的工藝參數(shù)組合進行預(yù)測分析，獲得所述熱處理模型輸出的多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重；根據(jù)所述多個變量因素分別對乳品各個產(chǎn)品指標參數(shù)的影響權(quán)重的大小和所述初始的工藝參數(shù)組合，確定相應(yīng)的目標工藝參數(shù)組合。該方法能夠快速預(yù)測乳品熱處理過程中的工藝參數(shù)組合，有效提高了乳品熱處理過程優(yōu)化處理效率和準確度，從而有助于減少優(yōu)化實施測試次數(shù)。