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吉林化工学院学报, 2025, 42(7): 4-10     https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2025.07.002
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遗传算法—BP神经网络优化南瓜多糖的提取工艺
李新胜,杨璐,荣爽,王慧竹*
吉林化工学院 化学与制药工程学院,吉林,吉林,132022
Optimization of Pumpkin Polysaccharide Extraction Process Using Genetic Algorithm-Backpropagation Neural Network
LI Xinsheng, YANG Lu, RONG Shuang, WANG Huizhu*
School of Chemistry Pharmaceutical Engineering,Jilin Institute of Chemical Technology, Jilin City 132022,China
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摘要 为提高南瓜多糖得率,本研究采用超声辅助提取法,从液料比、超声功率和超声时间三个因素进行单因素实验,并基于Box-Behnken试验设计分别应用响应面法和遗传算法-BP神经网络模型对提取工艺进行优化。结果表明,遗传算法-BP神经网络和响应面法优化的最佳工艺条件下,多糖实际得率与预测值的相对误差分别为0.75%和0.96%,遗传算法-BP神经网络具有更好的预测能力。优化后的最佳提取参数为液料比31:1、超声功率252 W、超声时间10分钟,在此条件下多糖得率为25.17%。本研究为南瓜资源的开发与利用提供了参考依据。
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李新胜
杨璐
荣爽
王慧竹
关键词:  南瓜多糖   超声   遗传算法   BP神经网络    
Abstract: To enhance the yield of pumpkin polysaccharides, this study employed an ultrasound-assisted extraction method and conducted single-factor experiments focusing on three variables: liquid-to-material ratio, ultrasonic power, and ultrasonic time. Based on the Box-Behnken design, both response surface methodology (RSM) and a genetic algorithm–backpropagation neural network (GA–BP neural network) model were applied to optimize the extraction process. The results showed that under the optimal conditions predicted by the GA–BP neural network and RSM, the relative errors between the actual and predicted yields were 0.75% and 0.96%, respectively, indicating that the GA–BP neural network exhibited superior predictive performance. The optimized extraction parameters were a liquid-to-material ratio of 31:1, ultrasonic power of 252 W, and extraction time of 10 minutes, under which the polysaccharide yield reached 25.17%. This study provides a valuable reference for the development and utilization of pumpkin resources.
Key words:  pumpkin polysaccharide    ultrasonic    genetic algorithm    neural network 
               出版日期:  2025-07-25      发布日期:  2025-12-21      整期出版日期:  2025-07-25
ZTFLH:  TS 201  
引用本文:    
李新胜, 杨璐, 荣爽, 王慧竹. 遗传算法—BP神经网络优化南瓜多糖的提取工艺[J]. 吉林化工学院学报, 2025, 42(7): 4-10.
LI Xinsheng, YANG Lu, RONG Shuang, WANG Huizhu. Optimization of Pumpkin Polysaccharide Extraction Process Using Genetic Algorithm-Backpropagation Neural Network. Journal of Jilin Institute of Chemical Technology, 2025, 42(7): 4-10.
链接本文:  
https://xuebao.jlict.edu.cn/CN/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2025.07.002  或          https://xuebao.jlict.edu.cn/CN/Y2025/V42/I7/4
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