一种基于双相萃取的面霜制备方法与流程

本发明涉及化妆品工业过程控制及萃取工程，尤其是一种基于双相萃取的面霜制备方法。

背景技术：

1、现有面霜制备工艺中，双相萃取技术作为天然植物活性成分提取与分离的主流手段，在化妆品工业实现了有效成分高效提取与敏感组分保护的协同控制。主流技术路线通常依赖设定固定的萃取工艺参数（如温度、流速比、ph等），并结合溶剂系统优化、均质与分散方式改良或后端成分检测反馈来调控萃取效率和成分稳定性。随着天然植物原料类型和供应商的多样化，为工业生产提供动态一致性的提取过程成为行业重要诉求。目前，多数生产线在参数设定上采取经验预设或基于工艺静态建模，个别流程引入萃取产物的离线hplc等分析仪来校正参数，但均存在关键的适应性不足问题。

2、在相关领域的应用中，温控调节通常借助分区电加热元件，流速调整以高精度泵控为主，ph微调则依赖液体添加或电极调控。这些方法均以过程变量“被动监测”或“阶段性修正”为主，未能实现对原料物性突变（如含水率急剧变化、细胞壁完整性差异或油脂迁移等物理属性）的前端实时识别与参数主动适配。此外，超声原位监测、图像在线分析、近红外等波谱方法虽然在原料属性追踪方面取得应用，但受限于信号穿透能力、系统响应速度及多变量协同调控复杂度，尚不能满足连续工业化生产中“无传感器反馈延迟、参数即时全自动映射”的动态响应需求。

3、目前行业通用的自适应参数调控逻辑，主要集中在依赖后端产品检测反馈进行趋势跟踪式或间歇式人工修正，例如通过样品检测结果作为工艺追溯依据，手动微调提取温度、流速与ph等参数。该方案存在响应周期长、调节滞后性明显、过程波动大等局限。当原材料批次间物理属性显著变化或意外掺杂情况发生时，固定参数无法自适应补偿原料间的个体差异，极易造成有效成分提取率下降、敏感成分降解或产品批内不一致性等质量隐患。已知技术尚未实现基于原料本征物理属性的“一体化智能自适应参数调节”范式，关键瓶颈在于开发能够实时、无创捕捉原料宏观属性变异并自动反映到工艺参数设定的技术系统。

4、化妆品制造领域的要求日趋苛刻。市场对天然活性物稳定性、批间一致性及高通量工业化的需求不断提升，对生产过程的智能化、实时性及稳健性提出了更高标准。如何在不依赖后端慢速检测或高成本的传感监控基础上，实现基于原料物理本征属性的参数自适应调节系统，成为当前萃取过程工程技术亟待解决的难题。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于双相萃取的面霜制备方法，旨在解决上述背景技术中提到的现有技术存在的问题。

2、本发明的技术方案为：一种基于双相萃取的面霜制备方法，包括如下步骤：

3、s1：基于典型植物原料浆液样本的介电特性实验数据，构建原料介电指纹向量；

4、s2：基于原料介电指纹向量与双相萃取效能的关联关系，建立预标定图谱；

5、s3：在萃取进料管路中集成嵌入式微波谐振腔传感器，以采集原料浆液的s11反射系数频响曲线；

6、s4：基于s11反射系数频响曲线，计算原料浆液的实时介电参数；通过快速矢量拟合提取谐振频率偏移与半功率带宽，经滑动窗口平均滤波及异常点剔除后，输出稳定的复介电常数实部与虚部数值；

7、s5：将实时介电参数代入原料介电指纹向量，生成当前原料的实时介电指纹向量；

8、s6：将实时介电指纹向量输入预标定图谱，执行参数映射查表；采用k近邻算法匹配最近邻样本簇，对簇内参数组合进行加权反距离插值，输出动态调节指令集；

9、s7：基于动态调节指令集驱动执行机构；

10、s8：实施漂移补偿校准，在原料批次切换时注入标准甘油水溶液进行零点校准，连续运行达到预设时长后，根据产物成分提取率偏差动态微调预标定图谱的映射权重系数，维持参数映射的长期稳定性。

11、作为优选的，步骤s1中，所述的实验数据包括在1.2 ghz频点测得的复介电常数实部幅值、虚部幅值及频谱曲率三项指标，通过主成分回归分析将三项指标整合为三维向量，作为表征原料含水率、油脂含量及细胞壁完整性的本征物理特征标识。

12、作为优选的，步骤s2中，所述关联关系通过正交实验获取，将三维介电指纹向量与最优萃取参数组合建立映射关系，所述的最优萃取参数组合包括温度梯度斜率、有机相、水相流速比及界面ph偏移量。

13、作为优选的，步骤s3中，通过微带馈电结构发送微波激励信号；接收反射信号并记录频域响应；对原始数据进行滑动窗口平均滤波以去除高频噪声；输出s11反射系数频响曲线数据。

14、作为优选的，步骤s7中，所述的动态调节指令集通过数模转换为执行机构驱动信号，温度梯度斜率信号分区映射为0–5，流速比信号映射为0–3，ph偏移量映射为0–1，信号量化步长为0.01，采用crc校验码确保数据包完整性。

15、本本发明的有益技术效果为：

16、1）、本发明通过构建原料介电指纹与双相萃取效能之间的映射关系，实现了基于前端物料本征物理属性的参数自主设定，显著提升了萃取过程的响应灵敏度与调控精准性；

17、2）、本发明选取1.2 ghz频段下的复介电常数幅值、相位差与频谱曲率作为三维介电指纹向量，结合主成分回归分析建立离线标定图谱，使得不同植物原料在进入萃取系统前即可通过其电磁特性预判最优工艺窗口，无需等待终端成分分析结果，大幅缩短了系统响应时间至数百毫秒级，有效保障了高活性成分的单程提取率与结构完整性；

18、3）、本发明采用微型化嵌入式微波谐振腔传感器与实时解算算法相结合的技术路径，显著增强了工艺系统的自适应能力与运行鲁棒性；

19、4）、本发明的 u型流道谐振腔体具有更高的介质驻留时间与信号信噪比，配合纳米氮化硅抗腐蚀涂层，可在长期接触多酚类植物组分的严苛工况下保持性能稳定；同时，通过快速矢量拟合提取s11反射系数特征，并结合滑动滤波与异常剔除机制，确保介电指纹向量输出连续可靠；

20、5）、本发明引入k近邻匹配与反距离加权插值策略，使系统能够针对非典型原料样本实现平滑参数过渡，避免因数据库覆盖盲区引发控制突变，从而在不依赖复杂优化算法的前提下，达成对温度梯度斜率、两相流速比与界面ph偏移量的协同动态调节，整体控制精度分别达到±0.1℃、0.01 ml/min和±0.05 ph单位，充分满足高值面霜原料萃取对一致性和重复性的严苛要求。

1.一种基于双相萃取的面霜制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2. 根据权利要求1所述的一种基于双相萃取的面霜制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述的实验数据包括在1.2 ghz频点测得的复介电常数实部幅值、虚部幅值及频谱曲率三项指标，通过主成分回归分析将三项指标整合为三维向量，作为表征原料含水率、油脂含量及细胞壁完整性的本征物理特征标识。

3.根据权利要求1所述的一种基于双相萃取的面霜制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述关联关系通过正交实验获取，将三维介电指纹向量与最优萃取参数组合建立映射关系，所述的最优萃取参数组合包括温度梯度斜率、有机相、水相流速比及界面ph偏移量。

4.根据权利要求3所述的一种基于双相萃取的面霜制备方法，其特征在于，步骤s2中，对原料特性关键变量含水率、油脂含量及粒径分布进行多因素正交实验设计处理，基于l36正交表确定各变量的水平组合范围，生成正交实验矩阵；

5.根据权利要求1所述的一种基于双相萃取的面霜制备方法，其特征在于，步骤s3中，通过微带馈电结构发送微波激励信号；接收反射信号并记录频域响应；对原始数据进行滑动窗口平均滤波以去除高频噪声；输出s11反射系数频响曲线数据；

6.根据权利要求1所述的一种基于双相萃取的面霜制备方法，其特征在于，步骤s4中，具体为：

7.根据权利要求1所述的一种基于双相萃取的面霜制备方法，其特征在于，步骤s5中，具体为：

8.根据权利要求1所述的一种基于双相萃取的面霜制备方法，其特征在于，步骤s6中，基于预标定图谱中样本点的空间分布特性，配置k近邻算法的邻域参数；依据距离平方反比关系，定义加权反距离插值的权重计算规则为权重与欧氏距离平方成反比，以生成参数映射的局部敏感权重系数。

9.根据权利要求8所述的一种基于双相萃取的面霜制备方法，其特征在于，步骤s6中，将实时介电指纹向量作为查询向量输入预标定图谱，执行配置后的k近邻算法搜索操作，匹配k个最近邻样本点，以确定最优萃取参数组合的候选样本簇；

10.根据权利要求9所述的一种基于双相萃取的面霜制备方法，其特征在于，步骤s7中，所述的动态调节指令集通过数模转换为执行机构驱动信号，温度梯度斜率信号分区映射为0–5，流速比信号映射为0–3，ph偏移量映射为0–1，信号量化步长为0.01，采用crc校验码确保数据包完整性。