استفاده از جدول جستجوی منطق فازی در مدل سازی رهایش گلوکز از نشاسته های گندم

در این تحقیق نشاسته های فسفریله و هیدروکسی پروپیله با درصد های جایگزینی به ترتیب 0.096 و 2.106 درصد از نشاسته طبیعی گندم تولید شدند. سپس ژل نمونه های نشاسته با غلظت های 8 و 12 درصد و در حجم های 7.5 و 15 ml تهیه شده و تحت شرایط هضم در دهان، معده و روده شبیه سازی شده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که حدود 80 درصد از میزان گلوکز رهایش یافته نهایی، در 15 min ابتدایی هضم نشاسته ها در شرایط روده شبیه سازی شده رهایش یافت. میزان گلوکز رهایش یافته برای نشاسته فسفریله 116 درصد و برای نشاسته هیدروکسی پروپیله 16-19 درصد کمتر از نشاسته طبیعی پس از هضم در شرایط روده شبیه سازی شده بود. جهت مدلسازی رهایش گلوکز با روش جدول جستجوی منطق فازی، ورودی های فازی برای هر نوع نشاسته شامل حجم، غلظت و زمان هضم در روده شبیه سازی شده تعیین شد، که به ترتیب به 3، 3، و 13 مجموعه فازی با تابع عضویت مثلثی تقسیم شدند. به علاوه یک خروجی (میزان گلوکز رهایش یافته در شرایط روده شبیه سازی شده) شامل 34 مجموعه فازی طراحی شد. در این پژوهش سیستم استنتاج mamdani به دلیل سادگی آن مورد استفاده قرار گرفت و همچنین، عملگر t- norm حداقل و تکنیک نافازی کننده درجه کشش مرکزیت بر هر قانون اعمال شد. نتایج مدل سازی با استفاده از جدول جستجوی منطق فازی نشان داد که این روش توانایی بالایی (0/951 - 0/991 = r^2) در تخمین میزان گلوکز رهایش یافته از نشاسته های گندم حین هضم در شرایط روده شبیه سازی شده دارد.

The use of fuzzy logic table look-up scheme for modeling of glucose release from wheat starches

In this study phosphorylated and hydroxypropylated wheat starches were produced with 0.096 and 2.106% degree of substitution, respectively. The gel samples of the starches were prepared with concentrations of 8% and 12% at volumes of 7.5 and 15 ml. The gel samples were subjected under digestion process at simulated mouth and gastrointestinal conditions. The results showed that about 80% of the final glucose release from the starch samples were obtained within the first 15 min of digestion at the simulated intestinal condition. The amounts of glucose release for phosphorylated starch were approximately 611%, and for hydroxypropylated starch were 1619% lower than that for native wheat starch after digestion at this condition. Fuzzy logic table lookup scheme was used in order to model the amount of glucose release from the starch samples. The fuzzy inputs (volume, concentration and the digestion time under the simulated intestinal condition) for each sample comprised of respectively 3, 3 and 13 fuzzy sets with triangular membership functions. Moreover, the amount of glucose release with 34 fuzzy sets and triangular membership function was considered as the output of fuzzy modeling system. In this research, the Mamdani’s inference system was used to conduct fuzzy set operations and the minimum Tnorm operator and the center of gravity defuzzifier were used to produce each fuzzy rule. The results obtained from the fuzzy logic table lookup scheme modeling system demonstrated high proficiency (R2 = 0.9910.995) of that for estimation of the amount of glucose release from the wheat starch samples at the simulated intestinal conditions.