一种基于多指标联合分析的酸奶发酵异常智能诊断方法及系统与流程

本发明涉及酸奶发酵异常诊断方法领域，具体是一种基于多指标联合分析的酸奶发酵异常智能诊断方法及系统。

背景技术：

1、酸奶发酵是酸奶工业化生产的核心工序，发酵过程的环境参数、物料状态及设备运行状态直接决定酸奶的酸度、活菌数、风味品质与成品合格率。乳酸菌发酵过程对温度、搅拌状态、体系ph值、溶解氧、菌种活性等参数高度敏感，任意参数出现波动或异常，均易导致乳酸生成速率失衡、菌种早衰、杂菌滋生、发酵停滞或过度发酵等质量问题，造成大批量成品报废，大幅提升生产能耗与生产成本。

2、目前国内中小型酸奶生产企业的发酵生产管控模式较为传统，多数发酵设备仅具备单一温度监测与简易搅拌控制功能，缺乏多维度、全流程的参数监测体系。现有技术普遍存在监测指标单一、数据采集滞后、异常判断依赖人工经验的弊端，仅能对温度、搅拌转速等基础参数进行简单监测，无法同步检测发酵液酸度变化率、乳酸生成速率、乳酸菌活菌数、菌种活性系数等核心发酵指标，难以实现多参数联动分析。

3、同时，传统发酵生产模式无法对发酵全过程工况进行智能诊断，仅能在发酵完成后通过成品检测反向判定发酵是否合格，发酵过程中的轻微异常工况无法被及时识别与干预，微小工艺偏差持续累积极易演变为严重发酵故障，导致酸奶成品口感偏差、酸度不达标、活菌数量不满足国标要求等质量缺陷，产品品质稳定性差、批次差异大。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题就是克服以上的技术缺陷。

2、为了解决上述问题，本发明的技术方案为：一种基于多指标联合分析的酸奶发酵异常智能诊断系统，包括发酵筒、搅拌结构、注入结构以及智能诊断系统:

3、所述发酵筒为圆筒形结构，其外侧裹接设有保温棉，所述发酵桶的外侧套接设有防护筒，所述防护筒的底部设有驱动底座，所述搅拌结构位于驱动底座以及发酵筒内，其包括搅拌轴，所述搅拌轴上设有搅拌页，所述驱动底座内设有与搅拌轴连接的驱动电机；

4、所述注入结构包括两个水箱，两个所述水箱位于驱动底座上，且其上设有加压泵，所述加压泵上连接设有弧形注入导管；

5、所述发酵筒的底部设有加热组件，用于供热；

6、所述智能诊断系统包括智能监测器，所述智能监测器位于发酵筒内腔，其用于监测发酵筒内部温度、罐壁温度、搅拌转速、搅拌功率、罐内压力、溶解氧含量、发酵液ph值、乳酸生成速率、酸度变化率、乳酸菌活菌数、菌种活性系数；

7、所述智能监测器上电性连接设有控制面板，所述控制面板上设有与智能监测器连接的指示灯。

8、所述发酵筒的后侧设有物料孔。

9、进一步：所述搅拌轴与发酵筒以及驱动底座之间设有密封垫。

10、进一步：所述驱动底座的底部设有电性插头，用于整个系统供电。

11、进一步：所述智能监测器采用现有集成式监测器，其主要作用为对发酵筒内的物料，以及其布局环境进行检测，并记录。

12、进一步：所述加热组件采用现有的电阻丝加热方式，其利用电阻丝的加热，通过驱动底座上方的传热材料，进行热传递。

13、一种基于多指标联合分析的酸奶发酵异常智能诊断系统的使用方法，包括以下操作步骤：

14、步骤一：设备开机前检查与准备，对整套智能诊断系统进行全面开机前预检，确认设备各结构完好、连接密封可靠，其包括检查发酵筒、防护筒整体结构无破损，发酵筒外侧保温棉完整包覆，无脱落、破损、漏风问题，可有效保障发酵恒温环境；

15、步骤二：发酵物料加注与预处理，将调配完成的酸奶发酵基料、乳酸菌菌种原料加注至发酵筒内部，保证发酵筒内腔密闭环境。根据酸奶发酵工艺配比需求，启动驱动底座上的两个水箱配套加压泵，通过弧形注入导管向发酵筒内精准注入工艺所需纯水、缓冲调节液辅料；

16、步骤三：启动温控与搅拌系统，建立发酵基础环境，通过控制面板启动设备运行程序，首先开启发酵筒底部的加热组件，本系统采用电阻丝加热方式，依托驱动底座上方的传热材料实现热量均匀传递，配合发酵筒外侧保温棉的恒温保温作用，将发酵筒内部温度精准调控至酸奶发酵标准温度区间，维持罐壁温度稳定，消除温度波动对菌种活性的影响。随后启动驱动底座内部的驱动电机，驱动电机带动搅拌轴及搅拌页匀速旋转，对发酵筒内的发酵物料进行持续搅拌，通过控制面板预设搅拌转速，保证发酵液混合均匀；

17、步骤四：多指标全程智能监测与数据实时采集，设备正常发酵运行后，启动发酵筒内腔的智能监测器，采用集成式监测模式，对发酵筒内部物料及环境参数进行全天候、多维度实时检测与数据记录；

18、步骤五：多指标联合分析与发酵异常智能诊断，控制面板内置多指标联合分析诊断程序，对接智能监测器传输的实时数据，通过多参数联动比对、阈值判定与趋势分析，实现酸奶发酵异常工况的智能识别与精准诊断；

19、步骤六：发酵完成停机与设备复位，当智能监测器监测到乳酸生成速率、酸度、活菌数核心指标达到酸奶发酵成熟标准后，系统判定发酵工序完成，通过控制面板自动发出完成提示。

20、本发明与现有的技术相比的优点在于：

21、本发明通过硬件结构与智能诊断系统的有机结合，实现了酸奶发酵过程的精细化、智能化管控。依托十二项多维度指标联合分析，彻底解决传统发酵监测参数单一、异常诊断滞后的问题，可精准识别各类发酵异常工况，及时规避发酵失败、成品酸度不达标、活菌数不足、品质不均等质量问题。同时设备结构密封性好、温控与搅拌稳定性强，可最大程度保障乳酸菌发酵活性，提升酸奶发酵成品合格率与品质稳定性，适配工业化连续发酵生产需求，具备极强的实用性与推广价值。

1.一种基于多指标联合分析的酸奶发酵异常智能诊断系统，其特征在于：包括发酵筒（1）、搅拌结构、注入结构以及智能诊断系统:

2.根据权利要求1所述的一种基于多指标联合分析的酸奶发酵异常智能诊断系统，其特征在于：所述搅拌轴（4）与发酵筒（1）以及驱动底座（3）之间设有密封垫。

3.根据权利要求1所述的一种基于多指标联合分析的酸奶发酵异常智能诊断系统，其特征在于：所述驱动底座（1）的底部设有电性插头（11），用于整个系统供电。

4.根据权利要求1所述的一种基于多指标联合分析的酸奶发酵异常智能诊断系统，其特征在于：所述智能监测器（8）采用现有集成式监测器，其主要作用为对发酵筒（1）内的物料，以及其布局环境进行检测，并记录。

5.根据权利要求1所述的一种基于多指标联合分析的酸奶发酵异常智能诊断系统，其特征在于：所述加热组件采用现有的电阻丝加热方式，其利用电阻丝的加热，通过驱动底座（3）上方的传热材料，进行热传递。

6.根据权利要求1-5所述的一种基于多指标联合分析的酸奶发酵异常智能诊断系统的使用方法，其特征在于：包括以下操作步骤：