一种中药提取物与益生菌的复合发酵操作方法与流程

1.本发明涉及中药与益生菌以复合发酵方式制备产品的技术领域，具体涉及一种中药提取物与益生菌的复合发酵操作方法。


背景技术：

2.中药提取物与益生菌在发酵罐中进行复合发酵，使用频次比较高的两种操作方法是恒温发酵和两段式发酵，两段式发酵根据对菌种的考虑，对中药提取物材料的考虑，或者对菌种和中药提取物材料的综合考虑，又可以分为高温-低温发酵，低温-高温发酵，其取决因素因对具体产品的技术需求而异。由此可以知晓，中药提取物与益生菌的复合发酵需要考虑的操作控制因素是复杂的，并主要因产品而异，因此，生产中一般一套发酵系统在一个排产周期内仅对应特定的中药益生菌产品的生产，当更换排产的产品后，再根据新的产品设定新的生产程序。无论是从设备占用的角度，还是从工艺调整的角度，上面的生产方式都无法发挥出产业优势。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提供一种中药提取物与益生菌的复合发酵操作方法，针对在中药益生菌产品的生产中技术要素的改变提供一种程序化的生产方案。
4.本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
5.一种中药提取物与益生菌的复合发酵操作方法，包括数据采集、程序推荐和实施生产，具体为：
6.数据采集
7.针对一套发酵系统，采集使用该发酵系统生产的两种以上产品所用到的多个菌株单元的标准发酵条件数据，记录为区间值，所述标准发酵条件数据至少包括标准温度数据和标准时间数据，所述标准温度数据的区间值记录为[cmin,cmax]，所述标准时间的区间值记录为[dmin,dmax]，其中：
[0008]
cmin为标准温度最小取值；
[0009]
cmax为标准温度最大取值；
[0010]
dmin为标准时间最小取值；
[0011]
dmax为标准时间最大取值；
[0012]
具体的：
[0013]
对于标准发酵条件为恒温发酵的菌株单元，所述标准温度数据的区间值记录为[cmin1,cmax1]，所述标准时间的区间值记录为[dmin1,dmax1]；
[0014]
对于标准发酵条件为两段式发酵的菌株单元，所述标准温度数据的区间值记录为[cmin1,cmax1]、[cmin2,cmax2]，所述标准时间的区间值记录为[dmin1,dmax1]、[dmin2,dmax2]；
[0015]
程序推荐
[0016]
根据生产中将要排产的某种具体产品，选择针对该具体产品所需的菌株单元，生产控制系统按照如下方式推荐生产程序：
[0017]
1-1：对于只用到一个菌株单元的产品，直接将该菌株单元对应的标准发酵条件数据推荐为生产程序；
[0018]
1-2：对于用到两个以上菌株单元的产品，首先判断全部菌株单元的发酵段是否在数量上相同，并且每个发酵段的标准发酵条件数据均存在重合部分，如果全部菌株单元的发酵段在数量上相同，并且每个发酵段的标准发酵条件数据均存在重合部分，则将发酵段数量n以及在每个发酵段中重合的标准发酵条件数据推荐为生产程序，如果没有同时满足全部菌株单元的发酵段数量相同以及每个发酵段的标准发酵条件数据均存在重合部分这两个条件，则进入1-3；
[0019]
1-3：
[0020]
1-3-1，对于全部菌株单元的发酵段数量相同，但每个发酵段的标准发酵条件数据有一段或者多段不存在重合部分的情况，不推荐优化整合的生产程序，或者，对不重合区间数据的差异进行分析后确定生产程序的推荐方案，当差异量超过预先设定的容忍量时，不推荐优化整合的生产程序，当差异量在预先设定的容忍量区间内时，提供修正后的生产程序的推荐方案；
[0021]
1-3-2，对于一种或几种菌株单元的发酵段数量存在不同，但能够满足全部恒温发酵的菌株单元的标准发酵条件数据[cmin1,cmax1]、[dmin1,dmax1]与全部两段式发酵的菌株单元的标准发酵条件数据中的[cmin2,cmax2]、[dmin2,dmax2]均存在重合部分，则按照如下方式推荐生产程序：
[0022]
在全部两段式发酵的菌株单元以重合的标准发酵条件数据进入第二阶段的发酵后，再加入恒温发酵的菌株单元，以全部菌株单元均重合的标准发酵条件数据实施发酵；
[0023]
1-3-3，对于一种或几种菌株单元的发酵段数量存在不同，又不能够同时满足全部恒温发酵的菌株单元的标准发酵条件数据[cmin1,cmax1]、[dmin1,dmax1]与全部两段式发酵的菌株单元的标准发酵条件数据中的[cmin2,cmax2]、[dmin2,dmax2]均存在重合部分，不推荐优化整合的生产程序，或者，对不重合区间数据的差异进行分析后确定生产程序的推荐方案，当差异量超过预先设定的容忍量时，不推荐优化整合的生产程序，当差异量在预先设定的容忍量区间内时，提供修正后的生产程序的推荐方案；或者，补充判据后以新判据为基础确定生产程序的推荐方案；
[0024]
实施生产
[0025]
生产人员根据生产控制系统的程序推荐结果，决定是否接受该程序推荐结果，并根据所作出的决定操作发酵系统实施生产。
[0026]
可选的，每个所述的菌株单元为纯株菌种。
[0027]
可选的，其中一个或多个菌株单元为多株混合菌种。
[0028]
作为优选，在1-3-3中，所述的对不重合区间数据的差异进行分析是针对恒温发酵的菌株单元的标准发酵条件数据[cmin1,cmax1]、[dmin1,dmax1]和两段式发酵的菌株单元的标准发酵条件数据中的[cmin2,cmax2]、[dmin2,dmax2]中的一处或多处不重合区间数据的差异进行分析。
[0029]
作为优选，在1-3-3中，所述的补充判据是指补充两段式发酵的菌株单元的标准发
酵条件数据中的[cmin1,cmax1]、[dmin1,dmax1]，以与原有的[cmin2,cmax2]、[dmin2,dmax2]综合评价后推荐生产程序。
[0030]
作为优选，所述预先设定的容忍量以标准温度数据的差异容忍量、标准时间数据的差异容忍量中的一者或二者为标准。
[0031]
作为优选，所述修正是采用将其中一个或多个菌株单元的标准发酵条件数据在所述差异容忍量范围内进行扩展以与另外的一个或多个菌株单元的标准发酵条件数据重合。
[0032]
可选的，在实施生产中，生产人员能够对生产控制系统推荐的程序进行干预和修改后再根据干预和修改后的新程序操作发酵系统实施生产。
[0033]
可选的，所述的干预和修改以对其中一个或多个菌株单元的发酵工艺优化为依据，或者以对多个菌株单元混合后的混合体系的发酵工艺优化为依据。
[0034]
可选的，所述的干预和修改以所述中药提取物的技术指标为依据。
[0035]
本发明的有益效果在于：
[0036]
本发明提供的中药提取物与益生菌的复合发酵操作方法，是一种面向生产的操作方法，针对在中药益生菌产品的生产中技术要素的改变提供一种程序化的生产方案，针对生产中最主要的技术要素菌株单元的选用来制定基础判据，以使生产系统能够根据生产控制系统推荐的程序自动生产或者使生产人员能够以生产控制系统推荐的程序为基础进行生产安排，优化生产程序。
[0037]
与一套发酵系统在一个排产周期内仅对应特定的中药益生菌产品的生产，当更换排产的产品后，再根据新的产品设定全新的生产程序相比，无论是从设备占用的角度，还是从工艺调整的角度，本发明提供的方案都体现出了产业优势。
[0038]
根据本发明提供的初步方案，技术人员还可以根据需要灵活改变技术要素的类型或权重，比如以所述中药提取物的技术指标为主要依据，设计出各种优化的生产程序并适应更广泛的排产需求，提高发酵中药产品的自动化排产生产能力。
附图说明
[0039]
图1为本发明提供的一种中药提取物与益生菌的复合发酵操作方法的过程及原理图。
具体实施方式
[0040]
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。
[0041]
实施例1
[0042]
一种中药提取物与益生菌的复合发酵操作方法，包括数据采集、程序推荐和实施生产，其基本过程和原理可结合图1来说明，具体如下：
[0043]
数据采集
[0044]
针对一套发酵系统，采集使用该发酵系统生产的两种以上产品所用到的多个菌株单元的标准发酵条件数据，记录为区间值，所述标准发酵条件数据至少包括标准温度数据和标准时间数据，所述标准温度数据的区间值记录为[cmin,cmax]，所述标准时间的区间值记录为[dmin,dmax]，其中：
[0045]
cmin为标准温度最小取值；
[0046]
cmax为标准温度最大取值；
[0047]
dmin为标准时间最小取值；
[0048]
dmax为标准时间最大取值；
[0049]
具体的：
[0050]
对于标准发酵条件为恒温发酵的菌株单元，所述标准温度数据的区间值记录为[cmin1,cmax1]，所述标准时间的区间值记录为[dmin1,dmax1]；
[0051]
对于标准发酵条件为两段式发酵的菌株单元，所述标准温度数据的区间值记录为[cmin1,cmax1]、[cmin2,cmax2]，所述标准时间的区间值记录为[dmin1,dmax1]、[dmin2,dmax2]。
[0052]
本发明中定义的菌株单元并不限定为纯株菌种，每个菌株单元可以为纯株菌种，其中一个或多个菌株单元也可以为多株混合菌种，多株混合菌种可能具有类似的特性或者类似的发酵条件，也可以是已经经过实验验证了的可以在某一优化的发酵条件下进行预先混合发酵培养的适合菌种。
[0053]
程序推荐
[0054]
根据生产中将要排产的某种具体产品，选择针对该具体产品所需的菌株单元，生产控制系统按照如下方式推荐生产程序：
[0055]
1-1：对于只用到一个菌株单元的产品，无论是需要恒温发酵的菌株单元，还是需要两段式发酵的菌株单元，都可以直接将该菌株单元对应的标准发酵条件数据推荐为生产程序。
[0056]
1-2：对于用到两个以上菌株单元的产品，首先判断全部菌株单元的发酵段是否在数量上相同，并且每个发酵段的标准发酵条件数据均存在重合部分，如果全部菌株单元的发酵段在数量上相同，均为1或2，并且每个发酵段的标准发酵条件数据均存在重合部分，则将发酵段数量以及在每个发酵段中重合的标准发酵条件数据推荐为生产程序，如果没有同时满足全部菌株单元的发酵段数量相同以及每个发酵段的标准发酵条件数据均存在重合部分这两个条件，则进入1-3。
[0057]
1-3：
[0058]
1-3-1，对于全部菌株单元的发酵段数量相同，但每个发酵段的标准发酵条件数据有一段或者多段不存在重合部分的情况，不推荐优化整合的生产程序，或者，对不重合区间数据的差异进行分析后确定生产程序的推荐方案，当差异量超过预先设定的容忍量时，不推荐优化整合的生产程序，当差异量在预先设定的容忍量区间内时，提供修正后的生产程序的推荐方案。
[0059]
这里所说的修正，例如可以是采用将其中一个或多个菌株单元的标准发酵条件数据在所述差异容忍量范围内进行扩展以与另外的一个或多个菌株单元的标准发酵条件数据重合，这种情况下，前面所提到的预先设定的容忍量根据实际差异所发生的参量位置(温度参量、时间参量)不同，可以以标准温度数据的差异容忍量、标准时间数据的差异容忍量中的任意一者或两者为标准，如果差异仅发生在一个参量位置，则可以直接以该参量数据为标准，如果差异发生在两个参量位置，原则上也可以仅以具有更高权重的参量为标准，但作为优选最好以两个参量同时为标准进行设定，以避免由于其中一种参量条件偏差太大而导致推荐程序不能最优化。这种情况下更优的方案还可以是先以两个参量同时为标准推荐
出一个修正的推荐方案，再以单独的一个或两个参量为标准推荐出更多个修正的推荐方案，将这些推荐方案以优先级顺序排列。
[0060]
本发明介绍的差异容忍量范围，一般要根据菌株单元在相应发酵条件范围内的发酵表现而定，不能太大也不能太小，太大可能推荐出的生产程序并不优异，太小则增加了推荐不出更优生产程序的几率，根据生产中的经验而言，可以将温度差异容忍量范围控制在小于10℃范围，并在此基础上可以进一步提高精度，比如小于7℃、小于5℃，发酵时间相对于发酵温度而言，跨度值可能更大，可以首先将时间差异容忍量范围控制在例如小于90min的范围，再根据选中的菌株单元的整个发酵周期情况来灵活调整精度，可变大，可变小。
[0061]
1-3-2，对于一种或几种菌株单元的发酵段数量存在不同，但能够满足全部恒温发酵的菌株单元的标准发酵条件数据[cmin1,cmax1]、[dmin1,dmax1]与全部两段式发酵的菌株单元的标准发酵条件数据中的[cmin2,cmax2]、[dmin2,dmax2]均存在重合部分，则按照如下方式推荐生产程序：
[0062]
在全部两段式发酵的菌株单元以重合的标准发酵条件数据进入第二阶段的发酵后，再加入恒温发酵的菌株单元，以全部菌株单元均重合的标准发酵条件数据实施发酵。
[0063]
根据这一程序要求，本实施例中可以使用具有多级发酵容器的发酵系统，当需要在全部两段式发酵的菌株单元以重合的标准发酵条件数据进入第二阶段的发酵后再加入恒温发酵的菌株单元时，可以预先在其中的一级发酵容器中储存或培养准备滞后加入的菌株单元。
[0064]
1-3-3，对于一种或几种菌株单元的发酵段数量存在不同，又不能够同时满足全部恒温发酵的菌株单元的标准发酵条件数据[cmin1,cmax1]、[dmin1,dmax1]与全部两段式发酵的菌株单元的标准发酵条件数据中的[cmin2,cmax2]、[dmin2,dmax2]均存在重合部分，不推荐优化整合的生产程序，或者，对不重合区间数据的差异进行分析后确定生产程序的推荐方案，当差异量超过预先设定的容忍量时，不推荐优化整合的生产程序，当差异量在预先设定的容忍量区间内时，提供修正后的生产程序的推荐方案；或者，补充判据后以新判据为基础确定生产程序的推荐方案。
[0065]
这里所述的对不重合区间数据的差异进行分析也优先是针对恒温发酵的菌株单元的标准发酵条件数据[cmin1,cmax1]、[dmin1,dmax1]和两段式发酵的菌株单元的标准发酵条件数据中的[cmin2,cmax2]、[dmin2,dmax2]中的一处或多处不重合区间数据的差异进行分析。与在1-3-1中的介绍类似，这里所说的修正，也可以是将标准发酵条件数据在差异容忍量范围内进行扩展以达到数据重合，并且预先设定的容忍量也可以根据需要以标准温度数据的差异容忍量、标准时间数据的差异容忍量中的任意一者或两者为标准，也可以先以两个参量同时为标准、再以单独的一个或两个参量为标准推荐出按优先级顺序排列的推荐方案。
[0066]
这里补充判据是因为两段式发酵在很多情况下应当作为一个整体过程来考虑，因此，本实施例中在考虑补充判据时，优选补充两段式发酵的菌株单元的标准发酵条件数据中的[cmin1,cmax1]、[dmin1,dmax1]，以与原有的[cmin2,cmax2]、[dmin2,dmax2]综合评价后推荐生产程序，例如，虽然一种恒温发酵的菌株单元的标准温度数据和标准时间数据与一种两段式发酵的菌株单元的第二阶段的标准温度数据和标准时间数据均不相同，但实际上该恒温发酵的菌株单元的标准时间数据与两段式发酵的菌株单元段的全阶段标准时间
数据有重合或接近，并且该恒温发酵的菌株单元的标准温度数据与两段式发酵的菌株单元段的前一阶段标准温度数据有重合或接近，生产技术人员有理由预判这种情况下，如果以其中一种菌株单元的标准温度数据作为强制温度数据，以两种菌株单元在总时间上的重合数据作为强制时间数据，也可能获得一种优化的发酵方案，则可以使生产控制系统推荐这种生产程序，当然，这种情况下，最好在实验室或者生产前对发酵效果进行验证。
[0067]
实施生产
[0068]
生产人员根据生产控制系统的程序推荐结果，决定是否接受该程序推荐结果，并根据所作出的决定操作发酵系统实施生产。在选择中，生产人员应当能够对生产控制系统推荐的程序进行干预和修改后再根据干预和修改后的新程序操作发酵系统实施生产，这是因为生产实践与实验室研究以及各种理论研究是密不可分的，随时可能在实验环节或理论研究环节出现更优的工艺方案与系统推荐的方案存在差异，给予生产控制系统这种干预和修改推荐程序的功能是必要的。
[0069]
本发明主要是一种面向生产的操作方法，针对在中药益生菌产品的生产中技术要素的改变提供一种程序化的生产方案，实施例1主要是针对生产中最主要的技术要素菌株单元的选用来制定基础判据，以使生产系统能够根据生产控制系统推荐的程序自动生产或者使生产人员能够以生产控制系统推荐的程序为基础进行生产安排，优化生产程序，但根据本发明提供的初步方案，技术人员还可以根据需要灵活改变技术要素的类型或权重，比如以所述中药提取物的技术指标为主要依据，设计出各种优化的生产程序并适应更广泛的排产需求，提高发酵中药产品的自动化排产生产能力，因此，上面所述的干预和修改可以是以对其中一个或多个菌株单元的发酵工艺优化为依据，可以是以对多个菌株单元混合后的混合体系的发酵工艺优化为依据，还可能是将菌株自身发酵效果作为次要考虑，转而对中药提取物的某种技术指标进行重点考虑，不再赘述。
[0070]
综上，通过本发明实施例提供的中药提取物与益生菌的复合发酵操作方法，可以使生产系统能够根据生产控制系统推荐的程序自动生产或者使生产人员能够以生产控制系统推荐的程序为基础进行生产安排，优化生产程序，与一套发酵系统在一个排产周期内仅对应特定的中药益生菌产品的生产，当更换排产的产品后，再根据新的产品设定全新的生产程序相比，无论是从设备占用的角度，还是从工艺调整的角度，都体现出了产业优势。