CN114075577B - 一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法 - Google Patents
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Abstract
一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法，主要针对具体中药益生菌复合发酵产品在多菌种共同发酵培养时因个别正常需要多段培养的菌种难以获得较佳培养条件这一现状，以生产验证和总结的科学数据为基础，在生产前对用到的多种益生菌的共同培养方案进行有限次在线验证，将获得的新的验证结果进行互相比对，同时也与事先确定的普通生产程序的验证数据进行对比，综合分析，高效筛选最佳生产程序，以获得提高发酵效果和益生菌菌种产率的优化方案。本发明还能够将经过比对分析得到的不同的基础参数条件所对应的最优生产程序在生产控制系统中自动推荐到可视化界面，以供生产操作人员选择或参考，可以有效减少生产前的验证周期。
Description
技术领域
本发明涉及中药发酵技术领域，具体涉及一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法。
背景技术
采用多种益生菌菌种共同发酵制备中药发酵产品时，在益生菌菌种发酵培养阶段常常有一种或几种益生菌的最适宜发酵温度明显不同于事先确定的共同发酵温度，从而导致益生菌发酵培养的效果和产率低，这种情况更多出现在有需要采用多段培养温度进行培养的益生菌菌种，目前，针对这种情况，虽然实验室可以通过大量的灵活的培养实验来对培养程序进行研究优化，生产中由于设备条件和排产需要所限，却更多是固定一种工艺，比如将个别益生菌菌种采用单独的发酵罐培养，在中药发酵阶段再与其它益生菌菌种混合导入中药发酵罐外，这导致在复合益生菌菌种的发酵培养阶段不能尽可能将所有益生菌菌种共生培养，不能实现更科学更高密度的发酵培养。
发明内容
本发明主要针对具体中药益生菌复合发酵产品在多菌种共同发酵培养时因个别正常需要多段培养的菌种难以获得较佳培养条件这一现状，以生产验证和总结的科学数据为基础，在生产前对预设的共同培养方案进行有限次在线验证，对验证数据进行对比筛选，获得能提高发酵效果和益生菌菌种产率的优化方案，并通过生产控制系统进行自动推荐以有效减少产前验证周期。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法，包括如下步骤：
S1：根据实验或者前期的生产验证，确定针对一种或多种中药益生菌复合发酵产品的多菌种混合培养过程中所采用的多种益生菌的适用培养条件，其中，所述多种益生菌中至少包含一种需要改变培养温度进行培养的菌种，标记为益生菌菌种A，所述益生菌菌种A的首段和末段培养温度的温度值分别标记为T1和T2，T1和T2的适用范围分别标记为C1～C2和C3～C4，其中，C1是T1可取的温度最小值，C2是T1可取的温度最大值，C3是T2可取的温度最小值，C4是T2可取的温度最大值，T1和T2的适用范围不重合，首段和末段的培养时间分别标记为t1和t2，t1和t2的适用范围分别标记为D1～D2和D3～D4，其中，D1是t1可取的时间最短值，D2是t1可取的时间最长值，D3是t2可取的时间最短值，D4是t2可取的时间最长值；
针对一种具体的在多菌种混合培养阶段采用了益生菌菌种A的中药益生菌复合发酵产品，确定由除益生菌菌种A以外的两种以上益生菌菌种所构成的益生菌菌群所适用的共同培养条件，这里该具体的中药益生菌复合发酵产品标记为产品A，所述的由除益生菌菌种A以外的两种以上益生菌菌种所构成的益生菌菌群标记为益生菌菌群A，益生菌菌群A所适用的共同培养温度标记为T3，T3的适用范围标记为C5～C6，其中，C5是T3可取的温度最小值，C6是T3可取的温度最大值,益生菌菌群A所适用的共同培养时间标记为t3，t3的适用范围标记为D5～D6，其中，D5是t3可取的时间最短值，D6是t3可取的时间最长值；
针对上述产品A，确定由包括益生菌菌种A在内的全部益生菌菌种所构成的益生菌菌群所适用的共同培养条件，所述的由包括益生菌菌种A在内的全部益生菌菌种所构成的益生菌菌群标记为益生菌菌群B，益生菌菌群B所适用的共同培养温度标记为T4，T4的适用范围标记为C7～C8，其中，C7是T4可取的温度最小值，C8是T4可取的温度最大值,益生菌菌群B所适用的共同培养时间标记为t4，t4的适用范围标记为D7～D8，其中，D7是t4可取的时间最短值，D8是t4可取的时间最长值；
将把单独培养的益生菌菌种A与共同培养的益生菌菌群A在培养完成后混合的生产程序标记为普通程序1，其培养结果标记为培养结果1；将共同培养益生菌菌群B的生产程序标记为普通程序2，其培养结果标记为培养结果2；对培养结果1与培养结果2进行比较，确定更优的培养结果，标记为培养结果3；
S2：以前面确定的各培养条件数据为基础，对以下生产程序的培养结果进行验证：
程序1-1：对于T2的适用范围与T4的适用范围存在重合，且在t2的适用范围D3～D4中能够取到长于或等于t4的适用范围D7～D8中某一值的情况下，程序设定为益生菌菌种A在单独的一级发酵罐中完成培养温度为T1、培养时长为t1的培养阶段，并改变培养温度至T2，完成培养时长为t＝t2-t4的培养阶段，这里t2和t4在各自的适用范围内选取的值满足t2＞t4，然后，将益生菌菌种A导入储存有益生菌菌群A的下一级发酵罐中混合成益生菌菌群B，完成培养温度为T4、培养时长为t4的培养，对于t2和t4的取值正好为t2＝t4的情况，则省略上面过程中在一级发酵罐中改变培养温度至T2的培养操作，其余操作不变；将程序1-1的培养结果与培养结果3进行比较，确定程序1-1的培养结果优于培养结果3，则将程序1-1指定为满足该程序设定条件的生产程序，如果出现程序1-1的培养结果未优于培养结果3的情况，仍然以培养结果3对应的程序为生产程序；
程序1-2：对于T2的适用范围与T4的适用范围不存在重合，但与T3的适用范围存在重合，且在t2的适用范围D3～D4中能够取到长于或等于t4的适用范围D7～D8中某一值，并且，在t2的适用范围D3～D4中能够取到长于或等于t3的适用范围D5～D6中某一值的情况下，程序设定为：①益生菌菌种A在单独的一级发酵罐中完成培养温度为T1、培养时长为t1的培养阶段，并改变培养温度至T2，完成培养时长为t＝t2-t4的培养阶段，这里t2和t4在各自的适用范围内选取的值满足t2＞t4，然后，将益生菌菌种A导入储存有益生菌菌群A的下一级发酵罐中混合成益生菌菌群B，完成培养温度为T4、培养时长为t4的培养，对于t2和t4的取值正好为t2＝t4的情况，则省略上面过程中在一级发酵罐中改变培养温度至T2的培养操作，其余操作不变；②益生菌菌种A在单独的一级发酵罐中完成培养温度为T1、培养时长为t1的培养阶段，并改变培养温度至T2，完成培养时长为t＝t2-t3的培养阶段，这里t2和t3在各自的适用范围内选取的值满足t2＞t3，然后，将益生菌菌种A导入储存有益生菌菌群A的下一级发酵罐中混合成益生菌菌群B，完成培养温度为T3、培养时长为t3的培养，对于t2和t3的取值正好为t2＝t3的情况，则省略上面过程中在一级发酵罐中改变培养温度至T2的培养操作，其余操作不变；将程序1-2的第①种程序培养结果、第②种程序培养结果与培养结果3三者进行比较，确定最优的一种培养结果，将该结果对应的程序指定为满足该程序设定条件的生产程序；
程序1-3：对于不满足上述程序1-1和程序1-2所列的各参数适用范围和取值条件的情况，根据以下标准中的一种或二种来确定是否进行不同于普通程序1和普通程序2的培养验证：①在T1和/或T2的适用范围内所取的极限值与在T3或T4的适用范围内所取的极限值所能够产生的最小差值△T是否在设定的差量允许范围内；②在t1、t2和/或t1+t2的适用范围内所取的极限值与在t3或t4的适用范围内所取的极限值所能够产生的最小差值△t是否在设定的差量允许范围内；如果所述的最小差值△T和/或△t超出了设定的差量允许范围，则不再进行不同于普通程序1和普通程序2的培养验证，直接以培养结果3对应的程序为生产程序，如果所述的最小差值△T和/或△t在设定的差量允许范围内，则进行至少一次不同于普通程序1和普通程序2的由益生菌菌种A与益生菌菌群A错时混合共同培养的培养验证，并将各次培养验证所对应的培养结果与培养结果3进行比较，确定最优的一种培养结果，将该结果对应的程序指定为生产程序；
S3：将在步骤S1中确定的生产信息和基础数据与在步骤S2中对程序1-1、程序1-2、程序1-3验证后所确定的对应各参数适用范围和取值条件下的生产程序数据录入生产控制系统，使生产控制系统根据要生产的产品A的生产信息和基础数据即可自动确定多益生菌菌种混合培养的推荐生产程序，并以可视化的方式推送到操作界面。
作为优选，所述的培养结果包括益生菌菌种密度或活菌数的检测值。
作为优选，在验证过程中，固化相同培养方式的培养基条件。
作为优选，在验证过程中，对于益生菌菌种的单独培养和益生菌菌群的共同培养，区分培养基条件，对于不同益生菌菌群的共同培养，区分培养基条件。
作为优选，在程序1-3中，根据在T1和/或T2的适用范围内所取的极限值与在T3或T4的适用范围内所取的极限值所能够产生的最小差值△T是否在设定的差量允许范围内来确定是否进行不同于普通程序1和普通程序2的培养验证时，将所述的最小差值△T的差量允许范围限定为0-4℃。
作为优选，在程序1-3中，根据在t1、t2和/或t1+t2的适用范围内所取的极限值与在t3或t4的适用范围内所取的极限值所能够产生的最小差值△t是否在设定的差量允许范围内来确定是否进行不同于普通程序1和普通程序2的培养验证时，将所述的最小差值△t的差量允许范围设定为0-60min。
作为优选，所述的一级发酵罐和下一级发酵罐除了具有独立的发酵空间，至少还具有独立的加热控温功能和独立的物料加入口。
作为优选，还包括步骤S4：生产操作人员根据现场设备的可利用情况选择是否接受生产控制系统自动推荐的生产程序。
作为优选，生产操作人员根据由外界获得的另外的研究数据、实验数据或生产经验能够通过人工干预的方式改变由生产控制系统自动推荐的生产程序。
作为优选，所述的人工干预包括改变温度参数、改变时间参数、改变益生菌菌种和益生菌菌群的混合时序中的一种或多种。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法，主要针对具体中药益生菌复合发酵产品在多菌种共同发酵培养时因个别正常需要多段培养的菌种难以获得较佳培养条件这一现状，以生产验证和总结的科学数据为基础，在生产前对用到的多种益生菌的共同培养方案进行有限次在线验证，将获得的新的验证结果进行互相比对，同时也与事先确定的普通生产程序的验证数据进行对比，综合分析，以最高的效率获得最佳的生产程序，进而获得提高发酵效果和益生菌菌种产率的优化方案。
本发明提供的一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法，能够将经过比对分析得到的不同的基础参数条件所对应的最优的生产程序记录下来并在生产控制系统中以可选的操作指令的方式推荐到可视化界面，以供生产操作人员选择或参考，可以快速推进从验证到量产的过程，有效减少从验证到生产之间的周期。
附图说明
图1为本发明提供的一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法的过程及控制原理图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。
实施例1
一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法，结合图1所示的过程及控制原理图理解，包括如下步骤：
S1：根据实验或者前期的生产验证，确定针对一种或多种中药益生菌复合发酵产品的多菌种混合培养过程中所采用的多种益生菌的适用培养条件。
本实施例以最简单的三种益生菌菌种组成的体系为例，在三种益生菌中包含需要改变培养温度进行培养的菌种，标记为益生菌菌种A，所述益生菌菌种A的首段和末段培养温度的温度值分别标记为T1和T2，T1和T2的适用范围分别标记为C1～C2和C3～C4。其中：
C1是T1可取的温度最小值；
C2是T1可取的温度最大值。
C3是T2可取的温度最小值；
C4是T2可取的温度最大值。
T1和T2的适用范围不重合。
首段和末段的培养时间分别标记为t1和t2，t1和t2的适用范围分别标记为D1～D2和D3～D4，其中：
D1是t1可取的时间最短值；
D2是t1可取的时间最长值。
D3是t2可取的时间最短值；
D4是t2可取的时间最长值。
例如，某种需要改变培养温度进行培养的乳酸菌，首段培养温度的适用范围是42-45℃，末段培养温度的适用范围是34-37℃，两个温度范围没有重合的温度点，首段培养时间的适用范围是3-6小时，首段培养时间的适用范围是3-6小时，培养时间根据需要设定，可以相同，可以有重合的温度点，也可以没有重合的温度点。
针对一种具体的在多菌种混合培养阶段采用了益生菌菌种A的中药益生菌复合发酵产品，该产品标记为产品A，该产品A就是前面所说的由三种益生菌菌种组成的发酵培养体系(不同的产品益生菌菌种的组成不同，因此步骤S1所确定的基础数据可以不止对应三种益生菌菌种，可以是四种以上，不同的益生菌菌种经过排列组合可以对应生产中所确定的不同的产品)，确定产品A的由除益生菌菌种A以外的两种益生菌菌种所构成的益生菌菌群所适用的共同培养条件，这里所述的由除益生菌菌种A以外的两种益生菌菌种所构成的益生菌菌群标记为益生菌菌群A，益生菌菌群A所适用的共同培养温度标记为T3，T3的适用范围标记为C5～C6，其中：
C5是T3可取的温度最小值；
C6是T3可取的温度最大值。
益生菌菌群A所适用的共同培养时间标记为t3，t3的适用范围标记为D5～D6，其中：
D5是t3可取的时间最短值；
D6是t3可取的时间最长值。
针对上述产品A，确定由包括益生菌菌种A在内的全部三种益生菌菌种所构成的益生菌菌群所适用的共同培养条件，所述的由包括益生菌菌种A在内的全部益生菌菌种所构成的益生菌菌群标记为益生菌菌群B，益生菌菌群B所适用的共同培养温度标记为T4，T4的适用范围标记为C7～C8，其中：
C7是T4可取的温度最小值；
C8是T4可取的温度最大值。
益生菌菌群B所适用的共同培养时间标记为t4，t4的适用范围标记为D7～D8，其中：
D7是t4可取的时间最短值；
D8是t4可取的时间最长值。
益生菌菌群A和益生菌菌群B由于包含了相同的大部分菌种，一般在很大程度上会存在共同培养温度与共同培养时间适用范围的重叠，当然也有可能完全相同。
将把单独培养的益生菌菌种A与共同培养的益生菌菌群A在培养完成后混合(培养完成前不混合)的生产程序标记为普通程序1，其培养结果标记为培养结果1。
将共同培养益生菌菌群B(自始至终共同培养)的生产程序标记为普通程序2，其培养结果标记为培养结果2。
对培养结果1与培养结果2进行比较，确定更优的培养结果，标记为培养结果3。
这里培养结果一般是生产中最关心的活菌产率，可以以菌种密度或活菌数的检测值作为表征。
S2：以前面确定的各培养条件数据为基础，对以下生产程序的培养结果进行验证：
程序1-1：
对于T2的适用范围与T4的适用范围存在重合，且在t2的适用范围D3～D4中能够取到长于或等于t4的适用范围D7～D8中某一值的情况下，程序设定为益生菌菌种A在单独的一级发酵罐中完成培养温度为T1、培养时长为t1的培养阶段，并改变培养温度至T2，完成培养时长为t＝t2-t4的培养阶段，这里t2和t4在各自的适用范围内选取的值满足t2＞t4，然后，将益生菌菌种A导入储存有益生菌菌群A的下一级发酵罐中混合成益生菌菌群B，完成培养温度为T4、培养时长为t4的培养，对于t2和t4的取值正好为t2＝t4的情况，则省略上面过程中在一级发酵罐中改变培养温度至T2的培养操作，其余操作不变。
上面说的一级发酵罐和下一级发酵罐可以来自任何能够满足多益生菌菌种分批发酵培养和阶段混合发酵培养的设备或生产线，两级或多级发酵罐除了具有独立的发酵空间，满足生产中的量产需要，至少还具有独立的加热控温功能和独立的物料加入口，独立的加热控温功能是针对不同益生菌菌种或菌群分别控温和分阶段控温实施的保障，独立的物料加入口是为了对不同益生菌菌种或菌群加入培养基以及在任何需要的时候补充或调整培养基，虽然本发明没有着重介绍培养基，但培养基是益生菌发酵培养的重要条件，为菌种增殖提供所需元素(N、P等)、能量、养料。在本发明中，包括接下来的验证程序，作为优选，在验证过程中，固化相同培养方式的培养基条件，可以确保验证标准的一致性，但作为优选，在验证过程中，为了适应不同的益生菌菌种和菌群，对于益生菌菌种的单独培养和益生菌菌群的共同培养，区分培养基条件，对于不同益生菌菌群的共同培养，区分培养基条件。
该程序1-1最大程度保证了益生菌菌种A整个发酵培养过程中都在适宜的条件参数附近，将程序1-1的培养结果与培养结果3进行比较，根据生产中的经验，一般可确定程序1-1的培养结果优于培养结果3，此时可以将程序1-1指定为满足该程序设定条件的生产程序。
当然，在少数情况下针对个别产品如果出现程序1-1的培养结果未优于培养结果3的情况，如果不能快速确定出现这种状况的原因，可以仍然以培养结果3对应的程序为生产程序。
程序1-2：
对于T2的适用范围与T4的适用范围不存在重合，但与T3的适用范围存在重合，且在t2的适用范围D3～D4中能够取到长于或等于t4的适用范围D7～D8中某一值，并且，在t2的适用范围D3～D4中能够取到长于或等于t3的适用范围D5～D6中某一值的情况下，程序设定为：
①益生菌菌种A在单独的一级发酵罐中完成培养温度为T1、培养时长为t1的培养阶段，并改变培养温度至T2，完成培养时长为t＝t2-t4的培养阶段，这里t2和t4在各自的适用范围内选取的值满足t2＞t4，然后，将益生菌菌种A导入储存有益生菌菌群A的下一级发酵罐中混合成益生菌菌群B，完成培养温度为T4、培养时长为t4的培养，对于t2和t4的取值正好为t2＝t4的情况，则省略上面过程中在一级发酵罐中改变培养温度至T2的培养操作，其余操作不变。
②益生菌菌种A在单独的一级发酵罐中完成培养温度为T1、培养时长为t1的培养阶段，并改变培养温度至T2，完成培养时长为t＝t2-t3的培养阶段，这里t2和t3在各自的适用范围内选取的值满足t2＞t3，然后，将益生菌菌种A导入储存有益生菌菌群A的下一级发酵罐中混合成益生菌菌群B，完成培养温度为T3、培养时长为t3的培养，对于t2和t3的取值正好为t2＝t3的情况，则省略上面过程中在一级发酵罐中改变培养温度至T2的培养操作，其余操作不变。
将程序1-2的第①种程序培养结果、第②种程序培养结果与培养结果3三者进行比较，确定最优的一种培养结果，将该结果对应的程序指定为满足该程序设定条件的生产程序。这一步验证中对程序1-2分别选择了以益生菌菌群A的最佳参数和以益生菌菌群B的最佳参数为共同培养参数所进行的①、②两种程序验证，提高了命中最优生产程序的几率。
在实际生产中，对多菌种混合体系而言，不同益生菌菌种的工艺匹配性一般是要经过预先考虑的，因此，上述程序1-1和程序1-2所验证的各参数适用范围和取值条件已可涵盖较大比例的生产需求，但为了进一步提高对多样性产品的工艺适应性，对于不满足上述程序1-1和程序1-2所列的各参数适用范围和取值条件的情况，也优选进行生产程序的筛选，基本验证路线可按照接下来的程序1-3实施。
程序1-3：
对于不满足上述程序1-1和程序1-2所列的各参数适用范围和取值条件的情况，根据以下标准中的一种或二种来确定是否进行不同于普通程序1和普通程序2的培养验证：
①在T1和/或T2的适用范围内所取的极限值与在T3或T4的适用范围内所取的极限值所能够产生的最小差值△T是否在设定的差量允许范围内。
②在t1、t2和/或t1+t2的适用范围内所取的极限值与在t3或t4的适用范围内所取的极限值所能够产生的最小差值△t是否在设定的差量允许范围内。
如果所述的最小差值△T和/或△t超出了设定的差量允许范围，则不再进行不同于普通程序1和普通程序2的培养验证，直接以培养结果3对应的程序为生产程序，如果所述的最小差值△T和/或△t在设定的差量允许范围内，则进行至少一次不同于普通程序1和普通程序2的由益生菌菌种A与益生菌菌群A错时混合共同培养的培养验证，并将各次培养验证所对应的培养结果与培养结果3进行比较，确定最优的一种培养结果，将该结果对应的程序指定为生产程序。
生产验证人员在长期的生产中能够对常用益生菌菌种在接近的发酵培养温度和近似培养时长条件下的发酵培养效果有个大概预期，但这种大概预期不能保证结果一定是正确的，按照程序1-3进行有限次的产前验证，也是快速发现更优培养程序的保证。
在上面的验证程序中，根据在T1和/或T2的适用范围内所取的极限值与在T3或T4的适用范围内所取的极限值所能够产生的最小差值△T是否在设定的差量允许范围内来确定是否进行不同于普通程序1和普通程序2的培养验证时，将所述的最小差值△T的差量允许范围限定为0-4℃是较为合适的，例如前面列举的某种需要改变培养温度进行培养的乳酸菌，末段培养温度的适用范围是34-37℃，T2能取到一个37℃的极值，而在预先设定的包含该乳酸菌在内的全部三种菌种构成的菌群共同培养程序中，例如普通标准程序建议的共同培养温度T4是39-41℃，能取到一个39℃的极值，37℃与39℃的差量只有2℃，没有超出4℃的上限，即使将37℃与另一极值41℃相比，也没有超出4℃的上限，也仍然符合增加一道验证程序的条件，因此，可以按照类似在程序1-1或程序1-2中描述的那样进行一次验证，具体可以先将该乳酸菌在单独的一级发酵罐中按照其自身的标准温度分阶程序发酵到需要混合的时间，在需要混合的时间点该乳酸菌已经进入了第二培养温度(34-37℃)培养的阶段，然后导入储存有剩余菌种的下一级发酵罐中改成按照培养温度为T4(39-41℃)培养，当前一温度选择37℃，后一温度选择39℃时，二者其实温差不大，生产验证人员如果事先预测到按照该程序很大可能能够得到优于验证结果3的结果，则经过上面的验证程序就能确定这一结果的准确性，从而可能获得一个更佳的生产程序。
作为优选，在程序1-3中，根据在t1、t2和/或t1+t2的适用范围内所取的极限值与在t3或t4的适用范围内所取的极限值所能够产生的最小差值△t是否在设定的差量允许范围内来确定是否进行不同于普通程序1和普通程序2的培养验证时，将所述的最小差值△t的差量允许范围设定为0-90min。该验证方式的操作过程类似第①点列举的以T1和/或T2为基准的验证方式的操作过程，不再详细举例，但作为优选的，当以培养时间为基准确定是否增加一道验证程序时，首先已经引入了培养温度基准，即根据程序1-3设定的①和②两种标准共同来确定是否进行不同于普通程序1和普通程序2的培养验证。
上面对程序1-1、程序1-2、程序1-3的验证过程，以生产验证和总结的科学数据为基础，在生产前对用到的多种益生菌的共同培养方案进行有限次在线验证，将获得的新的验证结果进行互相比对，同时也与事先确定的普通生产程序的验证数据进行对比，综合分析，以最高的效率获得最佳的生产程序，进而获得提高发酵效果和益生菌菌种产率的优化方案。
S3：将在步骤S1中确定的生产信息和基础数据与在步骤S2中对程序1-1、程序1-2、程序1-3验证后所确定的对应各参数适用范围和取值条件下的生产程序数据录入生产控制系统，使生产控制系统根据要生产的产品A的生产信息和基础数据即可自动确定多益生菌菌种混合培养的推荐生产程序，并以可视化的方式推送到操作界面。
在该步骤S3中将经过比对分析得到的不同的基础参数条件所对应的最优的生产程序记录下来并在生产控制系统中以可选的操作指令的方式推荐到可视化界面，以供生产操作人员选择或参考，可以快速推进从验证到量产的过程，有效减少从验证到生产之间的周期。
在接下来的步骤S4中，生产操作人员根据现场设备的可利用情况选择是否接受生产控制系统自动推荐的生产程序。
一般情况下，设备和原材料条件充分，可以直接按照生产控制系统自动推荐的生产程序进行生产，如果生产操作人员根据由外界获得的另外的研究数据、实验数据或生产经验能够确信可以获得一种在程序1-1、程序1-2、程序1-3中未涵盖的生产程序，并预期能够获得更好的产品效果，或者虽然不是更好的产品效果但更符合某项生产预设指标，则可以根据所说的另外的研究数据、实验数据或生产经验通过人工干预的方式改变由生产控制系统自动推荐的生产程序，所述的人工干预包括改变温度参数、改变时间参数、改变益生菌菌种和益生菌菌群的混合时序中的一种或多种，不再详述。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：根据实验或者前期的生产验证，确定针对一种或多种中药益生菌复合发酵产品的多菌种混合培养过程中所采用的多种益生菌的适用培养条件，其中，所述多种益生菌中至少包含一种需要改变培养温度进行培养的菌种，标记为益生菌菌种A，所述益生菌菌种A的首段和末段培养温度的温度值分别标记为T1和T2，T1和T2的适用范围分别标记为C1～C2和C3～C4，其中，C1是T1可取的温度最小值，C2是T1可取的温度最大值，C3是T2可取的温度最小值，C4是T2可取的温度最大值，T1和T2的适用范围不重合，首段和末段的培养时间分别标记为t1和t2，t1和t2的适用范围分别标记为D1～D2和D3～D4，其中，D1是t1可取的时间最短值，D2是t1可取的时间最长值，D3是t2可取的时间最短值，D4是t2可取的时间最长值；
针对一种具体的在多菌种混合培养阶段采用了益生菌菌种A的中药益生菌复合发酵产品，确定由除益生菌菌种A以外的两种以上益生菌菌种所构成的益生菌菌群所适用的共同培养条件，这里该具体的中药益生菌复合发酵产品标记为产品A，所述的由除益生菌菌种A以外的两种以上益生菌菌种所构成的益生菌菌群标记为益生菌菌群A，益生菌菌群A所适用的共同培养温度标记为T3，T3的适用范围标记为C5～C6，其中，C5是T3可取的温度最小值，C6是T3可取的温度最大值,益生菌菌群A所适用的共同培养时间标记为t3，t3的适用范围标记为D5～D6，其中，D5是t3可取的时间最短值，D6是t3可取的时间最长值；
针对上述产品A，确定由包括益生菌菌种A在内的全部益生菌菌种所构成的益生菌菌群所适用的共同培养条件，所述的由包括益生菌菌种A在内的全部益生菌菌种所构成的益生菌菌群标记为益生菌菌群B，益生菌菌群B所适用的共同培养温度标记为T4，T4的适用范围标记为C7～C8，其中，C7是T4可取的温度最小值，C8是T4可取的温度最大值,益生菌菌群B所适用的共同培养时间标记为t4，t4的适用范围标记为D7～D8，其中，D7是t4可取的时间最短值，D8是t4可取的时间最长值；
将把单独培养的益生菌菌种A与共同培养的益生菌菌群A在培养完成后混合的生产程序标记为普通程序1，其培养结果标记为培养结果1；将共同培养益生菌菌群B的生产程序标记为普通程序2，其培养结果标记为培养结果2；对培养结果1与培养结果2进行比较，确定更优的培养结果，标记为培养结果3；
S2：以前面确定的各培养条件数据为基础，对以下生产程序的培养结果进行验证：
程序1-1：对于T2的适用范围与T4的适用范围存在重合，且在t2的适用范围D3～D4中能够取到长于或等于t4的适用范围D7～D8中某一值的情况下，程序设定为益生菌菌种A在单独的一级发酵罐中完成培养温度为T1、培养时长为t1的培养阶段，并改变培养温度至T2，完成培养时长为t＝t2-t4的培养阶段，这里t2和t4在各自的适用范围内选取的值满足t2＞t4，然后，将益生菌菌种A导入储存有益生菌菌群A的下一级发酵罐中混合成益生菌菌群B，完成培养温度为T4、培养时长为t4的培养，对于t2和t4的取值正好为t2＝t4的情况，则省略上面过程中在一级发酵罐中改变培养温度至T2的培养操作，其余操作不变；将程序1-1的培养结果与培养结果3进行比较，确定程序1-1的培养结果优于培养结果3，则将程序1-1指定为满足该程序设定条件的生产程序，如果出现程序1-1的培养结果未优于培养结果3的情况，仍然以培养结果3对应的程序为生产程序；
程序1-2：对于T2的适用范围与T4的适用范围不存在重合，但与T3的适用范围存在重合，且在t2的适用范围D3～D4中能够取到长于或等于t4的适用范围D7～D8中某一值，并且，在t2的适用范围D3～D4中能够取到长于或等于t3的适用范围D5～D6中某一值的情况下，程序设定为：①益生菌菌种A在单独的一级发酵罐中完成培养温度为T1、培养时长为t1的培养阶段，并改变培养温度至T2，完成培养时长为t＝t2-t4的培养阶段，这里t2和t4在各自的适用范围内选取的值满足t2＞t4，然后，将益生菌菌种A导入储存有益生菌菌群A的下一级发酵罐中混合成益生菌菌群B，完成培养温度为T4、培养时长为t4的培养，对于t2和t4的取值正好为t2＝t4的情况，则省略上面过程中在一级发酵罐中改变培养温度至T2的培养操作，其余操作不变；②益生菌菌种A在单独的一级发酵罐中完成培养温度为T1、培养时长为t1的培养阶段，并改变培养温度至T2，完成培养时长为t＝t2-t3的培养阶段，这里t2和t3在各自的适用范围内选取的值满足t2＞t3，然后，将益生菌菌种A导入储存有益生菌菌群A的下一级发酵罐中混合成益生菌菌群B，完成培养温度为T3、培养时长为t3的培养，对于t2和t3的取值正好为t2＝t3的情况，则省略上面过程中在一级发酵罐中改变培养温度至T2的培养操作，其余操作不变；将程序1-2的第①种程序培养结果、第②种程序培养结果与培养结果3三者进行比较，确定最优的一种培养结果，将该结果对应的程序指定为满足该程序设定条件的生产程序；
程序1-3：对于不满足上述程序1-1和程序1-2所列的各参数适用范围和取值条件的情况，根据以下标准中的一种或二种来确定是否进行不同于普通程序1和普通程序2的培养验证：①在T1和/或T2的适用范围内所取的极限值与在T3或T4的适用范围内所取的极限值所能够产生的最小差值△T是否在设定的差量允许范围内；②在t1、t2和/或t1+t2的适用范围内所取的极限值与在t3或t4的适用范围内所取的极限值所能够产生的最小差值△t是否在设定的差量允许范围内；如果所述的最小差值△T和/或△t超出了设定的差量允许范围，则不再进行不同于普通程序1和普通程序2的培养验证，直接以培养结果3对应的程序为生产程序，如果所述的最小差值△T和/或△t在设定的差量允许范围内，则进行至少一次不同于普通程序1和普通程序2的由益生菌菌种A与益生菌菌群A错时混合共同培养的培养验证，并将各次培养验证所对应的培养结果与培养结果3进行比较，确定最优的一种培养结果，将该结果对应的程序指定为生产程序；
S3：将在步骤S1中确定的生产信息和基础数据与在步骤S2中对程序1-1、程序1-2、程序1-3验证后所确定的对应各参数适用范围和取值条件下的生产程序数据录入生产控制系统，使生产控制系统根据要生产的产品A的生产信息和基础数据即可自动确定多益生菌菌种混合培养的推荐生产程序，并以可视化的方式推送到操作界面；
所述的培养结果包括益生菌菌种密度或活菌数的检测值。
2.根据权利要求1所述的一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法，其特征在于，在验证过程中，固化相同培养方式的培养基条件。
3.根据权利要求2所述的一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法，其特征在于，在验证过程中，对于益生菌菌种的单独培养和益生菌菌群的共同培养，区分培养基条件，对于不同益生菌菌群的共同培养，区分培养基条件。
4.根据权利要求1所述的一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法，其特征在于，在程序1-3中，根据在T1和/或T2的适用范围内所取的极限值与在T3或T4的适用范围内所取的极限值所能够产生的最小差值△T是否在设定的差量允许范围内来确定是否进行不同于普通程序1和普通程序2的培养验证时，将所述的最小差值△T的差量允许范围限定为0-4℃。
5.根据权利要求1或4所述的一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法，其特征在于，在程序1-3中，根据在t1、t2和/或t1+t2的适用范围内所取的极限值与在t3或t4的适用范围内所取的极限值所能够产生的最小差值△t是否在设定的差量允许范围内来确定是否进行不同于普通程序1和普通程序2的培养验证时，将所述的最小差值△t的差量允许范围设定为0-60min。
6.根据权利要求1所述的一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法，其特征在于，所述的一级发酵罐和下一级发酵罐除了具有独立的发酵空间，至少还具有独立的加热控温功能和独立的物料加入口。
7.根据权利要求1所述的一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法，其特征在于，还包括步骤S4：生产操作人员根据现场设备的可利用情况选择是否接受生产控制系统自动推荐的生产程序。
8.根据权利要求1所述的一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法，其特征在于，生产操作人员根据由外界获得的另外的研究数据、实验数据或生产经验能够通过人工干预的方式改变由生产控制系统自动推荐的生产程序。
9.根据权利要求8所述的一种在中药益生菌复合发酵过程中控制发酵程序的方法，其特征在于，所述的人工干预包括改变温度参数、改变时间参数、改变益生菌菌种和益生菌菌群的混合时序中的一种或多种。
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