CN116823065A - 一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及透明质酸钠生产质量管理领域，具体公开一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统，本发明通过获取培养基的基本信息，判断培养基的发酵是否合格，及时发现透明质酸钠发酵过程异常；获取透明质酸钠溶液的检测信息，判断透明质酸钠溶液的过滤纯化是否合格，及时发现透明质酸钠过滤纯化异常；获取透明质酸钠粉末的质检信息，判断透明质酸钠粉末的浓缩干燥是否合格，及时发现透明质酸钠浓缩干燥异常；通过对透明质酸钠的生产流程进行跟踪监测和阶段式评估，及时发现生产过程中的不合格品并进行剔除，避免资源和时间的浪费，并利于产品质量问题的溯源和生产工艺的优化改良。
Description
技术领域
本发明涉及透明质酸钠生产质量管理领域，涉及到一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统。
背景技术
透明质酸钠是一种在医学和美容领域中被广泛使用的多功能生物材料，具有出色的保湿和填充效果，对于关节保健、皮肤护理和美容修复起着重要作用。
通过微生物发酵法生产透明质酸钠，不仅生产成本低廉，而且规模不受原料限制，得到广泛使用，但是大部分还只是在实验室进行研究，对于将其投入工业化生产的技术还不够成熟。因此，对微生物发酵法生产透明质酸钠的生产过程和产品质量进行监管，具有现实意义。
现有的透明质酸钠生产质量的管理方法存在一些不足：1.现有方法对透明质酸钠产品质量的监测往往针对成品，而没有对透明质酸钠的生产流程进行跟踪监测和阶段式评估，进而不利于透明质酸钠产品质量问题的溯源，也不利于透明质酸钠生产工艺的优化改良。
2.现有方法缺乏对透明质酸钠生产中的发酵过程的深入分析，如发酵过程中培养基的菌株生长速率、透明质酸产量及培养基的营养物质和环境条件等，进而无法及时发现发酵过程异常或不合格，不合格的发酵过程可能引入不洁净物质或微生物污染，给使用者的健康带来风险，还可能导致透明质酸钠分子链的断裂、分子量降低或者结构异常，使产品的效力下降，严重时还会导致透明质酸钠产品中产生有害物质，增加其对人体的刺激性和过敏性。
3.现有方法缺乏对透明质酸钠生产中的过滤纯化的深入分析，如过滤纯化后的透明质酸钠溶液的透明度、pH值、凝胶含量和杂质含量等，进而无法及时发现透明质酸钠过滤纯化异常或不合格，过滤纯化不合格，可能导致杂质无法有效去除，降低产品纯度，还可能使产品中的有效成分受损或降解，降低其保湿、润滑和填充等功效，严重时可能导致微生物污染，增加感染和过敏的风险。
4.现有方法缺乏对透明质酸钠生产中的浓缩干燥的深入分析，如浓缩干燥后透明质酸钠粉末的水分含量、固体含量、纯度和色泽度等，进而无法及时发现透明质酸钠浓缩干燥异常或不合格，浓缩干燥不合格可能导致透明质酸钠的成分和性质发生变化，进而影响其质量和功效，还可能导致产品在使用过程中不够稳定或发生不均匀分布，影响产品在肌肤中的吸收和效果。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统，实现对透明质酸钠生产质量管理的功能。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：本发明提供一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统，包括：培养基菌株代谢监测模块：用于获取透明质酸钠生产过程中各培养基的基本信息，其中基本信息包括菌株生长速率和透明质酸产量。
透明质酸钠发酵过程评估模块：用于根据各培养基的基本信息，判断各培养基的发酵是否合格，并分析透明质酸钠生产中发酵过程的合格率。
透明质酸钠溶液监测模块：用于获取透明质酸钠生产过程中过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的检测信息，其中检测信息包括透明度、pH值、凝胶含量和杂质含量。
透明质酸钠过滤纯化评估模块：用于根据过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的检测信息，判断各透明质酸钠溶液的过滤纯化是否合格，并分析透明质酸钠生产中过滤纯化的合格率。
透明质酸钠粉末监测模块：用于获取透明质酸钠生产过程中浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的质检信息，其中质检信息包括水分含量、固体含量、纯度和色泽符合度。
透明质酸钠浓缩干燥评估模块：用于根据浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的质检信息，判断各透明质酸钠粉末的浓缩干燥是否合格，并分析透明质酸钠生产中浓缩干燥的合格率。
透明质酸钠生产监管反馈模块：用于将透明质酸钠生产中发酵过程、过滤纯化和浓缩干燥的合格率反馈至透明质酸钠的生产管理部门。
数据库：用于存储过滤纯化后的透明质酸钠溶液的适宜pH和浓缩干燥后的透明质酸钠粉末的适宜水分含量。
在上述实施例的基础上，所述培养基菌株代谢监测模块的具体分析过程为：设定培养基发酵周期的时长，并按照预设的等时间间隔原则在发酵周期内设置各采样时间点。
获取发酵周期内各采样时间点各培养基中透明质酸发酵菌株的菌落数量，将其记为，/>表示第/>个采样时间点的编号，/>，/>表示第/>个培养基的编号，。
通过分析公式得到透明质酸钠生产过程中各培养基的菌株生长速率/>，/>表示采样时间点的数量，/>表示发酵周期内第/>个采样时间点第/>个培养基中透明质酸发酵菌株的菌落数量，/>表示预设的相邻采样时间点之间的间隔时长。
获取发酵周期完成后各培养基中透明质酸产量，将其记为透明质酸钠生产过程中各培养基的透明质酸产量，并表示为。
在上述实施例的基础上，所述透明质酸钠发酵过程评估模块的具体分析过程包括：S1：获取各培养基中透明质酸生长所需的各种营养物质的含量，将其记为，/>表示第种营养物质的编号，/>。
通过分析公式得到各培养基的营养物质匹配度/>，其中表示预设的培养基中营养物质含量偏差的阈值，/>表示预设的培养基中透明质酸生长所需的第/>种营养物质的参考含量。
S2：获取发酵周期内各采样时间点各培养基的温度、酸碱度和氧气浓度。
以采样时间点为自变量、以温度为因变量建立坐标系，根据发酵周期内各采样时间点各培养基的温度，在坐标系内标出对应的数据点，利用数学模型建立方法，绘制发酵周期内各培养基的温度特征曲线，将发酵周期内各培养基的温度特征曲线与预设的发酵周期内培养基的参考温度特征曲线进行比对，得到发酵周期内各培养基的温度特征曲线与参考温度特征曲线的重合度，将其记为各培养基的温度匹配度，并表示为。
同理，根据各培养基的温度匹配度的分析方法，获取各培养基的酸碱度匹配度和氧气浓度匹配度，将其分别记为、/>。
通过分析公式得到各培养基的环境条件匹配度/>，其中/>分别表示预设的温度匹配度、酸碱度匹配度和氧气浓度匹配度的权值。
S3：通过分析公式得到各培养基的促进发酵系数，其中/>、/>分别表示预设的营养物质匹配度和环境条件匹配度的权值。
在上述实施例的基础上，所述透明质酸钠发酵过程评估模块的具体分析过程还包括：通过分析公式得到各培养基的发酵达标系数/>，其中/>、/>分别表示预设的菌株生长速率和透明质酸产量的阈值，/>、/>分别表示预设的菌株生长速率和透明质酸产量的权重因子。
根据各培养基的发酵达标系数，获取发酵不合格的各培养基，将其放置于指定区域，并获取发酵合格的培养基数量，将发酵合格的培养基数量除以培养基的总数量，得到透明质酸钠生产中发酵过程的合格率。
在上述实施例的基础上，所述透明质酸钠溶液监测模块的分析过程为：通过透光度测量仪器获取过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的透明度，将其记为，/>表示第/>个透明质酸钠溶液的编号，/>。
通过酸碱指示剂获取过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的pH值，将其记为。
利用凝胶渗透色谱获取过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的凝胶含量，将其记为。
通过化学分析方法和微生物学检测方法获取过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的杂质含量，将其记为。
在上述实施例的基础上，所述透明质酸钠过滤纯化评估模块的具体分析过程包括：提取数据库中存储的过滤纯化后的透明质酸钠溶液的适宜pH，将其记为。
通过分析公式得到各透明质酸钠溶液的过滤纯化达标系数/>，其中/>表示自然常数，/>分别表示预设的透明质酸钠溶液的透明度、凝胶含量和杂质含量的阈值，/>表示预设的透明质酸钠溶液pH偏差的阈值，/>分别表示预设的透明度、pH值、凝胶含量和杂质含量的权值。
在上述实施例的基础上，所述透明质酸钠过滤纯化评估模块的具体分析过程还包括：根据各透明质酸钠溶液的过滤纯化达标系数，获取过滤纯化不合格的各透明质酸钠溶液，将其放置于指定区域，并获取过滤纯化合格的透明质酸钠溶液的数量，将过滤纯化合格的透明质酸钠溶液的数量除以透明质酸钠溶液的总数量，得到透明质酸钠生产中过滤纯化的合格率。
在上述实施例的基础上，所述透明质酸钠粉末监测模块的具体分析过程为：获取浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的水分含量，将其记为，/>表示第/>个透明质酸钠粉末的编号，/>。
获取浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末中的透明质酸钠的质量占总质量的比例，将其记为浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的固体含量，并表示为。
获取浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的纯度，将其记为。
获取浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的颜色，将各透明质酸钠粉末的颜色与预设的各颜色对应的色泽符合度进行比对，筛选得到浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的色泽符合度，将其记为。
在上述实施例的基础上，所述透明质酸钠浓缩干燥评估模块的具体分析过程包括：提取数据库中存储的浓缩干燥后的透明质酸钠粉末的适宜水分含量，将其记为。
通过分析公式得到各透明质酸钠粉末的浓缩干燥达标系数/>，其中/>表示预设的透明质酸钠粉末的水分含量偏差的阈值，/>、/>、/>分别表示预设的透明质酸钠粉末的固体含量、纯度和色泽符合度的阈值，/>分别表示预设的水分含量、固体含量、纯度和色泽符合度的权值。
在上述实施例的基础上，所述透明质酸钠浓缩干燥评估模块的具体分析过程还包括：根据各透明质酸钠粉末的浓缩干燥达标系数，获取浓缩干燥不合格的各透明质酸钠粉末，将其放置于指定区域，并获取浓缩干燥合格的透明质酸钠粉末的数量，将浓缩干燥合格的透明质酸钠粉末的数量除以透明质酸钠粉末的总数量，得到透明质酸钠生产中浓缩干燥的合格率。
相对于现有技术，本发明所述的一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统以下有益效果：1.本发明通过对透明质酸钠的生产流程进行跟踪监测和对生产中的发酵过程、过滤纯化和浓缩干燥进行阶段式评估，及时发现生产过程中的不合格品并进行剔除，防止不合格品流入下一工序造成资源和时间的浪费、增加透明质酸钠的生产成本，并利于透明质酸钠生产质量问题的溯源和生产工艺的优化改良。
2.本发明通过获取透明质酸钠生产过程中各培养基的基本信息，判断各培养基的发酵是否合格，并分析透明质酸钠生产中发酵过程的合格率，通过对透明质酸钠的发酵过程进行深入分析，及时发现发酵过程异常和不合格，进而对透明质酸钠产品的安全性和有效性提供保障，确保透明质酸钠产品的稳定性和质量。
3.本发明通过获取透明质酸钠生产过程中过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的检测信息，判断各透明质酸钠溶液的过滤纯化是否合格，并分析透明质酸钠生产中过滤纯化的合格率，通过对过滤纯化进行深入分析，及时发现透明质酸钠过滤纯化异常和不合格，确保透明质酸钠产品的质量和安全性，使产品符合相应的质量标准和规定。
4.本发明通过获取透明质酸钠生产过程中浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的质检信息，判断各透明质酸钠粉末的浓缩干燥是否合格，并分析透明质酸钠生产中浓缩干燥的合格率，通过对浓缩干燥进行深入分析，及时发现透明质酸钠浓缩干燥异常或不合格，保障透明质酸钠的产品质量、安全性和使用时的吸收效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统模块连接图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明提供一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统，包括培养基菌株代谢监测模块、透明质酸钠发酵过程评估模块、透明质酸钠溶液监测模块、透明质酸钠过滤纯化评估模块、透明质酸钠粉末监测模块、透明质酸钠浓缩干燥评估模块、透明质酸钠生产监管反馈模块和数据库。
所述培养基菌株代谢监测模块与透明质酸钠发酵过程评估模块连接，透明质酸钠溶液监测模块与透明质酸钠过滤纯化评估模块连接，透明质酸钠粉末监测模块与透明质酸钠浓缩干燥评估模块连接，透明质酸钠生产监管反馈模块分别与透明质酸钠发酵过程评估模块、透明质酸钠过滤纯化评估模块和透明质酸钠浓缩干燥评估模块连接，数据库分别与透明质酸钠过滤纯化评估模块和透明质酸钠浓缩干燥评估模块连接。
所述培养基菌株代谢监测模块用于获取透明质酸钠生产过程中各培养基的基本信息，其中基本信息包括菌株生长速率和透明质酸产量。
进一步地，所述培养基菌株代谢监测模块的具体分析过程为：设定培养基发酵周期的时长，并按照预设的等时间间隔原则在发酵周期内设置各采样时间点。
获取发酵周期内各采样时间点各培养基中透明质酸发酵菌株的菌落数量，将其记为，/>表示第/>个采样时间点的编号，/>，/>表示第/>个培养基的编号，。
通过分析公式得到透明质酸钠生产过程中各培养基的菌株生长速率/>，/>表示采样时间点的数量，/>表示发酵周期内第/>个采样时间点第/>个培养基中透明质酸发酵菌株的菌落数量，/>表示预设的相邻采样时间点之间的间隔时长。
获取发酵周期完成后各培养基中透明质酸产量，将其记为透明质酸钠生产过程中各培养基的透明质酸产量，并表示为。
作为一种优选方案，透明质酸发酵菌株包括但不限于：屎肠球菌和喜温链球菌等，这些菌株在适宜的条件下能够产生透明质酸。
作为一种优选方案，可以使用显微镜或菌落计数器获取培养基中透明质酸发酵菌株的菌落数量。
作为一种优选方案，可以通过高效液相色谱法或红外光谱法确定发酵过程中透明质酸的产量。
所述透明质酸钠发酵过程评估模块用于根据各培养基的基本信息，判断各培养基的发酵是否合格，并分析透明质酸钠生产中发酵过程的合格率。
进一步地，所述透明质酸钠发酵过程评估模块的具体分析过程包括：S1：获取各培养基中透明质酸生长所需的各种营养物质的含量，将其记为，/>表示第/>种营养物质的编号，/>。
通过分析公式得到各培养基的营养物质匹配度/>，其中表示预设的培养基中营养物质含量偏差的阈值，/>表示预设的培养基中透明质酸生长所需的第/>种营养物质的参考含量。
S2：获取发酵周期内各采样时间点各培养基的温度、酸碱度和氧气浓度。
以采样时间点为自变量、以温度为因变量建立坐标系，根据发酵周期内各采样时间点各培养基的温度，在坐标系内标出对应的数据点，利用数学模型建立方法，绘制发酵周期内各培养基的温度特征曲线，将发酵周期内各培养基的温度特征曲线与预设的发酵周期内培养基的参考温度特征曲线进行比对，得到发酵周期内各培养基的温度特征曲线与参考温度特征曲线的重合度，将其记为各培养基的温度匹配度，并表示为。
同理，根据各培养基的温度匹配度的分析方法，获取各培养基的酸碱度匹配度和氧气浓度匹配度，将其分别记为。
通过分析公式得到各培养基的环境条件匹配度/>，其中/>分别表示预设的温度匹配度、酸碱度匹配度和氧气浓度匹配度的权值。
S3：通过分析公式得到各培养基的促进发酵系数/>，其中/>、/>分别表示预设的营养物质匹配度和环境条件匹配度的权值。
作为一种优选方案，透明质酸生长所需的营养物质包括但不限于：碳源、氮源、矿物质、无机盐和适当调节剂等，以促进透明质酸的生长和产生。
作为一种优选方案，透明质酸钠的发酵过程通常在适宜的温度、酸碱度和氧气供应条件下进行。
进一步地，所述透明质酸钠发酵过程评估模块的具体分析过程还包括：通过分析公式得到各培养基的发酵达标系数/>，其中、/>分别表示预设的菌株生长速率和透明质酸产量的阈值，/>、/>分别表示预设的菌株生长速率和透明质酸产量的权重因子。
根据各培养基的发酵达标系数，获取发酵不合格的各培养基，将其放置于指定区域，并获取发酵合格的培养基数量，将发酵合格的培养基数量除以培养基的总数量，得到透明质酸钠生产中发酵过程的合格率。
作为一种优选方案，判断各培养基的发酵是否合格，具体过程为：将各培养基的发酵达标系数与预设的发酵达标系数阈值进行比较，若某培养基的发酵达标系数大于或等于预设的发酵达标系数阈值，则该培养基发酵合格，反之，则该培养基发酵不合格。
作为一种优选方案，透明质酸钠的发酵过程为透明质酸发酵菌株在培养基中进行代谢活动，产生透明质酸的过程。
作为一种优选方案，透明质酸钠溶液中的杂质包括但不限于：菌体、大颗粒物质、蛋白质和有机物等。
需要说明的是，本发明通过获取透明质酸钠生产过程中各培养基的基本信息，判断各培养基的发酵是否合格，并分析透明质酸钠生产中发酵过程的合格率，通过对透明质酸钠的发酵过程进行深入分析，及时发现发酵过程异常和不合格，进而对透明质酸钠产品的安全性和有效性提供保障，确保透明质酸钠产品的稳定性和质量。
所述透明质酸钠溶液监测模块用于获取透明质酸钠生产过程中过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的检测信息，其中检测信息包括透明度、pH值、凝胶含量和杂质含量。
进一步地，所述透明质酸钠溶液监测模块的分析过程为：通过透光度测量仪器获取过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的透明度，将其记为，/>表示第/>个透明质酸钠溶液的编号，/>。
通过酸碱指示剂获取过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的pH值，将其记为。
利用凝胶渗透色谱获取过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的凝胶含量，将其记为。
通过化学分析方法和微生物学检测方法获取过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的杂质含量，将其记为。
作为一种优选方案，透明质酸钠溶液的pH值还可以通过pH电极测量仪器进行检测。
作为一种优选方案，透明质酸钠溶液中的凝胶含量是指形成凝胶的透明质酸钠的质量占溶液总质量的比例。
所述透明质酸钠过滤纯化评估模块用于根据过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的检测信息，判断各透明质酸钠溶液的过滤纯化是否合格，并分析透明质酸钠生产中过滤纯化的合格率。
进一步地，所述透明质酸钠过滤纯化评估模块的具体分析过程包括：提取数据库中存储的过滤纯化后的透明质酸钠溶液的适宜pH，将其记为。
通过分析公式得到各透明质酸钠溶液的过滤纯化达标系数/>，其中/>表示自然常数，/>、/>、/>分别表示预设的透明质酸钠溶液的透明度、凝胶含量和杂质含量的阈值，/>表示预设的透明质酸钠溶液pH偏差的阈值，/>分别表示预设的透明度、pH值、凝胶含量和杂质含量的权值。
在一个具体实施例中，过滤纯化之后的透明质酸钠溶液的pH参考范围为5.0-8.0，过滤纯化后的透明质酸钠溶液的适宜pH为6.5。
进一步地，所述透明质酸钠过滤纯化评估模块的具体分析过程还包括：根据各透明质酸钠溶液的过滤纯化达标系数，获取过滤纯化不合格的各透明质酸钠溶液，将其放置于指定区域，并获取过滤纯化合格的透明质酸钠溶液的数量，将过滤纯化合格的透明质酸钠溶液的数量除以透明质酸钠溶液的总数量，得到透明质酸钠生产中过滤纯化的合格率。
作为一种优选方案，判断各透明质酸钠溶液的过滤纯化是否合格，具体过程为：将各透明质酸钠溶液的过滤纯化达标系数与预设的过滤纯化达标系数阈值进行比较，若某透明质酸钠溶液的过滤纯化达标系数大于或等于预设的过滤纯化达标系数阈值，则该透明质酸钠溶液过滤纯化合格，反之，则该透明质酸钠溶液过滤纯化不合格。
作为一种优选方案，透明质酸钠的发酵结束后，菌体和发酵液被分离，分离方法可以包括离心、过滤或其他固液分离技术，获得的发酵产物含有透明质酸、菌体和其他杂质；通过向发酵产物中加入适量的碱，如氢氧化钠，将透明质酸中的酸性基团中和，转化为透明质酸钠，同时调整透明质酸钠溶液的pH值以适应后续的过滤纯化步骤。
作为一种优选方案，对发酵结束后经过分离、提纯和中和pH得到的透明质酸钠溶液进行过滤纯化的过程称为透明质酸钠生产的过滤纯化过程。
需要说明的是，本发明通过获取透明质酸钠生产过程中过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的检测信息，判断各透明质酸钠溶液的过滤纯化是否合格，并分析透明质酸钠生产中过滤纯化的合格率，通过对过滤纯化进行深入分析，及时发现透明质酸钠过滤纯化异常和不合格，确保透明质酸钠产品的质量和安全性，使产品符合相应的质量标准和规定。
所述透明质酸钠粉末监测模块用于获取透明质酸钠生产过程中浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的质检信息，其中质检信息包括水分含量、固体含量、纯度和色泽符合度。
进一步地，所述透明质酸钠粉末监测模块的具体分析过程为：获取浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的水分含量，将其记为，/>表示第/>个透明质酸钠粉末的编号，。
获取浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末中的透明质酸钠的质量占总质量的比例，将其记为浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的固体含量，并表示为。
获取浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的纯度，将其记为。
获取浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的颜色，将各透明质酸钠粉末的颜色与预设的各颜色对应的色泽符合度进行比对，筛选得到浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的色泽符合度，将其记为。
作为一种优选方案，可以通过水分测定仪器或烘干方法获取浓缩干燥后的透明质酸钠粉末的水分含量。
作为一种优选方案，可以通过干燥方法测量浓缩干燥后的透明质酸钠粉末的固体含量。
作为一种优选方案，可以使用化学分析方法、红外光谱或质谱来评估浓缩干燥后的透明质酸钠粉末的纯度。
作为一种优选方案，透明质酸钠粉末的外观为白色或白黄色，均匀颗粒状。
所述透明质酸钠浓缩干燥评估模块用于根据浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的质检信息，判断各透明质酸钠粉末的浓缩干燥是否合格，并分析透明质酸钠生产中浓缩干燥的合格率。
进一步地，所述透明质酸钠浓缩干燥评估模块的具体分析过程包括：提取数据库中存储的浓缩干燥后的透明质酸钠粉末的适宜水分含量，将其记为。
通过分析公式得到各透明质酸钠粉末的浓缩干燥达标系数/>，其中/>表示预设的透明质酸钠粉末的水分含量偏差的阈值，、/>、/>、/>分别表示预设的透明质酸钠粉末的固体含量、纯度和色泽符合度的阈值，/>分别表示预设的水分含量、固体含量、纯度和色泽符合度的权值。
在一个具体实施例中，浓缩干燥后的透明质酸钠粉末的水分含量的参考范围内为8%-15%，浓缩干燥后的透明质酸钠粉末的适宜水分含量为11.5%。
进一步地，所述透明质酸钠浓缩干燥评估模块的具体分析过程还包括：根据各透明质酸钠粉末的浓缩干燥达标系数，获取浓缩干燥不合格的各透明质酸钠粉末，将其放置于指定区域，并获取浓缩干燥合格的透明质酸钠粉末的数量，将浓缩干燥合格的透明质酸钠粉末的数量除以透明质酸钠粉末的总数量，得到透明质酸钠生产中浓缩干燥的合格率。
作为一种优选方案，判断各透明质酸钠粉末的浓缩干燥是否合格，具体过程为：将各透明质酸钠粉末的浓缩干燥达标系数与预设的浓缩干燥达标系数阈值进行比较，若某透明质酸钠粉末的浓缩干燥达标系数大于或等于预设的浓缩干燥达标系数阈值，则该透明质酸钠粉末浓缩干燥合格，反之，则该透明质酸钠粉末浓缩干燥不合格。
需要说明的是，本发明通过获取透明质酸钠生产过程中浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的质检信息，判断各透明质酸钠粉末的浓缩干燥是否合格，并分析透明质酸钠生产中浓缩干燥的合格率，通过对浓缩干燥进行深入分析，及时发现透明质酸钠浓缩干燥异常或不合格，保障透明质酸钠的产品质量、安全性和使用时的吸收效果。
所述透明质酸钠生产监管反馈模块用于将透明质酸钠生产中发酵过程、过滤纯化和浓缩干燥的合格率反馈至透明质酸钠的生产管理部门。
需要说明的是，本发明通过对透明质酸钠的生产流程进行跟踪监测和对生产中的发酵过程、过滤纯化和浓缩干燥进行阶段式评估，及时发现生产过程中的不合格品并进行剔除，防止不合格品流入下一工序造成资源和时间的浪费、增加透明质酸钠的生产成本，并利于透明质酸钠生产质量问题的溯源和生产工艺的优化改良。
所述数据库用于存储过滤纯化后的透明质酸钠溶液的适宜pH和浓缩干燥后的透明质酸钠粉末的适宜水分含量。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统，其特征在于，包括：
培养基菌株代谢监测模块：用于获取透明质酸钠生产过程中各培养基的基本信息，其中基本信息包括菌株生长速率和透明质酸产量；
透明质酸钠发酵过程评估模块：用于根据各培养基的基本信息，判断各培养基的发酵是否合格，并分析透明质酸钠生产中发酵过程的合格率；
透明质酸钠溶液监测模块：用于获取透明质酸钠生产过程中过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的检测信息，其中检测信息包括透明度、pH值、凝胶含量和杂质含量；
透明质酸钠过滤纯化评估模块：用于根据过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的检测信息，判断各透明质酸钠溶液的过滤纯化是否合格，并分析透明质酸钠生产中过滤纯化的合格率；
透明质酸钠粉末监测模块：用于获取透明质酸钠生产过程中浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的质检信息，其中质检信息包括水分含量、固体含量、纯度和色泽符合度；
透明质酸钠浓缩干燥评估模块：用于根据浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的质检信息，判断各透明质酸钠粉末的浓缩干燥是否合格，并分析透明质酸钠生产中浓缩干燥的合格率；
透明质酸钠生产监管反馈模块：用于将透明质酸钠生产中发酵过程、过滤纯化和浓缩干燥的合格率反馈至透明质酸钠的生产管理部门；
数据库：用于存储过滤纯化后的透明质酸钠溶液的适宜pH和浓缩干燥后的透明质酸钠粉末的适宜水分含量。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统，其特征在于：所述培养基菌株代谢监测模块的具体分析过程为：
设定培养基发酵周期的时长，并按照预设的等时间间隔原则在发酵周期内设置各采样时间点；
获取发酵周期内各采样时间点各培养基中透明质酸发酵菌株的菌落数量，将其记为，/>表示第/>个采样时间点的编号，/>，/>表示第/>个培养基的编号，；
通过分析公式得到透明质酸钠生产过程中各培养基的菌株生长速率/>，/>表示采样时间点的数量，/>表示发酵周期内第/>个采样时间点第/>个培养基中透明质酸发酵菌株的菌落数量，/>表示预设的相邻采样时间点之间的间隔时长；
获取发酵周期完成后各培养基中透明质酸产量，将其记为透明质酸钠生产过程中各培养基的透明质酸产量，并表示为。
3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统，其特征在于：所述透明质酸钠发酵过程评估模块的具体分析过程包括：
S1：获取各培养基中透明质酸生长所需的各种营养物质的含量，将其记为，/>表示第/>种营养物质的编号，/>；
通过分析公式得到各培养基的营养物质匹配度/>，其中/>表示预设的培养基中营养物质含量偏差的阈值，/>表示预设的培养基中透明质酸生长所需的第/>种营养物质的参考含量；
S2：获取发酵周期内各采样时间点各培养基的温度、酸碱度和氧气浓度；
以采样时间点为自变量、以温度为因变量建立坐标系，根据发酵周期内各采样时间点各培养基的温度，在坐标系内标出对应的数据点，利用数学模型建立方法，绘制发酵周期内各培养基的温度特征曲线，将发酵周期内各培养基的温度特征曲线与预设的发酵周期内培养基的参考温度特征曲线进行比对，得到发酵周期内各培养基的温度特征曲线与参考温度特征曲线的重合度，将其记为各培养基的温度匹配度，并表示为；
同理，根据各培养基的温度匹配度的分析方法，获取各培养基的酸碱度匹配度和氧气浓度匹配度，将其分别记为、/>；
通过分析公式得到各培养基的环境条件匹配度/>，其中/>、/>、/>分别表示预设的温度匹配度、酸碱度匹配度和氧气浓度匹配度的权值；
S3：通过分析公式得到各培养基的促进发酵系数/>，其中、/>分别表示预设的营养物质匹配度和环境条件匹配度的权值。
4.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统，其特征在于：所述透明质酸钠发酵过程评估模块的具体分析过程还包括：
通过分析公式得到各培养基的发酵达标系数/>，其中/>、/>分别表示预设的菌株生长速率和透明质酸产量的阈值，/>、/>分别表示预设的菌株生长速率和透明质酸产量的权重因子；
根据各培养基的发酵达标系数，获取发酵不合格的各培养基，将其放置于指定区域，并获取发酵合格的培养基数量，将发酵合格的培养基数量除以培养基的总数量，得到透明质酸钠生产中发酵过程的合格率。
5.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统，其特征在于：所述透明质酸钠溶液监测模块的分析过程为：
通过透光度测量仪器获取过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的透明度，将其记为，/>表示第/>个透明质酸钠溶液的编号，/>；
通过酸碱指示剂获取过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的pH值，将其记为；
利用凝胶渗透色谱获取过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的凝胶含量，将其记为；
通过化学分析方法和微生物学检测方法获取过滤纯化后的各透明质酸钠溶液的杂质含量，将其记为。
6.根据权利要求5所述的一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统，其特征在于：所述透明质酸钠过滤纯化评估模块的具体分析过程包括：
提取数据库中存储的过滤纯化后的透明质酸钠溶液的适宜pH，将其记为；
通过分析公式得到各透明质酸钠溶液的过滤纯化达标系数/>，其中/>表示自然常数，/>、/>、/>分别表示预设的透明质酸钠溶液的透明度、凝胶含量和杂质含量的阈值，/>表示预设的透明质酸钠溶液pH偏差的阈值，/>分别表示预设的透明度、pH值、凝胶含量和杂质含量的权值。
7.根据权利要求6所述的一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统，其特征在于：所述透明质酸钠过滤纯化评估模块的具体分析过程还包括：
根据各透明质酸钠溶液的过滤纯化达标系数，获取过滤纯化不合格的各透明质酸钠溶液，将其放置于指定区域，并获取过滤纯化合格的透明质酸钠溶液的数量，将过滤纯化合格的透明质酸钠溶液的数量除以透明质酸钠溶液的总数量，得到透明质酸钠生产中过滤纯化的合格率。
8.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统，其特征在于：所述透明质酸钠粉末监测模块的具体分析过程为：
获取浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的水分含量，将其记为，/>表示第/>个透明质酸钠粉末的编号，/>；
获取浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末中的透明质酸钠的质量占总质量的比例，将其记为浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的固体含量，并表示为；
获取浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的纯度，将其记为；
获取浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的颜色，将各透明质酸钠粉末的颜色与预设的各颜色对应的色泽符合度进行比对，筛选得到浓缩干燥后的各透明质酸钠粉末的色泽符合度，将其记为。
9.根据权利要求8所述的一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统，其特征在于：所述透明质酸钠浓缩干燥评估模块的具体分析过程包括：
提取数据库中存储的浓缩干燥后的透明质酸钠粉末的适宜水分含量，将其记为；
通过分析公式得到各透明质酸钠粉末的浓缩干燥达标系数/>，其中/>表示预设的透明质酸钠粉末的水分含量偏差的阈值，/>、/>、/>分别表示预设的透明质酸钠粉末的固体含量、纯度和色泽符合度的阈值，/>分别表示预设的水分含量、固体含量、纯度和色泽符合度的权值。
10.根据权利要求9所述的一种基于数据分析的透明质酸钠生产质量智能管理系统，其特征在于：所述透明质酸钠浓缩干燥评估模块的具体分析过程还包括：
根据各透明质酸钠粉末的浓缩干燥达标系数，获取浓缩干燥不合格的各透明质酸钠粉末，将其放置于指定区域，并获取浓缩干燥合格的透明质酸钠粉末的数量，将浓缩干燥合格的透明质酸钠粉末的数量除以透明质酸钠粉末的总数量，得到透明质酸钠生产中浓缩干燥的合格率。
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Denomination of invention: A Data Analysis Based Intelligent Quality Management System for Sodium Hyaluronate Production Granted publication date: 20231215 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Qufu Branch Pledgor: Shandong Zhongyuan Lianke bioengineering Group Co.,Ltd. Registration number: Y2024980008991 |
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