基于MAS的紫薯梨复合果醋发酵监控系统及其工作方法与流程

文档序号:12549959阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于MAS的紫薯梨复合果醋发酵监控系统,发酵罐包括:耐压罐体(1),搅拌装置(2),混合物均匀度检测器(3),氧气输送电磁阀(4),氧气浓度探测器(5),温度感应晶片(6),PH调节液输入电磁阀(7),PH值检测器(8),减压阀(9),压力检测器(10);其特征在于,所述耐压罐体(1)为圆柱形结构;所述搅拌装置(2)设置于耐压罐体(1)中部,搅拌装置(2)上端与耐压罐体(1)上盖拆卸连接;所述混合物均匀度检测器(3)固定安装在耐压罐体(1)内壁底部;所述氧气输送电磁阀(4)位于耐压罐体(1)上方,氧气输送电磁阀(4)通过输气管道与耐压罐体(1)贯通连接;所述氧气浓度探测器(5)设置于耐压罐体(1)内壁上方,其与耐压罐体(1)上盖的距离在10cm~15cm之间;所述温度感应晶片(6)设置于耐压罐体(1)内壁中部;所述PH调节液输入电磁阀(7)一端与PH调节液罐贯通连接,PH调节液输入电磁阀(7)另一端贯通连接耐压罐体(1)底部;所述PH值检测器(8)固定安装在耐压罐体(1)内壁上,在PH值检测器(8)下部设有乳酸浓度感应器、醋酸浓度感应器、果酸浓度感应器,其中乳酸浓度感应器、醋酸浓度感应器、果酸浓度感应器分别与控制器导线连接,PH值检测器(8)与耐压罐体(1)上盖的距离在12cm~18cm之间;所述减压阀(9)设置于耐压罐体(1)顶部,减压阀(9)与耐压罐体(1)贯通连接;所述压力检测器(10)固定安装在耐压罐体(1)顶部,压力检测器(10)一端探入到耐压罐体(1)内部;

控制器包括:DSP处理器(100),预处理Agent(101),发酵过程Agent(102),报警单元Agent(103),通讯Agent(104),中央监控器Agent(105);所述DSP处理器(100)分别编程控制预处理Agent(101)、发酵过程Agent(102)、报警单元Agent(103);所述中央监控器Agent(105)通过通讯Agent(104)与DSP处理器(100)交互控制连接。

2.根据权利要求1所述的基于MAS的紫薯梨复合果醋发酵监控系统,其特征在于,所述预处理Agent(101)设置有灭杂菌处理Agent(101-1),原料自动计量Agent(101-2);其中,所述灭杂菌处理Agent(101-1)包含有高温蒸煮模块和杂菌浓度检测模块,实时监控发酵罐内杂菌高温消灭情况;所述原料自动计量Agent(101-2)包含有微机计量模型,精确监控发酵原料输入量。

3.根据权利要求1所述的基于MAS的紫薯梨复合果醋发酵监控系统,其特征在于,所述发酵过程Agent(102)设置有搅拌控制Agent(102-1),氧气输送控制Agent(102-2),温度调节Agent(102-3),PH值调节Agent(102-4),压力调节Agent(102-5);其中,所述搅拌控制Agent(102-1)包含有搅拌装置控制模型、混合物均匀度检测模块,所述搅拌装置控制模型导线控制连接发酵罐内的搅拌装置(2),所述混合物均匀度检测模块导线控制连接发酵罐内的混合物均匀度检测器(3);所述氧气输送控制Agent(102-2)包含有氧气浓度检测单元、氧气输送控制单元,所述氧气输送控制单元导线控制连接发酵罐上的氧气输送电磁阀(4),所述氧气浓度检测单元导线控制连接发酵罐内的氧气浓度探测器(5);所述温度调节Agent(102-3)设置有温度调节模型,所述温度调节模型导线控制连接发酵罐内的温度感应晶片(6);所述PH值调节Agent(102-4)包含有PH值检测模块、PH调节模型,所述PH值检测模块导线控制连接发酵罐内的PH值检测器(8),所述PH调节模型导线控制连接发酵罐上的PH调节液输入电磁阀(7);所述压力调节Agent(102-5)包含有压力检测模型、压力调节模型,所述压力检测模型导线控制连接发酵罐内的压力检测器(10),所述压力调节模型导线控制连接发酵罐上的减压阀(9)。

4.根据权利要求1所述的基于MAS的紫薯梨复合果醋发酵监控系统,其特征在于,所述PH调节液输入电磁阀(7)后端设置有流量计。

5.根据权利要求1所述的基于MAS的紫薯梨复合果醋发酵监控系统,其特征在于,所述温度感应晶片(6)由高分子材料压模成型,温度感应晶片(6)的组成成分和制造过程如下:一、温度感应晶片(6)组成成分:

按重量份数计,8-乙酰基-7-羟基-4-甲基-2H-1-苯并吡喃-2-酮67~127份,3-(3-(4-溴-(1,1-联苯)-4-基)-3-羟基-1-苯丙基)-4-羟基-2H-1-苯并吡喃-2-酮57~157份,5,7-二羟基-3-(4-羟苯基)-4H-1-苯并吡喃-4-酮97~217份,2-苯甲酰基-1,2,3,6,7,11b-六氢-4H-吡嗪并[2,1-a]异喹啉-4-酮17~57份,内-六氢-8-羟基-2,6-亚甲基-2H-喹嗪-3(4H)-酮77~137份,2-(AR-4-二溴-3-羟甲基-2(1H)-喹啉亚基)-1H-亚-1,3(2H)-二酮37~77份,浓度为27ppm~57ppm的6-溴甲基-3,4-二氢-2-甲基-4-氧代喹唑啉57~117份,1-(邻-溴苄基)-6,7-甲二氧基-2-甲基-3,4-二氢异喹啉碘盐37~77份,N-苄基-N-甲基-3,4二甲氧基苯乙胺氢溴酸盐117~147份,交联剂67~197份,(R)-N,N-二异丙基-3-(2-羟基-5-甲基苯基)-3-苯基丙胺溴氢酸盐47~117份,二[4-羟基-3-[(2-羟基-1-萘基)偶氮]-N-(3-甲氧丙基)苯基磺酰胺合]铬酸钠27~87份,双[2-[[6-[(4-氯-6-甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]-1-羟基-3-磺基-2-萘基]偶氮]苯甲酸]合铬酸二钠盐47~137份,6-甲基-2-[4-[[2-氧代-1-[[(4-磺基-1-萘基)氨基]羰基]丙基]偶氮]-3-磺苯基]-7-苯并噻唑磺酸三钠盐87~167份;

所述交联剂为1-(2-溴丁酰基)-2-甲基哌啶、N-(二苯基甲基)-3-氧代丁酰胺、2-氟-6-甲基苯甲腈中的任意一种;

二、温度感应晶片(6)的制造过程,包含以下步骤:

第1步:在反应釜中加入电导率为2.27μS/cm~4.27μS/cm的超纯水1377~1647份,启动反应釜内搅拌器,转速为67rpm~127rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至47℃~77℃;依次加入8-乙酰基-7-羟基-4-甲基-2H-1-苯并吡喃-2-酮、3-(3-(4-溴-(1,1-联苯)-4-基)-3-羟基-1-苯丙基)-4-羟基-2H-1-苯并吡喃-2-酮、5,7-二羟基-3-(4-羟苯基)-4H-1-苯并吡喃-4-酮,搅拌至完全溶解,调节pH值为3.7~6.7,将搅拌器转速调至137rpm~257rpm,温度为97℃~137℃,酯化反应17~27小时;

第2步:取2-苯甲酰基-1,2,3,6,7,11b-六氢-4H-吡嗪并[2,1-a]异喹啉-4-酮、内-六氢-8-羟基-2,6-亚甲基-2H-喹嗪-3(4H)-酮进行粉碎,粉末粒径为527~1357目;加入2-(AR-4-二溴-3-羟甲基-2(1H)-喹啉亚基)-1H-亚-1,3(2H)-二酮混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为37mm~57mm,采用剂量为3.7kGy~9.7kGy、能量为5.7MeV~14.7MeV的α射线辐照67~147分钟,以及同等剂量的β射线辐照57~137分钟;

第3步:经第2步处理的混合粉末溶于6-溴甲基-3,4-二氢-2-甲基-4-氧代喹唑啉中,加入反应釜,搅拌器转速为77rpm~187rpm,温度为87℃~167℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到1.37MPa~1.87MPa,保持此状态反应17~37小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为1.27MPa~1.67MPa,保温静置27~37小时;搅拌器转速提升至157rpm~297rpm,同时反应釜泄压至0MPa;依次加入1-(邻-溴苄基)-6,7-甲二氧基-2-甲基-3,4-二氢异喹啉碘盐、N-苄基-N-甲基-3,4二甲氧基苯乙胺氢溴酸盐完全溶解后,加入交联剂搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为5.7~8.7,保温静置27~47小时;

第4步:在搅拌器转速为147rpm~227rpm时,依次加入(R)-N,N-二异丙基-3-(2-羟基-5-甲基苯基)-3-苯基丙胺溴氢酸盐、二[4-羟基-3-[(2-羟基-1-萘基)偶氮]-N-(3-甲氧丙基)苯基磺酰胺合]铬酸钠、双[2-[[6-[(4-氯-6-甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]-1-羟基-3-磺基-2-萘基]偶氮]苯甲酸]合铬酸二钠盐和6-甲基-2-[4-[[2-氧代-1-[[(4-磺基-1-萘基)氨基]羰基]丙基]偶氮]-3-磺苯基]-7-苯并噻唑磺酸三钠盐,提升反应釜压力,使其达到1.97MPa~2.77MPa,温度为147℃~267℃,聚合反应17~27小时;反应完成后将反应釜内压力降至0MPa,降温至27℃~47℃,出料,入压模机即可制得温度感应晶片(6)。

6.基于MAS的紫薯梨复合果醋发酵监控系统的工作方法,其特征在于,该方法包括以下几个步骤:

第1步:工作人员通过高温蒸煮的方式对发酵罐进行灭杂菌处理,在灭杂菌处理过程中,灭杂菌处理Agent(101-1)实时监控发酵罐内杂菌高温消灭情况,当杂菌浓度检测模块检测到发酵罐内杂菌浓度接近系统设定值A时,灭杂菌处理Agent(101-1)发出信号,原料自动计量Agent(101-2)开始工作;

第2步:原料自动计量Agent(101-2)中的微机计量模型采用高精度计量器,精确计量发酵原料输入量;

第3步:发酵原料输入结束后,工作人员将发酵罐密封处理;搅拌控制Agent(102-1)中的搅拌装置控制模型启动发酵罐内的搅拌装置(2),对发酵罐内原料混合物进行混合搅拌;在搅拌过程中,发酵罐内的混合物均匀度检测器(3)对混合物均匀度实时监测,当混合物均匀度检测器(3)检测到发酵罐内的混合物均匀度达到系统设定值X时,混合物均匀度检测器(3)将电信号发送给搅拌控制Agent(102-1)内的混合物均匀度检测模块,混合物均匀度检测模块反馈信息至搅拌装置控制模型,搅拌装置控制模型停止搅拌装置(2);

第4步:混合物在发酵罐内进行生物反应的过程中,设置于发酵罐内的氧气浓度探测器(5)对发酵罐内的氧气浓度实时监测;当氧气浓度探测器(5)检测到发酵罐内的氧气浓度低于系统设定值B时,氧气浓度探测器(5)将电信号发送给氧气输送控制Agent(102-2)中的氧气浓度检测单元,接收到信号的氧气输送控制单元打开发酵罐上的氧气输送电磁阀(4),直至发酵罐内的氧气浓度达到系统设定值B;

第5步:混合物在发酵罐内进行生物反应的过程中,位于发酵罐内的温度感应晶片(6)对发酵罐内的温度实时监测;当温度感应晶片(6)检测到发酵罐内的温度低于系统设定的最低温度T1时,接收到反馈信号的温度调节模型采取升温措施;当温度感应晶片(6)检测到发酵罐内的温度高于系统设定的最高温度T2时,接收到反馈信号的温度调节模型采取降温措施;

第6步:混合物在发酵罐内进行生物反应的过程中,发酵罐内的PH值检测器(8)对发酵罐内混合物的PH值实时测定;当PH值检测器(8)检测到混合物PH值未在系统设定范围M1~M2时,PH值检测器(8)将反馈信号发送给PH值调节Agent(102-4)中的PH值检测模块,PH值调节Agent(102-4)中的PH调节模型控制发酵罐上的PH调节液输入电磁阀(7)打开,直至发酵罐内混合物的PH值达到系统设定范围M1~M2;

第7步:混合物在发酵罐内进行生物反应的过程中,位于发酵罐上的压力检测器(10)实时监测发酵罐内的压力情况;当压力检测器(10)检测到发酵罐内的压力值高于系统设定值P且未超过系统设定值5%时,压力检测器(10)将反馈信号发送给压力调节Agent(102-5)中的压力检测模型,压力检测模型将信号传递给压力调节模型,压力调节模型打开发酵罐上的减压阀(9),直至发酵罐内的压力值降至系统设定值P;当压力检测器(10)检测到发酵罐内的压力值高于系统设定值P超过15%时,压力调节Agent(102-5)将信息发送给报警单元Agent(103),报警单元Agent(103)发出报警信号,DSP处理器(100)采取紧急降压措施。

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