泰樂(lè)菌素發(fā)酵自動(dòng)控制技術(shù)分析

劉鵬

摘 要：在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的影響下，使得人們的生活質(zhì)量和飲食水平顯著提高，為保證安全，需要充分保障餐桌上肉食的健康和安全。泰樂(lè)菌素屬于一種抗生素藥劑，它對(duì)流行性肺炎、敗血癥具有較顯著的治療效果，在養(yǎng)殖禽畜類過(guò)程中，泰樂(lè)菌素這一藥劑不可或缺。遂本文主要分析泰樂(lè)菌素發(fā)酵自動(dòng)控制技術(shù)。

關(guān)鍵詞：泰樂(lè)菌素;發(fā)酵;自動(dòng)控制技術(shù)

泰樂(lè)菌素屬于抗菌促生劑，它具備高效無(wú)殘留的特點(diǎn)，能夠有效治療牛的腐蹄病、雞的敗血癥及豬的流行性肺炎，同時(shí)使人畜共用抗生素的情況得到避免，從而使交叉耐藥性問(wèn)題的發(fā)生率有效降低。在不斷提高泰樂(lè)菌素生產(chǎn)技術(shù)影響下，逐漸提高了產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量，此外，對(duì)于泰樂(lè)菌素，受不斷提高其需求量的影響，為促進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量有效提高，需要對(duì)發(fā)酵自動(dòng)控制技術(shù)充分運(yùn)用[1]。

1 分析泰樂(lè)菌素的發(fā)酵情況

1.1 發(fā)酵工藝

發(fā)酵工藝這一關(guān)鍵技術(shù)對(duì)生物資源充分利用。對(duì)于泰樂(lè)菌素來(lái)說(shuō)，其發(fā)酵工藝過(guò)程對(duì)各種酶催化的生化反應(yīng)、生物細(xì)胞生長(zhǎng)和生物細(xì)胞繁殖均有所涉及，是對(duì)化學(xué)工程和生物工程的綜合利用，其存在十分復(fù)雜的發(fā)酵機(jī)理，在發(fā)酵流程中，需要對(duì)發(fā)酵罐補(bǔ)料數(shù)量、發(fā)酵罐溫度幾種子罐溫度等嚴(yán)格控制，通過(guò)對(duì)先進(jìn)自動(dòng)控制技術(shù)的充分應(yīng)用，使發(fā)酵流程實(shí)現(xiàn)智能化控制和科學(xué)化控制，促進(jìn)菌種的規(guī)律參數(shù)、代謝變化及生產(chǎn)環(huán)境要求等均能與生產(chǎn)需求充分滿足，從而使發(fā)酵產(chǎn)品獲得最優(yōu)的效果。

1.2 發(fā)酵流程

泰樂(lè)菌素發(fā)酵對(duì)鏈霉菌的繁殖和生長(zhǎng)有所涉及，其工序過(guò)程主要包括配料、消毒、移種、發(fā)酵及精制，其中發(fā)酵條件參數(shù)控制、生產(chǎn)菌種特點(diǎn)和發(fā)酵生產(chǎn)水平之間具有十分密切的關(guān)系。在實(shí)際生產(chǎn)期間主要對(duì)流動(dòng)發(fā)酵工藝充分運(yùn)用，在發(fā)酵罐中將培養(yǎng)基加入，將菌體濃度培養(yǎng)到最大程度，然后再將新鮮培養(yǎng)基間歇性的補(bǔ)入，直到終止反應(yīng)時(shí)將反應(yīng)物全部放出，170小時(shí)左右為發(fā)酵周期時(shí)間，同時(shí)需要對(duì)純種培養(yǎng)進(jìn)行充分運(yùn)用，嚴(yán)格滅菌處理管路和空罐，在發(fā)酵期間應(yīng)當(dāng)將合適的發(fā)酵罐壓力和溫度有效維持，同時(shí)將氨水和無(wú)菌空氣加入，以便對(duì)pH值有效調(diào)控，調(diào)整發(fā)酵濃度，并對(duì)菌體濃度和生產(chǎn)狀況積極檢測(cè)[2]。

1.3 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表、傳感器、智能控制系統(tǒng)、工程師站及操作站等組成了職能控制系統(tǒng)。液晶顯示器等相關(guān)組成主要用于采集現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)，同時(shí)想控制柜內(nèi)實(shí)時(shí)傳輸，在信號(hào)調(diào)理板的作用下對(duì)其進(jìn)行有效隔離，在處理和讀取智能控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以后，將處理命令發(fā)送出去，執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行控制信號(hào)，并控制和調(diào)整發(fā)酵罐相關(guān)數(shù)據(jù)，在最佳發(fā)酵系數(shù)上合理控制生產(chǎn)參數(shù)，從而使發(fā)酵的品質(zhì)和數(shù)量得到有效保障。

2 發(fā)酵的自動(dòng)控制

2.1 人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)

對(duì)于泰樂(lè)菌素來(lái)說(shuō)，人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)理論是其自動(dòng)控制的理論基礎(chǔ)，該網(wǎng)絡(luò)可以有效模擬人腦神經(jīng)系統(tǒng)，其組成為信息處理單元，可以對(duì)信息進(jìn)行接收和處理，通過(guò)相互連接處理單元，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的處理。針對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)是其主要的特征，學(xué)習(xí)能夠?qū)⒅R(shí)結(jié)構(gòu)獲得，并對(duì)工作的調(diào)整和環(huán)境的變化有效適應(yīng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是自動(dòng)控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，對(duì)自動(dòng)控制的模式和操作過(guò)程具有調(diào)整和指導(dǎo)作用，并在優(yōu)化發(fā)酵流程過(guò)程中能夠?qū)⒖茖W(xué)的保障有效提供。

2.2 應(yīng)用可編程控制器

可編程控制器的核心是微處理器，可編程控制器是由自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)及綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)的。CPU是控制器的核心，它能夠?qū)幊坦ぞ咻斎氲某绦蚝陀脩魯?shù)據(jù)進(jìn)行接收和儲(chǔ)存，并檢查發(fā)酵期間相關(guān)程序的應(yīng)用情況，在發(fā)酵程序中，按照指令順序，對(duì)相關(guān)操作逐步解釋和操作，將各種操作要求完成，從而使菌株生長(zhǎng)需求和發(fā)酵生產(chǎn)參數(shù)的控制情況相互符合[3]。

2.3 控制系統(tǒng)組態(tài)

組態(tài)通過(guò)對(duì)軟件工具充分運(yùn)用，有效配置軟件和計(jì)算機(jī)的相關(guān)資源，使軟件和計(jì)算機(jī)能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的程序?qū)⑾嚓P(guān)任務(wù)自動(dòng)完成，從而使使用者需求得到充分滿足。對(duì)于監(jiān)控組態(tài)軟件來(lái)說(shuō)，這一專業(yè)軟件主要用于過(guò)程的控制和數(shù)據(jù)的采集，它在開(kāi)發(fā)環(huán)境、軟件平臺(tái)及自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層中具有十分靈活的應(yīng)用，在泰樂(lè)菌素發(fā)酵期間，充分運(yùn)用監(jiān)控組態(tài)工具，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)發(fā)酵流程實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r和各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)狀態(tài)的有效監(jiān)控，同時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)傳遞至上游網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，將可靠的數(shù)據(jù)提供給總控制臺(tái)，從而適當(dāng)?shù)囊?guī)劃發(fā)酵作業(yè)，并合理調(diào)整相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.4 自動(dòng)控制程序編制情況

在泰樂(lè)菌素發(fā)酵過(guò)程中，其自動(dòng)控制程序編制是在組態(tài)監(jiān)控部分輸入發(fā)酵流程，通過(guò)可編程控制器的作用，有效編程和控制各個(gè)環(huán)節(jié)，合理設(shè)置加料的數(shù)量、發(fā)酵的壓力及溫度等，同時(shí)按照監(jiān)控組態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行有效監(jiān)控，給予有效調(diào)控，使各個(gè)環(huán)節(jié)與生產(chǎn)要求相符合。

綜上所述，泰樂(lè)菌素的發(fā)展前景和重要生產(chǎn)意義決定需要有效提高產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率，在發(fā)酵期間，對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)充分運(yùn)用，使得數(shù)據(jù)精細(xì)化的發(fā)酵過(guò)程得到保障，使得物料浪費(fèi)和人工應(yīng)用浪費(fèi)的情況降低，同時(shí)與可持續(xù)發(fā)展的要求有效符合，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的不斷改進(jìn)，并進(jìn)行積極推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] CN201310575460.2.一種利用泰樂(lè)菌素發(fā)酵液生產(chǎn)無(wú)菌原料藥泰樂(lè)菌素鹽的方法[P].中國(guó)：寧夏泰瑞制藥股份有限公司，2014-03-19.

[2]石彥鵬，張麗，張萍.硫酸亞鐵對(duì)泰樂(lè)菌素發(fā)酵的影響[J].中國(guó)獸藥雜志，2009，43（6）：30-31.

[3]蔣順進(jìn).原生質(zhì)體ARTP誘變選育阿維菌素高產(chǎn)菌株[J].中國(guó)抗生素雜志，2018，43（7）：831-836.