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龙图腾网恭喜山东景岳生物科技有限公司申请的专利一种复合益生菌生产安全监测方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118932118B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411419445.3，技术领域涉及：C12Q3/00；该发明授权一种复合益生菌生产安全监测方法及系统是由张学杰;张学建设计研发完成，并于2024-10-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种复合益生菌生产安全监测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种复合益生菌生产安全监测方法及系统，涉及生产监测技术领域，包括部署传感器收集环境数据，分析环境数据判断当前环境的稳定状态并制定对应措施，在环境恢复稳定后采集菌种和培养基中的原料样本进行微生物安全检测，判断原料合格情况并进行污染溯源分析。本发明通过实时采集环境数据，并根据环境状态和原料状态智能判断发酵条件的初始化参数，实现了环境、发酵条件及菌种形态特征的全流程监测，能及时捕捉环境波动、原料污染及菌种形态变化的细微特征，并基于异常分类结果生成相应的控制策略，有效提升了生产的安全性和稳定性，实现了生产过程中污染源的精确定位与分类，能够在污染事件发生时采取针对性地控制策略，避免生产损失。

本发明授权一种复合益生菌生产安全监测方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种复合益生菌生产安全监测方法，其特征在于：包括，部署传感器收集环境数据，分析环境数据判断当前环境的稳定状态并制定对应措施，在环境恢复稳定后采集菌种和培养基中的原料样本进行微生物安全检测，判断原料合格情况并进行污染溯源分析；根据环境状态和原料状态初始化复合益生菌的发酵条件并实时监测发酵过程中条件参数变化判断条件波动情况，在条件发生波动后采集菌种的形态图像并提取形态特征，检测菌种形态异常情况并进行分类；根据异常分类结果制定相应措施，存储生产过程中的监测数据并进行备份；所述部署传感器收集环境数据，分析环境数据判断当前环境的稳定状态并制定对应措施指将各类环境传感器部署在生产车间和发酵罐内，设定传感器数据采集频率后收集环境数据，对收集的实时环境数据进行格式转换和标准化处理，使用归一化格式将每种环境数据映射到0至1之间的标准化数值；设定环境数据中各个参数对应的安全阈值，根据当前采集的环境数据计算各个参数的稳定性： ；式中，是当前参数值，是理想参数值，是在当前时间窗口内该参数的最大波动幅度，是超时惩罚因子，是该参数在超出安全阈值状态下的累计时间；将所有环境参数的稳定性指数进行加权求和生成综合环境稳定性指数，设定稳定阈值，若，则表示整体环境处于稳定状态，生成“环境稳定”标识，若，则说明环境不稳定，生成“环境不稳定”标识，并启动相应的调控设备，当所有环境参数连续10分钟保持稳定后生成“环境合格标识”；所述在环境恢复稳定后采集菌种和培养基中的原料样本进行微生物安全检测，判断原料合格情况并进行污染溯源分析指使用无菌采样器从发酵罐中分别采集菌种样本和培养基样本，将采集好的样本放入PCR检测装置的样本池中进行前处理，PCR检测装置自动加载所需的引物、探针和样本，将检测分为两个主要任务：病原菌浓度检测和菌种浓度检测；根据目标检测的微生物种类设置PCR扩增参数，扩增目标基因序列；在每个RCP扩增周期中，通过荧光探针读取每个样本中目标基因序列的荧光信号强度，将扩增后的荧光信号强度转化为目标微生物浓度Z： ，式中，是目标基因数量，是PCR扩增周期数，V是参与PCR扩增的目标样本的体积；将计算得到的菌种浓度和病原菌浓度与原料安全标准进行比对：若有病原菌的浓度超过100cfumL，则标记为“病原菌浓度超标”，否则标记为“病原菌浓度合格”，若目标菌种浓度小于10000cfumL，则标记为“菌种浓度不足”，否则标记为“菌种浓度合格”，若检测到沙门氏菌、李斯特菌、大肠杆菌的特征基因序列，则标记为“污染物超标”，否则标记为“无污染物”；根据各项结果生成原料状态标识，若所有检测项目都符合标准，则说明原料合格，若有一个及以上的检测项目不符合标准，则说明原料不合格；当原料检测不合格时，根据环境微生物浓度数据进行溯源分析，计算污染溯源系数： ，式中，H是原料中检测到的目标微生物浓度，PI是环境空气中的微生物浓度，j是转换系数；设定污染浓度阈值为L，若溯源系数大于阈值L，则说明污染物浓度高于环境污染浓度，污染源为原料本身，隔离不合格原料并停止当前发酵操作，否则表明污染物与环境污染源相关，暂停当前生产批次并启动环境再清洁操作；所述根据环境状态和原料状态初始化复合益生菌的发酵条件并实时监测发酵过程中条件参数变化判断条件波动情况指在完成环境和原料状态的安全确认后，根据不同原料和环境特性初始设定复合益生菌生长的发酵参数，在初始化设定后，自动记录发酵罐内的实时参数值并作为发酵基准数据集；在进行发酵后，每隔10秒采集一次发酵罐内的发酵参数并将实时数据与基准数据进行比对，记录每个时间点的参数偏差值：若偏差值持续超过±5%范围的时间超过60秒，则标记为“条件波动事件”，记录波动发生的具体时间点和波动参数；所述在条件发生波动后采集菌种的形态图像并提取形态特征，检测菌种形态异常情况并进行分类指在接收到“条件波动事件”标识后，每隔2小时自动从发酵罐中取样1—5ml发酵液体，在样液稳定后，通过激光共聚焦显微镜采集菌种图像并自动调整显微镜的焦距，每次采集5—10张连续图像，使用多光谱图像融合技术将在不同光照条件下获取的图像进行合成并去除图像噪声；通过U-Net图像分割模型对经过去噪处理后的图像进行分割，识别出菌体细胞的形态特征区域，自动标注每个菌体的特征并计算每个形态特征的具体数值；所述计算每个形态特征的具体数值包括，通过计算每个细胞形态区域的主轴长度得到菌种的菌丝延展长度B： ；式中，n是菌丝体的数量，和是第i个菌丝体的两端坐标，是发酵液体的流速，是发酵液体的密度，是液体黏度，是菌丝在发酵罐中的生长空间分布因子；通过计算每个单位面积中的细胞数量判断菌体的生长密度Y： ；式中，是单位面积内的细胞总数量，是样本总面积，重力加速度，是细胞的密度，是发酵液的深度，是发酵液体的流速；通过每个细胞的面积和形状特征计算形态一致性系数，判断菌种整体形态的一致性C： ；式中，是细胞面积的标准差，是细胞面积的均值，是长宽比偏差，是理想的细胞长宽比，是细胞间的平均距离，是细胞密度，是调节指数参数；将当前的形态特征数据与历史基准数据进行对比得到所有形态特征的综合偏差值，通过随机森林模型根据形态特征的偏差程度进行异常分类，将菌种形态的异常情况分类为轻度异常状态、中度异常状态和严重异常状态；所述根据异常分类结果制定相应措施指若菌种形态为轻度异常，则调整发酵罐的温控系统参数，降低温度至目标值；若菌种形态为中度异常，则暂停发酵过程，停止发酵罐的搅拌系统，引入新鲜空气源，增加发酵液的溶解氧浓度，采集发酵液样品进行污染物检测；若菌种形态为重度异常，停止发酵设备运行，关闭所有外部气源和营养物供给系统，对发酵罐进行高温蒸汽消毒，消除所有潜在污染源；所述存储生产过程中的监测数据并进行备份指根据数据类型将所有生产过程数据进行分类后按照时间戳和批次号进行归档，使用本地数据库和云端存储系统进行数据存储，并对数据进行定期备份和增量备份。

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