[0001] 本发明涉及药渣发酵技术领域，尤其涉及一种药渣发酵系统。

[0002] 现有技术里对药渣发酵的技术存在缺乏对药渣发酵过程中的含水量的变化对于发酵速率和发酵质量的影响的处理技术。

[0003] 中国专利公开号：CN110251558A公开了一种黄芩药渣半固体发酵技术方法，属于半固体发酵技术领域。其技术方案为：取黄芩药渣，黄芩药渣粉碎至20mm以下，得到黄芩药渣粉，将黄芩药渣粉中加入多种复合酶混合物，并充分混合均匀，将充分混合的混合物进行烘干，烘干混合物，将烘干混合物在真空条件下、保持温度在37℃发酵，发酵完成后得到黄芩药渣发酵物并进行真空包装。本发明的有益效果为：利用半固体发酵的方法处理黄芩药渣，所用的液态植物乳杆菌和复合酶会分解黄芩药渣中的纤维、果胶等成分，结合黄芩中的黄酮类有效成分及乳酸菌等多种益生菌的相互作用，不仅能够在比传统的物理化学方法更为温和的条件下实现药渣的利用，更能对其药性进行适度的调整，扩大用药范围。由此可见，所述黄芩药渣半固体发酵技术方法存在由于对发酵过程中存在的含水量和药渣粒径的调节产生的热量对于发酵速率和发酵质量的问题。

[0026] 为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

[0027] 下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

[0028] 请参阅图1、图2、图3以及图4所示，其分别为本发明实施例药渣发酵系统的系统结构示意图、整体结构框图、发酵模块与中控模块的连接结构框图、发酵模块、粉碎模块以及水分调节模块与中控模块的连接结构框图。本发明一种药渣发酵系统，包括：进料模块1，用以将药渣送入发酵系统内，包括用以运输药渣的进料皮带12和与所述进料皮带12相连的皮带电机11；
粉碎模块，其与所述进料模块1相连，用以接收和粉碎所述进料皮带12输出的药渣，包括粉碎仓3、设置于所述粉碎仓3上方的粉碎电机2、与所述粉碎电机2相连以对药渣进行滚切粉碎的粉碎组件13、与所述粉碎仓3相连的出料管道14以及设置于所述出料管道出料口处以检测粉碎完成的药渣粒径的粒径传感器9；
水分调节模块，其与所述粉碎模块相连，用以调节所述粉碎完成的药渣的含水量，包括用以对药渣的含水量进行调节的挤压组件4和设置于所述挤压组件4下方以提供挤压场所的药渣暂存组件5；
发酵模块，其与所述水分调节模块相连，用以对含水量调节完成的药渣进行发酵操作，包括发酵单元以及用以检测所述发酵单元中发酵容器10的药渣对应参数的检测单元；所述发酵单元还包括设置于所述发酵容器10上方以抓取完成含水量调节的药渣的抓取机械臂6；
中控模块，其分别与所述进料模块1、所述粉碎模块、所述水分调节模块以及所述发酵模块相连，用以根据历史数据中存储的药渣的发酵时长判定药渣的发酵过程是否正常，并根据药渣的发酵时长与预设发酵时长的差值将所述挤压组件4的预设挤压强度调节至第一对应值，以及，根据药渣发酵混合物在单位周期内的气泡数量与预设气泡数量的差值判定是否将挤压组件4的预设挤压强度二次调节至第二对应值，中控模块根据药渣实际平均粒径与预设药渣平均粒径的差值将粉碎电机转速调节至第一对应转速值，以及，根据发酵容器实际温差与预设第一温差的差值将粉碎电机转速二次调节至第二对应转速值。

[0029] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明所述系统通过设置进料模块1、粉碎模块、水分调节模块、发酵模块以及中控模块，通过在药渣进行发酵前根据历史数据中存储的药渣的发酵时长判定药渣的发酵过程是否正常并在判定药渣的发酵过程受到药渣含水量的影响时根据药渣的发酵时长与预设发酵时长的差值将预设挤压强度调节至对应值，降低了由于药渣的含水量过小对于发酵速度和发酵品质的影响；通过在完成预设挤压强度的调节且判定药渣平均粒径对发酵速度的影响超出允许范围时根据药渣实际平均粒径与预设药渣平均粒径的差值将粉碎电机转速调节至对应值，降低了由于药渣的平均粒径过大对于发酵速度的影响；通过在判定含水量调节后的药渣含水量对微生物产生了稀释作用时根据药渣发酵混合物的单位周期内气泡数量与预设气泡数量的差值对预设挤压强度进行二次调节，降低了由于药渣的含水量过多对于微生物的稀释作用对于发酵速度和发酵品质的影响；通过在判定药渣的粉碎程度对药渣发酵混合物的含水量产生影响时根据发酵容器实际温差与预设第一温差的差值判定是否对粉碎电机转速进行二次调节，降低了由于对粉碎电机2的转速调节过快对于药渣温度的升高过多导致的药渣发酵混合物水分蒸发增多对于发酵速率的影响，实现了药渣发酵效率和药渣发酵产物质量的提高。

[0030] 请继续参阅图1和图3所示，所述检测单元包括：视觉检测器7，其设置于所述发酵容器10上方，用以对发酵容器10中粉碎后的药渣与发酵菌溶液混合后形成的药渣发酵混合物的气泡数量进行检测；
温度传感器8，其设置于所述发酵容器10内部，用以对粉碎后的药渣进入发酵容器单位周期时刻的发酵容器第一温度和药渣进入发酵模块时刻的发酵容器第二温度分别进行检测。

[0031] 进一步地，本发明所述系统通过在检测单元中设置的视觉检测器7和温度传感器8，通过视觉检测器7对药渣发酵混合物的气泡数量进行检测以及温度传感器8对发酵容器
10内的温度进行检测，降低了由于对温度和气泡数量的检测不精准对于温度变化和气泡数量变化反映出来的各模块的设置参数不合理以及出现故障情况的影响，进一步实现了药渣发酵效率和药渣发酵产物质量的提高。

[0032] 请继续参阅图1和图2所示，所述中控模块在预设第一条件根据历史数据中存储的药渣的发酵时长T判定药渣的发酵过程是否正常，其中，中控模块设有预设第一发酵时长T1和预设第二发酵时长T2，其中T1＜T2，若T≤T1，所述中控模块判定药渣的发酵过程正常并控制各模块继续按照预定参数对药渣进行发酵；
若T1＜T≤T2，所述中控模块判定药渣的发酵过程受到药渣含水量的影响、计算药渣的发酵时长与预设发酵时长的差值△T并在预设第一发酵时长条件根据△T将挤压组件4的预设挤压强度调节至第一对应预设挤压强度Q’，设定△T=T‑T1，设定Q’=Q0×αi，αi为挤压强度调节系数，其中，中控模块设有预设第一发酵时长差值△T1、预设第二发酵时长差值△T2、预设第一挤压强度调节系数α1、预设第二挤压强度调节系数α2以及预设挤压强度Q0，其中，△T1＜△T2，1＜α1＜α2，
若△T≤△T1，所述中控模块判定不对所述预设挤压强度进行调节；
若△T1＜△T≤△T2，所述中控模块判定使用α1对所述预设挤压强度进行调节；
若△T＞△T2，所述中控模块判定使用α2对所述预设挤压强度进行调节；
其中，所述预设第一发酵时长条件为所述中控模块完成药渣的发酵过程是否正常的判定且药渣的发酵时长T满足T1＜T≤T2；
若T＞T2，所述中控模块初步判定粉碎的药渣平均粒径对发酵速度存在影响、控制所述粒径传感器9对粉碎完成的药渣平均粒径进行检测并根据检测到的药渣实际粒径对粉碎的药渣平均粒径对发酵速度的影响进行二次判定；
其中，所述预设第一条件为对药渣进行发酵前。

[0033] 进一步地，本发明所述系统通过设置预设第一发酵时长差值、预设第二发酵时长差值、预设第一挤压强度调节系数、预设第二挤压强度调节系数以及预设挤压强度，通过在判定药渣的发酵过程受到药渣含水量的影响时根据药渣的发酵时长与预设发酵时长的差值判定是否对挤压组件4的预设挤压强度进行调节，降低了由于药渣中的含水量过少对于发酵速率的影响，进一步实现了药渣发酵效率和药渣发酵产物质量的提高。

[0034] 请继续参阅图1和图2所示，所述中控模块在预设第二条件根据药渣的发酵时长与预设发酵时长的差值与预设最大发酵时长差值判定发酵模块是否出现设备故障，中控模块设有预设最大发酵时长差值△Tmax，若△T≤△Tmax，所述中控模块判定发酵模块未出现设备故障并控制发酵模块继续进行下一批次的药渣发酵过程；
若△T＞△Tmax，所述中控模块判定发酵模块出现设备故障并发出针对发酵模块的设备故障检查和检修通知；
其中，所述预设第二条件为所述中控模块完成对于挤压组件的预设挤压强度的调节。

[0035] 进一步地，本发明所述系统通过设置预设最大发酵时长差值，通过在完成对于挤压组件预设挤压强度的调节时根据药渣的发酵时长与预设发酵时长的差值与预设最大发酵时长差值判定发酵模块是否出现设备故障，降低了由于对发酵模块的故障的检测不准确对于发酵速率和发酵质量的影响，进一步实现了药渣发酵效率和药渣发酵产物质量的提高。

[0036] 请继续参阅图1和图3所示，所述中控模块在预设第二发酵时长条件下控制所述粒径传感器9对药渣平均粒径进行检测并根据检测到的药渣实际平均粒径判定粉碎后的药渣平均粒径D对发酵速度是否存在影响进行二次判定，其中，中控模块设有预设第一药渣平均粒径D1和与预设第二药渣平均粒径D2，其中D1＜D2，若D≤D1，所述中控模块判定药渣平均粒径对发酵速度的影响在允许范围内并控制粉碎电机2按照预设粉碎电机转速对药渣进行粉碎；
若D1＜D≤D2，所述中控模块判定药渣平均粒径对发酵速度的影响超出允许范围、计算药渣实际平均粒径与预设药渣平均粒径的差值△D并根据△D将所述粉碎电机转速调节至第一对应转速值，设定△D=D‑D1；
若D＞D2，所述中控模块判定粉碎设备出现设备故障并发出粉碎设备故障停止运行和检修通知；
其中，所述第二发酵时长条件为所述中控模块完成对于挤压组件预设挤压强度的调节且药渣的发酵时长T满足T＞T2。

[0037] 进一步地，本发明所述系统通过设置预设第一药渣平均粒径和与预设第二药渣平均粒径，通过控制设置于所述粉碎模块出口处的粒径传感器9对药渣平均粒径进行检测并根据检测到的药渣实际平均粒径判定粉碎后的药渣平均粒径对发酵速度是否存在影响进行进一步判定，降低了由于药渣平均粒径过大减慢发酵速率的影响，进一步实现了药渣发酵效率和药渣发酵产物质量的提高。

[0038] 请继续参阅图1、图2以及图3所示，所述中控模块在预设药渣粒径条件根据实际药渣平均粒径与预设药渣平均粒径的差值判定是否将粉碎电机转速调节至第一对应转速值V’，设定V’=V0×（1+βγ）/2，βγ为粉碎电机转速调节系数，设定γ=1，2，其中，中控模块设有预设第一药渣平均粒径差值△D1、预设第二药渣平均粒径差值△D2、预设第一粉碎电机转速调节系数β1、预设第二粉碎电机转速调节系数β2以及预设粉碎电机转速V0，其中，△D1＜△D2，1＜β1＜β2，若△D≤△D1，所述中控模块判定不对所述粉碎电机转速进行调节；
若△D1＜△D≤△D2，所述中控模块判定使用β1对所述粉碎电机转速进行调节；
若△D＞△D2，所述中控模块判定使用β2对所述粉碎电机转速进行调节；
其中，所述预设药渣粒径条件为所述中控模块完成粉碎后的药渣平均粒径对发酵速度是否存在影响的二次判定且粉碎后的药渣平均粒径D满足D1＜D≤D2。

[0039] 进一步地，本发明所述系统通过设置预设第一药渣平均粒径差值、预设第二药渣平均粒径差值、预设第一粉碎电机转速调节系数、预设第二粉碎电机转速调节系数以及预设粉碎电机转速，通过在完成对于粉碎过程是否符合要求的判定时根据实际药渣平均粒径与预设药渣平均粒径的差值判定是否将粉碎电机转速进行调节，降低了由于对粉碎电机2的转速的调节不精准对于发酵速率和发酵质量的影响，进一步实现了药渣发酵效率和药渣发酵产物质量的提高。

[0040] 请继续参阅图1、图2以及图3所示，所述中控模块在预设第三条件控制设置于发酵容器上方的视觉传感器7对发酵模块中粉碎后的药渣与微生物溶液混合后形成的药渣发酵混合物的气泡数量进行检测、统计单位周期内气泡数量并根据统计到的单位周期内气泡数量S判定含水量调节后的药渣含水量是否在允许范围内，中控模块设有预设第一气泡数量S1和预设第二气泡数量S2，其中S1＜S2，若S≤S1，所述中控模块判定含水量调节后的药渣含水量在允许范围内并控制水分调节模块按照调节后的第一对应预设挤压强度Q’继续对下一批药渣的含水量进行调节；
若S1＜S≤S2，所述中控模块判定含水量调节后的药渣含水量对微生物产生了稀释作用、计算药渣发酵混合物的单位周期内气泡数量与预设气泡数量的差值△S，并根据△S将所述挤压组件的预设挤压强度二次调节至第二对应预设挤压强度值，设定△S=S‑S1；
若S＞S2，所述中控模块初步判定粉碎后的药渣的温度超出允许范围、控制所述温度传感器8对粉碎后的药渣进入发酵容器单位周期时刻的发酵容器第一温度Ga和药渣进入发酵容器时刻的发酵容器第二温度Gb分别进行检测，中控模块对所述发酵容器第一温度与所述发酵容器第二温度的差值进行计算并根据计算得到的发酵容器实际温差G判定药渣的粉碎程度是否对药渣发酵混合物的含水量产生影响，设定G=Ga‑Gb；
其中，所述预设第三条件为所述中控模块完成粉碎电机转速的调节。

[0041] 进一步地，本发明所述系统通过设置预设第一气泡数量和预设第二气泡数量，通过控制设置于所述发酵模块发酵容器10中的视觉检测器7对发酵模块中粉碎后的药渣与微生物溶液混合后形成的药渣发酵混合物的单位周期内气泡数量判定含水量调节后的药渣含水量是否在允许范围内，降低了由于药渣的含水量过多对于微生物产生的稀释作用对于发酵速率的影响，进一步实现了药渣发酵效率和药渣发酵产物质量的提高。

[0042] 请继续参阅图1、图2以及图4所示，所述中控模块在预设第一气泡数量条件根据药渣发酵混合物的单位周期内气泡数量与预设气泡数量的差值判定是否将挤压组件的预设挤压强度二次调节至第二预设挤压强度值Q”，设定Q”=Q’×αj，αj为第二挤压强度调节系数，设定j=3，4，其中，中控模块设有预设第一气泡数量差值△S1、预设第二气泡数量差值△S2、预设第三挤压强度调节系数α3以及预设第四挤压强度调节系数α4，其中，△S1＜△S2，0＜α3＜α4＜1，若△S≤△TS1，所述中控模块判定不对所述挤压强度进行二次调节；
若△S1＜△S≤△S2，所述中控模块判定使用α4对所述挤压强度进行二次调节；
若△S＞△S2，所述中控模块判定使用α3对所述挤压强度进行二次调节；
其中，所述预设第一气泡数量条件为所述中控模块完成含水量调节后的药渣含水量是否在允许范围内的判定且药渣发酵混合物的单位周期内气泡数量S满足S1＜S≤S2。

[0043] 进一步地，本发明所述系统通过设置预设第一气泡数量差值、预设第二气泡数量差值、预设第三挤压强度调节系数以及预设第四挤压强度调节系数，通过根据药渣发酵混合物的单位周期内气泡数量与预设气泡数量的差值判定是否对挤压组件的预设挤压强度进行二次调节，降低了由于对挤压强度的调节不精准对于药渣含水量的调节不精准对于发酵过程的影响，进一步实现了药渣发酵效率和药渣发酵产物质量的提高。

[0044] 请继续参阅图1和图3所示，所述中控模块在预设第二气泡数量条件根据计算得到的发酵容器实际温差G判定药渣的粉碎程度是否对药渣发酵混合物的含水量产生影响，其中，中控模块设有预设第一温差G1和预设第二温差G2，其中G1＜G2，若G≤G1，所述中控模块判定药渣的粉碎程度未对药渣发酵混合物的含水量产生影响；
若G1＜G≤G2，所述中控模块判定药渣的粉碎程度对药渣发酵混合物的含水量产生影响、计算发酵容器实际温差G与预设第一温差的差值△G并根据△G将所述粉碎电机转速二次调节至对应值，设定△G=G‑G1；
若G＞G2，所述中控模块判定粉碎设备存在设备故障风险并发出设备故障检查通知；
其中，所述预设第二气泡数量条件为所述中控模块完成对于挤压组件的预设挤压强度的二次调节且药渣发酵混合物的单位周期内气泡数量S满足S＞S2。

[0045] 进一步地，本发明所述系统通过设置预设第一温差和预设第二温差，通过根据计算得到的发酵容器实际温差判定药渣的粉碎程度是否对药渣发酵混合物的含水量产生影响，降低了由于对药渣的粉碎程度对药渣发酵混合物的含水量的判定不精准和药渣粉碎过程中增加的热量对药渣发酵混合物的含水量产生的影响从而对发酵速率和发酵产品质量的影响，进一步实现了药渣发酵效率和药渣发酵产物质量的提高。

[0046] 请继续参阅图1、图2以及图3所示，所述中控模块在预设温差条件根据发酵容器实际温差G与预设第一温差的差值判定是否将粉碎电机转速二次调节至第二对应转速值V”，设定V”=V’×（1+βγ）/2，βs为第二粉碎电机转速调节系数，设定s=3，4，其中，中控模块设有预设第一温差差值△G1、预设第二温差差值△G2、预设第三粉碎电机转速调节系数β3以及预设第四粉碎电机转速调节系数β4，其中，△G1＜△G2，1＜β3＜β4＜β1，若△G≤△G1，所述中控模块判定不对所述粉碎电机转速进行二次调节；若△G1＜△G≤△G2，所述中控模块判定使用β3对所述粉碎电机转速进行二次调节；
若△G＞△G2，所述中控模块判定使用β4对所述粉碎电机转速进行二次调节；
其中，所述预设温差条件为发酵容器实际温差G满足G1＜G≤G2。

[0047] 进一步地，本发明所述系统通过设置预设第一温差差值、预设第二温差差值、预设第三粉碎电机转速调节系数以及预设第四粉碎电机转速调节系数，中控模块根据发酵容器实际温差与预设第一温差的差值判定是否对粉碎电机转速进行二次调节，降低了由于药渣粉碎过程中的热量对于发酵过程中含水量变化的影响导致的发酵速率的影响，进一步实现了药渣发酵效率和药渣发酵产物质量的提高。

[0048] 实施例1本实施例1所述中控模块在完成对于粉碎过程是否符合要求的判定时根据实际药渣平均粒径与预设药渣平均粒径的差值判定是否将粉碎电机转速进行调节，中控模块设有预设第一药渣平均粒径差值△D1、预设第二药渣平均粒径差值△D2、预设第一粉碎电机转速调节系数β1、预设第二粉碎电机转速调节系数β2以及预设粉碎电机转速V0，其中，△D1=
1cm，△D2=2cm，β1=1.2,β2=1.8，V0=800r/min，本实施例1中发酵模块添加的有80％黄芩药渣，5％葡萄糖，5％蛋白酶，硫酸镁10％，预定发酵时长为120h‑192h，
本实施例中求得△D=1.5cm，中控模块判定△D1＜△D≤△D2并使用β1对所述粉碎电机转速进行调节，调节后的粉碎电机转速记为V’，设定V’=800r/min×（1+1.2）/2=880r/min，最后统计的实际发酵时长为150h。

[0049] 进一步地，本发明所述系统通过设置预设第一药渣平均粒径差值、预设第二药渣平均粒径差值、预设第一粉碎电机转速调节系数、预设第二粉碎电机转速调节系数以及预设粉碎电机转速，通过在药渣平均粒径超过预设范围对发酵速度产生影响时对粉碎电机转速进行调节以降低药渣的粒径，降低了由于对粉碎电机的转速的调节不精准对于发酵速率和发酵质量的影响，进一步实现了药渣发酵效率和药渣发酵产物质量的提高。

[0050] 实施例2本实施例2所述中控模块在完成对于粉碎过程是否符合要求的判定时根据实际药渣平均粒径与预设药渣平均粒径的差值判定是否将粉碎电机转速进行调节，中控模块设有预设第一药渣平均粒径差值△D1、预设第二药渣平均粒径差值△D2、预设第一粉碎电机转速调节系数β1、预设第二粉碎电机转速调节系数β2以及预设粉碎电机转速V0，其中，△D1=
1cm，△D2=2cm，β1=1.2,β2=1.8，V0=800r/min，本实施例2中发酵模块添加的有80％黄芩药渣，5％葡萄糖，5％蛋白酶，硫酸镁10％，预定发酵时长为120h‑192h，
本实施例中求得△D=2.2cm，中控模块判定△D＞△D2并使用β2对所述粉碎电机转速进行调节，调节后的粉碎电机转速记为V’，设定V’=800r/min×（1+1.8）/2=1120r/min，最后统计得实际发酵时长为146h。

[0051] 进一步地，本发明所述系统通过设置预设第一药渣平均粒径差值、预设第二药渣平均粒径差值、预设第一粉碎电机转速调节系数、预设第二粉碎电机转速调节系数以及预设粉碎电机转速，通过在实际药渣平均粒径与预设药渣平均粒径的差值超过预设第二药渣平均粒径差值时对粉碎电机转速的调节实现了对药渣粒径的精准调节，降低了由于药渣的粒径过大对于药渣发酵速率的影响，进一步实现了药渣发酵效率和药渣发酵产物质量的提高。

[0052] 至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

[0053] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。