该项目为省科技厅计划外项目，应用于植酸酶生产行业和生物制药行业。 酶发酵生产过程是微生物次级代谢的生化反应过程，机理十分复杂，其生产工艺既包括生物、化工技术，又包括机械、物理技术，过程控制参数多，参数既相互关联，又相互制约。植酸酶发酵的起始阶段加注基础料，随着发酵工艺的进行，基础料中的营养成分逐渐被菌种代谢消耗，这样就需要不断的有新的营养物填入，营养物质采用连续流加补料方式。在发酵过程中除控制好各项发酵工艺参数和连续补料外，还应整个发酵过程不染菌。由于补料营养物质中有甲醇，所以整个发酵控制系统还应满足防爆要求。植酸酶生物发酵自动化控制部分是设备的核心技术，针对植酸酶发酵工艺特点，开发一套适应植酸酶发酵生产的自动化系统，提高植酸酶的酶活和产量是本项目设计的任务。 1、 研究开发出符合植酸酶生物发酵工艺特点的自动化控制系统。 2、 控制系统采用软冗余与硬件冗余结合的方式，系统采用Profibus-DP现场总线。 3、 针对植酸酶发热变化快，发酵过程中即有升温和降温过程的特点，在温度控制方式采用智能模糊控制与智能PID控制结合控制方式，温度控制误差〈0.3℃。 4、 对发酵过程温度、PH（酸碱度）、DO（溶氧）、发酵罐压力、空气流量、CO2等发酵参数检测和控制。PH控制中采用特殊控制算法，PH控制误差＜0.01. 5、 自动补料采用采用专用补料器，与PH和DO等参数配合控制提高了补料连续性和精确性，动态补料误差小于1%。 6、 在泡沫检测和消泡控制中，采用专用消泡电极，检测控制准确。 7、 通过对溶氧的检测,控制空气流量和改变发酵罐搅拌速率，有效节约了能源。 8、 在压力喷雾控制系统中气流加温采用蒸汽加热与电加热结合，对风量、进口温度、出口温度、塔内差压采用优先策略的综合控制方式。这种控制方式既保证了系统高效率的工作、又保证酶活损失最小，同时成品含水量稳定，成品收率提高5%-10%，由于对风机、喂料等设备采用变频控制，系统节能20%。 9、 气流干燥系统与压力喷物控制系统取得了相同的控制效果。 10、 控制系统符合GMP标准和防爆2区要求。 该系统包括酶发酵全过程的工艺参数控制，涉及温度、压力、流量、转速、溶氧、PH测量和控制，该系统通过近二年运行证明设计合理，符合植酸酶大规模生物发酵生产的要求，通过该项目的实施可提高植酸酶酶活2000单位，收率提高20%，节电20%，原料消耗减少15%，单吨成本小降30%，每年可为生物工程公司创收近千万元，社会效益也同样明显，减少了污水排放，节省了电能和蒸汽，如果在同行业推广，每年可为社会节约近亿元的资金。 意义： 通过该项技术研究开发，可提高植酸酶产量，降低生产成本，使高新技术成果更好更快地转化为生产力，有益于民，造福于民。本市拥有该项技术的知识产权，可使衡水更多的企业能进入生物工程领域，对促进衡水市经济发展，提升植酸酶行业的技术进步和技术推广有着重要意义。

该项目为省科技厅计划外项目，应用于植酸酶生产行业和生物制药行业。 酶发酵生产过程是微生物次级代谢的生化反应过程，机理十分复杂，其生产工艺既包括生物、化工技术，又包括机械、物理技术，过程控制参数多，参数既相互关联，又相互制约。植酸酶发酵的起始阶段加注基础料，随着发酵工艺的进行，基础料中的营养成分逐渐被菌种代谢消耗，这样就需要不断的有新的营养物填入，营养物质采用连续流加补料方式。在发酵过程中除控制好各项发酵工艺参数和连续补料外，还应整个发酵过程不染菌。由于补料营养物质中有甲醇，所以整个发酵控制系统还应满足防爆要求。植酸酶生物发酵自动化控制部分是设备的核心技术，针对植酸酶发酵工艺特点，开发一套适应植酸酶发酵生产的自动化系统，提高植酸酶的酶活和产量是本项目设计的任务。 1、 研究开发出符合植酸酶生物发酵工艺特点的自动化控制系统。 2、 控制系统采用软冗余与硬件冗余结合的方式，系统采用Profibus-DP现场总线。 3、 针对植酸酶发热变化快，发酵过程中即有升温和降温过程的特点，在温度控制方式采用智能模糊控制与智能PID控制结合控制方式，温度控制误差〈0.3℃。 4、 对发酵过程温度、PH（酸碱度）、DO（溶氧）、发酵罐压力、空气流量、CO2等发酵参数检测和控制。PH控制中采用特殊控制算法，PH控制误差＜0.01. 5、 自动补料采用采用专用补料器，与PH和DO等参数配合控制提高了补料连续性和精确性，动态补料误差小于1%。 6、 在泡沫检测和消泡控制中，采用专用消泡电极，检测控制准确。 7、 通过对溶氧的检测,控制空气流量和改变发酵罐搅拌速率，有效节约了能源。 8、 在压力喷雾控制系统中气流加温采用蒸汽加热与电加热结合，对风量、进口温度、出口温度、塔内差压采用优先策略的综合控制方式。这种控制方式既保证了系统高效率的工作、又保证酶活损失最小，同时成品含水量稳定，成品收率提高5%-10%，由于对风机、喂料等设备采用变频控制，系统节能20%。 9、 气流干燥系统与压力喷物控制系统取得了相同的控制效果。 10、 控制系统符合GMP标准和防爆2区要求。 该系统包括酶发酵全过程的工艺参数控制，涉及温度、压力、流量、转速、溶氧、PH测量和控制，该系统通过近二年运行证明设计合理，符合植酸酶大规模生物发酵生产的要求，通过该项目的实施可提高植酸酶酶活2000单位，收率提高20%，节电20%，原料消耗减少15%，单吨成本小降30%，每年可为生物工程公司创收近千万元，社会效益也同样明显，减少了污水排放，节省了电能和蒸汽，如果在同行业推广，每年可为社会节约近亿元的资金。 意义： 通过该项技术研究开发，可提高植酸酶产量，降低生产成本，使高新技术成果更好更快地转化为生产力，有益于民，造福于民。本市拥有该项技术的知识产权，可使衡水更多的企业能进入生物工程领域，对促进衡水市经济发展，提升植酸酶行业的技术进步和技术推广有着重要意义。