本發(fā)明涉及質量監(jiān)控領域，具體而言，涉及一種發(fā)酵食品發(fā)酵質量的監(jiān)控裝置。

背景技術：

生活中，有許多食品是通過發(fā)酵制備而成，如醬油是以純糧食為原料，經微生物發(fā)酵而成。發(fā)酵技術歷經上千年的錘煉，已很成熟，在中國飲食文化上有著獨特意義。可在自動化規(guī)?；l(fā)展市場上，因科技方面限制，不能在世界發(fā)揮真正的行業(yè)魅力。在實際生產中，也常因依經驗摸索指導生產，制約著發(fā)酵技術和水平、品質管控和安全保障的精準、專業(yè)的快速發(fā)展。多數(shù)微生物監(jiān)控、營養(yǎng)、風味等評估和檢測，依然過多依賴于傳統(tǒng)分析手段，制約著產品品質的高端發(fā)展，也成為生產過程中自動化、規(guī)?；l(fā)展的制約因素。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種發(fā)酵食品發(fā)酵質量的監(jiān)控裝置，以解決現(xiàn)有技術中的監(jiān)控手段落后，制約發(fā)酵食品自動化、規(guī)?；l(fā)展的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種發(fā)酵食品發(fā)酵質量的監(jiān)控裝置，該監(jiān)控裝置包括：菌種dna圖譜模塊、菌種繁殖圖譜模塊、第一比對模塊以及第二比對模塊，菌種dna圖譜模塊用于提供發(fā)酵食品發(fā)酵所使用的優(yōu)勢菌種的dna圖譜；菌種繁殖圖譜模塊用于提供優(yōu)勢菌種在發(fā)酵過程中的生長繁殖動態(tài)圖譜；第一比對模塊用于將待測菌種的dna圖譜與菌種繁殖圖譜模塊中的優(yōu)勢菌種的dna圖譜進行比對，從而判定待測菌種是否為優(yōu)勢菌種；第二比對模塊用于當待測菌種為優(yōu)勢菌種時，將待測菌種在發(fā)酵過程中的生長繁殖動態(tài)圖譜與菌種繁殖圖譜模塊中的優(yōu)勢菌種的生長繁殖動態(tài)圖譜進行比對，從而判定待測菌種的生長繁殖是否異常。

進一步地，監(jiān)控裝置還包括：營養(yǎng)物質圖譜模塊以及第三比對模塊，營養(yǎng)物質圖譜模塊用于提供發(fā)酵食品中的營養(yǎng)物質的種類和含量，第三比對模塊用于當待測菌種的生長繁殖不存在異常時，將待測菌種發(fā)酵得到的待檢產品的營養(yǎng)物質的種類和含量與營養(yǎng)物質圖譜模塊中的發(fā)酵食品中的營養(yǎng)物質的種類和含量進行比對。

進一步地，優(yōu)勢菌種包括米曲霉菌、酵母菌及芽孢桿菌中的任意一種或多種。

進一步地，優(yōu)勢菌種的dna圖譜為優(yōu)勢菌種的特異性分子標記的dna圖譜庫；優(yōu)選特異性分子標記選自16s、26s及its中的任意一種或多種。

進一步地，優(yōu)勢菌種的dna圖譜為dna變性梯度凝膠電泳圖譜。

進一步地，菌種繁殖圖譜模塊為優(yōu)勢菌種在發(fā)酵過程中的菌種密度隨時間變化的動態(tài)圖譜。

進一步地，發(fā)酵食品為醬油，優(yōu)選營養(yǎng)物質包括：氨基酸、蛋白質、胺、維生素以及異黃酮中的任意一種或多種。

進一步地，營養(yǎng)物質圖譜模塊通過gc、gc-ms、hplc和/或hplc-ms獲得營養(yǎng)物質的種類和含量。

進一步地，監(jiān)控裝置還包括：第一獲取模塊，第一獲取模塊用于獲取待測菌種的dna圖譜。

進一步地，監(jiān)控裝置還包括：第二獲取模塊，第二獲取模塊用于獲取待測菌種在發(fā)酵過程中的生長繁殖動態(tài)圖譜。

應用本發(fā)明的技術方案，通過設置菌種dna圖譜模塊、菌種繁殖圖譜模塊、第一比對模塊及第二比對模塊，利用菌種dna圖譜模塊提供的與發(fā)酵食品發(fā)酵過程相關的優(yōu)勢菌種的dna圖譜作為對比的對照，利用第一比對模塊對實際發(fā)酵生產中的發(fā)酵過程所使用的待測菌種的dna圖譜進行比對，從而檢測所述使用的菌種是否為該發(fā)酵食品正常發(fā)酵過程中的正常優(yōu)勢菌種，若dna圖譜與常規(guī)優(yōu)勢菌種的dna圖譜一致，則表明該實際發(fā)酵過程正常。相反，若不一致，則表明實際發(fā)酵過程中有雜菌污染，不僅影響發(fā)酵效率，而且也可能影響發(fā)酵質量，進而可以指導發(fā)酵過程的調整或終止。而當實際發(fā)酵過程正常時，還可以通過第二比對模塊及菌種繁殖圖譜模塊所提供的優(yōu)勢菌種在正常發(fā)酵過程中的生長繁殖動態(tài)圖譜對實際發(fā)酵生產中的菌種的生長繁殖過程進行監(jiān)控，從而判定待測菌種的生長繁殖是否異常，為發(fā)酵過程的異常與否進行監(jiān)控。該監(jiān)控裝置為自動化的監(jiān)控裝置，提高了發(fā)酵食品監(jiān)控過程的及時性和實時性，為實現(xiàn)規(guī)?；l(fā)酵生產奠定了基礎。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施例中發(fā)酵食品的發(fā)酵質量的監(jiān)控裝置的結構示意圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第二種優(yōu)選的實施例中監(jiān)控裝置的結構示意圖；以及

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第三種優(yōu)選的實施例中監(jiān)控裝置的結構示意圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將結合實施例來詳細說明本發(fā)明。

如背景技術所提到的，現(xiàn)有技術中對發(fā)酵食品發(fā)酵質量的監(jiān)控手段落后，制約著發(fā)酵食品自動化、規(guī)?；l(fā)展。為了改善這一現(xiàn)狀，在本申請一種典型的實施方式中，提供了一種發(fā)酵食品發(fā)酵質量的監(jiān)控裝置，如圖1所示，該監(jiān)控裝置包括：菌種dna圖譜模塊、菌種繁殖圖譜模塊、第一比對模塊及第二比對模塊，其中，菌種dna圖譜模塊用于提供發(fā)酵食品發(fā)酵所使用的優(yōu)勢菌種的dna圖譜；菌種繁殖圖譜模塊用于提供優(yōu)勢菌種在發(fā)酵過程中的生長繁殖動態(tài)圖譜；第一比對模塊用于將待測菌種的dna圖譜與菌種繁殖圖譜模塊中的優(yōu)勢菌種的dna圖譜進行比對，從而判定待測菌種是否為優(yōu)勢菌種；第二比對模塊用于當待測菌種為優(yōu)勢菌種時，將待測菌種在發(fā)酵過程中的生長繁殖動態(tài)圖譜與菌種繁殖圖譜模塊中的優(yōu)勢菌種的生長繁殖動態(tài)圖譜進行比對，從而判定待測菌種的生長繁殖是否異常。

本申請的上述監(jiān)控裝置，通過設置菌種dna圖譜模塊、菌種繁殖圖譜模塊、第一比對模塊及第二比對模塊，利用菌種dna圖譜模塊提供的與發(fā)酵食品發(fā)酵過程相關的優(yōu)勢菌種的dna圖譜作為對比的對照，利用第一比對模塊對實際發(fā)酵生產中的發(fā)酵過程所使用的待測菌種的dna圖譜進行比對，從而檢測所述使用的菌種是否為該發(fā)酵食品正常發(fā)酵過程中的正常優(yōu)勢菌種，若dna圖譜與常規(guī)優(yōu)勢菌種的dna圖譜一致，則表明該實際發(fā)酵過程正常。相反，若不一致，則表明實際發(fā)酵過程中有雜菌污染，不僅影響發(fā)酵效率，而且也可能影響發(fā)酵質量，進而可以指導發(fā)酵過程的調整或終止。而當實際發(fā)酵過程正常時，還可以通過第二比對模塊及菌種繁殖圖譜模塊所提供的優(yōu)勢菌種在正常發(fā)酵過程中的生長繁殖動態(tài)圖譜對實際發(fā)酵生產中的菌種的生長繁殖過程進行監(jiān)控，從而判定待測菌種的生長繁殖是否異常，為發(fā)酵過程的異常與否進行監(jiān)控。該監(jiān)控裝置為自動化的監(jiān)控裝置，提高了發(fā)酵食品監(jiān)控過程的及時性和實時性，為實現(xiàn)規(guī)模化發(fā)酵生產奠定了基礎。

為了進一步提高該監(jiān)控裝置監(jiān)控準確性，在本申請一種優(yōu)選的實施例中，如圖2所示，上述監(jiān)控裝置還包括營養(yǎng)物質圖譜模塊和第三比對模塊，營養(yǎng)物質圖譜模塊用于提供發(fā)酵食品中的營養(yǎng)物質的種類和含量，第三比對模塊用于當待測菌種的生長繁殖不存在異常時，將待測菌種發(fā)酵得到的待檢產品的營養(yǎng)物質的種類和含量與營養(yǎng)物質圖譜模塊中的發(fā)酵食品中的營養(yǎng)物質的種類和含量進行比對。

上述優(yōu)選實施例中，通過進一步設置能夠提供發(fā)酵產品中的營養(yǎng)物質的含量的圖譜模塊，以方便利用第三比對模塊對實際發(fā)酵生產中得到的待檢產品中的營養(yǎng)物質的種類及含量進行監(jiān)控，從而提高了監(jiān)控裝置對最終發(fā)酵產品的質量和性能進行監(jiān)控，提高了發(fā)酵生產的自動化監(jiān)控程度。

不同的發(fā)酵食品發(fā)酵過程的優(yōu)勢菌種有所不同，比如，釀酒過程中的優(yōu)勢菌種為釀酒酵母菌。在本申請一種優(yōu)選的實施例中，上述優(yōu)勢菌種主要是針對釀造醬油過程中的優(yōu)勢菌種，包括米曲霉菌、酵母菌及芽孢桿菌中的任意一種或多種。

上述優(yōu)勢菌種的dna圖譜中具體使用的dna片段可以根據(jù)菌種的不同，選擇合適的區(qū)別于其他菌種的dna目標片段。在本申請一種優(yōu)選的實施例中，上述優(yōu)勢菌種的dna圖譜為優(yōu)勢菌種的特異性分子標記的dna圖譜庫；優(yōu)選特異性分子標記選自16s、26s及its中的任意一種或多種。16s、26s及its在不同的菌種中，存在不同的可變序列，因而常用來區(qū)分菌種的分子標記。

優(yōu)勢菌種的dna圖譜的具體形式可以測序結果或者電泳圖譜。從簡單直觀的角度考慮，優(yōu)選為dna變性梯度凝膠電泳圖譜。

上述菌種繁殖圖譜模塊為優(yōu)勢菌種在發(fā)酵過程中的菌種密度隨時間變化的動態(tài)圖譜。

本申請的監(jiān)控裝置所適用的發(fā)酵食品包括但不僅限于醬油、酒和醋。本申請中優(yōu)選為醬油。當上述發(fā)酵食品為醬油時，上述營養(yǎng)物質圖譜模塊中提供的營養(yǎng)物質包括：氨基酸、蛋白質、胺、維生素以及異黃酮中的任意一種或多種。這些營養(yǎng)物質的存在與否以及含量的高低均對醬油的品質和口味有重要影響。因而，通過對這些營養(yǎng)物質進行監(jiān)控，能助于判斷發(fā)酵生產最終產品的性能質量。

具體地，上述營養(yǎng)物質圖譜模塊中所包含的各種營養(yǎng)物質的種類和含量可以采用現(xiàn)有方法的獲得。在本申請一種優(yōu)選的實施例中，通過gc、gc-ms、hplc和/或hplc-ms獲得營養(yǎng)物質的種類和含量。這些方法得到的種類和含量準確可靠，且可以通過將這些檢測儀器與本申請的監(jiān)控裝置相連，能夠實現(xiàn)檢測結果的自動化監(jiān)控。

為了進一步提高該檢測裝置的自動化程度，在本申請一種優(yōu)選的實施例中，如圖3所示，上述監(jiān)控裝置還包括第一獲取模塊，第一獲取模塊用于獲取待測菌種的dna圖譜。通過第一獲取模塊獲取在實際發(fā)酵生產中測定的待測菌種的dna圖譜，以便于第一比對模塊利用所獲得的待測菌種的dna圖譜與優(yōu)勢菌種的dna圖譜進行比對。

類似地，為了更進一步提高該檢測裝置的自動化程度，在本申請一種優(yōu)選的實施例中，如圖3所示，上述監(jiān)控裝置還包括第二獲取模塊，第二獲取模塊用于獲取待測菌種在發(fā)酵過程中的生長繁殖動態(tài)圖譜。通過第二獲取模塊獲取在實際發(fā)酵生產中測定的待測菌種在發(fā)酵過程中的生長繁殖動態(tài)圖譜，以便于第二比對模塊利用所獲得的待測菌種在發(fā)酵過程中的生長繁殖動態(tài)圖譜與優(yōu)勢菌種在發(fā)酵過程中的生長繁殖動態(tài)圖譜進行比對，從而判定待測菌種的生長繁殖是否異常。

從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術效果：通過設置菌種dna圖譜模塊、菌種繁殖圖譜模塊、第一比對模塊及第二比對模塊，利用菌種dna圖譜模塊提供的與發(fā)酵食品發(fā)酵過程相關的優(yōu)勢菌種的dna圖譜作為對比的對照，利用第一比對模塊對實際發(fā)酵生產中的發(fā)酵過程所使用的待測菌種的dna圖譜進行比對，從而檢測所述使用的菌種是否為該發(fā)酵食品正常發(fā)酵過程中的正常優(yōu)勢菌種，若dna圖譜與常規(guī)優(yōu)勢菌種的dna圖譜一致，則表明該實際發(fā)酵過程正常。相反，若不一致，則表明實際發(fā)酵過程中有雜菌污染，不僅影響發(fā)酵效率，而且也可能影響發(fā)酵質量，進而可以指導發(fā)酵過程的調整或終止。而當實際發(fā)酵過程正常時，還可以通過第二比對模塊及菌種繁殖圖譜模塊所提供的優(yōu)勢菌種在正常發(fā)酵過程中的生長繁殖動態(tài)圖譜對實際發(fā)酵生產中的菌種的生長繁殖過程進行監(jiān)控，從而判定待測菌種的生長繁殖是否異常，為發(fā)酵過程的異常與否進行監(jiān)控。該監(jiān)控裝置為自動化的監(jiān)控裝置，提高了發(fā)酵食品監(jiān)控過程的及時性和實時性，為實現(xiàn)規(guī)模化發(fā)酵生產奠定了基礎。

本申請的發(fā)酵食品的發(fā)酵質量的監(jiān)控裝置，突破傳統(tǒng)發(fā)酵食品基于微生物平板等傳統(tǒng)方法的監(jiān)控策略，融入現(xiàn)代分子生物技術，突破傳統(tǒng)發(fā)酵食品基于國標中基本理化指標的分析策略，融入代謝組學技術。通過自動化、模塊化將現(xiàn)代分子生物學技術集成應用于傳統(tǒng)發(fā)酵食品的工業(yè)化生產中，并建立醬油三大微生物菌種的精準的快速監(jiān)控裝置，為提高醬油等發(fā)酵食品的規(guī)?；a，提供了自動化的質量監(jiān)控保證。

本申請的一種優(yōu)選的實施例通過對米曲霉、酵母菌、芽孢桿菌三大菌系26s、its、16s、16-23srdna-pcr進行檢測，并結合代謝組學、gc/gc-ms、hplc/hplc-ms技術對醬油發(fā)酵過程中微生物代謝、品質進行集成動態(tài)監(jiān)控技術體系進行構建，以滿足自動化、大規(guī)模生產的發(fā)酵技術和品質保證，進而為消費者提供更加營養(yǎng)、美味、安全的食品。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。