[发明专利]预测与控制制曲过程微生物菌群的方法及其应用

权利要求书

1.预测与控制制曲过程微生物菌群的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据制曲过程中的微生物含量及其对于制曲过程的作用确定核心微生物，核心微生物作为制曲过程中的调控对象；

(2)采用结构方程模型建立发酵环境参数、发酵理化指标与微生物含量的相互作用网络，根据相互作用的显著性确定用于控制微生物菌群含量的关键指标；

(3)对于每个由发酵环境参数或发酵理化指标显著控制的微生物含量的数据进行正态化检验，对数据正态性判断完成后，使用一元回归检验判断步骤(2)得到的指标与不同属微生物的生物量的相关性，相关性最强的发酵环境参数或发酵理化指标作为预测生物量的自变量；

(4)基于Matlab曲线拟合程序构建生物量变化模型

符合正态分布规律的数据采用Guassian模型进行模型构建，其余分布规律的数据采用线性模型进行模型构建；其中，

高斯模型的方程为：y＝a×exp(-((x-b)/c)²)，其中，y为微生物含量，a、b、c为常数，x为发酵环境参数；

一元线性回归模型的方程为：y＝ax+b，其中，y为微生物含量，a、b为常数，x为发酵环境参数；

(5)发酵过程中，检测发酵环境参数或发酵理化指标，根据步骤(4)建立的模型预测核心微生物的含量，并通过调控发酵环境参数或发酵理化指标使得核心微生物的含量达到有利于制曲的含量。

2.根据权利要求1所述的预测与控制大曲中微生物含量的方法，其特征在于，步骤(2)完成结构方程模型的构建后，进行模型拟合计算，P值要求小于0.05。

3.根据权利要求1所述的预测与控制大曲中微生物含量的方法，其特征在于，发酵环境参数是指发酵室内的温度和发酵室内的空气湿度。

4.根据权利要求1所述的预测与控制大曲中微生物含量的方法，其特征在于，步骤(5)所述调控在发酵起始以及不同发酵阶段。

5.根据权利要求1所述的预测与控制大曲中微生物含量的方法，其特征在于，用于建模的数据是经过统计检验的。

6.根据权利要求1所述的预测与控制大曲中微生物含量的方法，其特征在于，步骤(4)还验证所构建的模型的准确性，并依据验证结果调整方程的参数。

7.根据权利要求1所述的预测与控制大曲中微生物含量的方法，其特征在于，发酵环境参数的调控基于非接触式系统控制。

8.根据权利要求1所述的预测与控制大曲中微生物含量的方法，其特征在于，所述核心微生物，包括：细菌、酵母和霉菌，例如复膜孢酵母属、毕赤酵母属、维克汉姆酵母属、乳杆菌属、芽孢杆菌属、克罗彭斯特菌属、酵母属、根霉和曲霉。

9.根据权利要求1所述的预测与控制大曲中微生物含量的方法，其特征在于，所述大曲还可以替换为传统食品发酵过程或采用室内发酵方式生产的曲。

10.根据权利要求9所述的预测与控制大曲中微生物含量的方法，其特征在于，所述传统食品发酵过程是在发酵室内进行发酵的传统发酵食品，采用室内发酵方式生产的曲是白酒生产用酒曲、食醋生产用大曲发酵其他发酵食品生产用曲。