1. 本软件总的操演过程可达4小时，学习人员可充分掌握发酵工程的每一个技术细节。
2. 由发酵技术专家和计算机软件工程师共同开发，普通的软件公司难以开发。
3. 本软件具有著作专利权。

 

 * 研究开发背景

    随着现代计算机技术的发展，计算机仿真技术作为大学实践教学的辅助教学手段，应用越来越普遍。本课题组结合生物工程与技术的发展趋势，选取在理论与实践上最为成熟的谷氨酸生产过程为研究对象，以提高学生对实际生产流程的整体认知能力和实践操作能力为目的，利用面向对象软件开发技术，研究开发了模拟谷氨酸发酵生产全过程的计算机仿真软件，能够更好的满足生物类、食品类、轻工类等相关学科、专业实践教学用计算机仿真软件的需求。

 

本软件主要用于谷氨酸发酵生产过程的模拟演示、操作训练与实验教学，既可广泛应用于高等院校的生物类、食品类、轻工类等相关专业的实践教学，也可应用于职业类院校相关专业实践教学，也能够用于相关企业的职工培训。

*《谷氨酸发酵生产仿真软件》的主要内容:
  《谷氨酸发酵生产仿真软件》主要涵盖以下4个单元：

1. 双酶糖化:

主要设备：调浆罐、喷射器、维持罐、气液分离器、缓冲罐、螺旋板换热器、糖化罐、板框过滤机、清液槽、清液罐以及泵、阀门、搅拌器等。该软件可以实现双酶糖化过程的计算机模拟操作，包括过程中各生产环节的阀门操作、喷射加热器出液温度的阀门调节、螺旋板换热器的出液温度调节、糖化罐内pH置与DE值的动态调节与变化显示；具有调浆罐内pH值动态显示、pH值超限的报警显示、加料罐如CaCl2、***酸、酶、碱等物料存量或液位动态显示、管道内有无流体流动显示、调浆罐与糖化罐等各罐液位动态变化等功能。

 

 

2 实罐灭菌:

主要设备包括发酵罐、蒸汽过滤器、空气过滤器、转子流量计、加热器及阀门、搅拌器、泵等。该软件实现实罐灭菌过程的计算机模拟操作，包括阀门与手动调节阀的调节、进气量调节、搅拌器调节，具有阀门开关变化后管道流体流动情况演示、加料罐液位动画演示、管道流体流量表转动演示、罐内液位的动态波动、空气进气显示、搅拌器的动态演示等功能，还能显示罐内压力和温度参数随阀门调节的动态变化等。

 

3 发酵模拟:

主要设备包括了发酵罐、空气过滤器、转子流量计、加热器、搅拌器、水泵、疏水器、尾气调节阀、调节阀及糖罐、尿素罐、消泡剂罐等部件。该软件可以实现发酵模拟过程的计算机模拟，包括糖罐阀门、尿素罐阀门、空气阀门以及搅拌器转速调节、空气进气量的调节、阀门自动与手段调节控制等，具有发酵罐内压力、pH值、搅拌器转速、VVM值的动态变化与显示、罐内pH值、糖浓度与溶氧浓度实时显示、发酵过程中尾气调节阀开度调节轨迹显示等功能，还具有发酵计时、当前操作过程显示等功能。

4 等电提取:

主要设备包括了离心机、缓冲罐、换热器、等电罐、三足离心机、调酸罐、离子交换柱、废料罐以及晶种罐、浓硫酸罐、搅拌器、阀门、泵等。该软件可以实现等电提取过程的计算机模拟，包括等电罐浓硫酸添加操作、育晶操作，调酸罐的pH值调节，离子交换柱的加氨、加水等操作，可以显示各罐内液位的动态变化、等电罐内温度和pH值的动态显示与变化、浓硫酸罐和晶种罐的液位显示、育晶、搅拌、静置等过程的时间动态显示、调酸罐的pH值显示以及离子交换柱的谷氨酸含量显示等。

全程分步操作提示与帮助

   软件开发人员提供了谷氨酸发酵生产仿真软件的使用说明，详细介绍了双酶糖化、实罐灭菌、发酵模拟和等电提取四个谷氨酸生产过程的计算机模拟操作步骤。软件本身也具有完善的使用帮助。在四个模块界面的菜单栏或工具条中点击实验步骤，可以看到软件帮助界面，界面中提供了软件的实时分步操作步骤，用户可根据看到的当前实验操作步骤进行操作，当前步骤完成后，软件自动给出下一步骤的操作帮助与提示，实现了实验的逐步帮助指导。该功能可为初次使用该软件的用户提供高效的帮助，帮助用户熟悉软件的使用操作。点击该界面的显示全部按钮，可以查看该过程的全部操作步骤.

 

 用户操作全过程评分:

用户打开软件后，输入自己的学号和姓名，软件将提供该用户的操作得分。在每个实验模块中，用户点击成绩菜单或工具条后可以查看自己的实验得分情况。得分界面中详细列出了当前用户每步操作的得分情况，用户可根据每个操作步骤的满分和自己的得分评价每个操作步骤的掌握情况，并做出针对性改进，该功能尤其适合于高校本专业学生的操作实训练习。软件还要求提供包括学生最终分步得分与总成绩的成绩报告，供指导教师登记学生成绩用。

 

 

*《谷氨酸发酵生产仿真软件》的特点:



 

►非功能性指标：

1. 软件安装软硬件要求: 软件安装文件不超过10.0M，硬件要求CPU 1G以上，内存1G以上，硬盘10G以上，分辨率1280X720以上，操作系统WinXP、Win7、Win8。

2. 稳定性：软件可安装在电脑上单机运行，也可在局域网上运行。

3. 安全性：软件所含加密程序仅用于软件的版权保护，无后门程序，软件开发人员不会借助该软件收集使用者的信息。用户实验过程中的实验结果不会被修改，保证了数据的真实性。

4. 易操作性：软件提供了美观实用、友好直观的中文图形化用户界面，考虑了广大用户的习惯，易于操作，含全菜单式处理操作。通过工具条以图形化的方式提供各种操作手段，充分发挥图形面对用户的特点，信息的表现方式更直观，效率更高。该软件界面包括了菜单栏和工具条，用户可以选择其中一个进行相关的实验操作。软件采用了实物和符号图片表示谷氨酸各生产过程的阀门、手动调节阀、搅拌器、罐体、转子流量计、水泵、离心机等部件，借助丰富、多样化界面表现形式提高学生学习过程的兴趣。软件操作非常简便，通过鼠标点击实现阀门、搅拌器、泵等部件的开启与停止。

5. 可扩展性：软件按照四个组成单元，采用了模块化编程，确保了软件系统的可持续发展，具有较强的可维护性和扩展性。