南开大学环境微生物与微生物制造研究室从发酵食品中分离得到一株解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens LL3），它能够利用蔗糖合成低聚果糖。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 南开大学环境微生物与微生物制造研究室从发酵食品中分离得到一株解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens LL3），它能够利用蔗糖合成低聚果糖。为了提高低聚果糖的产量和纯度，项目组采用温敏质粒结合反向筛选标记——无痕基因敲除法对菌株的其他胞外产物和六个胞外蛋白基因以及3个细菌胞外多糖基因（簇）进行了敲除；5L罐分批发酵低聚果糖的产量（42 h）达到43.34g/L。为了进一步提高蔗糖酶的分泌表达，项目组整合强启动子和信号肽对菌种进行改造，在5L发酵罐采用补料分批发酵工艺，菌株低聚果糖产量达101.7 g/L。分子量约5000Dal，纯度95%以上。 项目优势：                                                    （1）低聚果糖产品产量高：101.7g/L；产品纯度高：95%以上； （2）解淀粉芽孢杆菌属农业部规定可使用的微生物菌种； （3）所构建的重组菌株是采用无痕敲除法从解淀粉芽孢杆菌而来，菌株不含抗性基因，具有安全性； （4）采用国内发酵企业通用的发酵设备即可实施生产。

派恩新能将广泛应用于能源、化工、环境治理、生物医疗、基础设施建设等行业，成为企业降低成本、提升效率、减少污染的好帮手。 一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 钱飞扬 信息与电子工程学院/信息工程专业 2021/2025 林映琦 公共管理学院/劳动与社会保障专业 2020/2024 三、指导教师 姓名 学院 职务/职称 研究方向 徐象国 能源工程学院 副所长/教授 制冷空调 四、项目简介 派恩新能拥有国内唯一自主研发的高精度数值模拟流体仿真技术。团队拥有1项国家发明专利授权，具有坚实的技术壁垒。 致力于成为中国最具技术自主权的工业仿真综合技术服务提供商，为工业企业提供高精度流体仿真分析和专业化技术咨询服务，通过模拟企业工业现状，帮助企业识别工业问题，并提出智慧解决方案。 派恩新能将广泛应用于能源、化工、环境治理、生物医疗、基础设施建设等行业，成为企业降低成本、提升效率、减少污染的好帮手。 目前派恩新能提供的服务主要分为两大板块：（1）流体仿真分析，（2）专业化技术咨询服务，能为能源、环境等多个工业行业的实际工业问题提供一站式的技术服务支持，可以打通能源制备与运输的产业链，通过派恩新能技术实现产业集成化，从而大大降低新能源的普及与使用成本。 针对诸多工业领域，派恩新能可以在流体仿真分析的基础上，为企业提供专业的定制化技术咨询服务，涵盖工业监测、工业流程优化、智慧管控优化、安全生产管理系统等一系列技术咨询服务。

研发阶段/n本发明提出一种高速滚筒式营养钵生产设备，包括机架和机架上安装的滚筒装置、凸轮装置、加料装置、传动装置和约束装置，采用滚筒式多工位模压制钵方法，可实现每小时１０８００个以上的钵体制作，一次完成对营养钵的上料、打种坑、压实、投出等加工，且成品钵体的尺寸、形状和强度等方面都满足高速机械化移栽的要求，质量稳定、不需要进行后续处理，具有结构简单、成本低、生产效率高、使用寿命长等特点。

天为 PRS 生产资源管理系统是由设备管理、工装管理、刀具管理、测量仪器管理、夹具管理、工具管理等一系列管理套件组成的综合管理平台，系统在技术方面采用了成熟的构件模块技术和工作流技术，在业务管理方面解决了资源信息管理不统一造成的综合管理效率低问题，同时又体现了各生产资源具有的鲜明管理特色。天为 PRS 系统分为厂级管理系统和车间管理系统两级，分厂（车间）接受厂级生产资源信息并形成部门内部的账目，达到两级生产资源信息有效集成，而且天为 PRS 系统具有规范的外部接口为企业集成生产资源数据提供支持。总之，天为 PRS 系统为企业全面的生产资源管理提供完整的解决方案。

本课题为一种天然果酸、浓缩杏汁和杏粉的生产方法。以杏为原料，生产天然果酸、浓缩杏汁和杏粉，该工艺其特征是杏去核匀浆后加入果胶酶进行酶解，酶解离心后残渣用按上述条件进行第二次提取，去除残渣，将两次上清液合并浓缩，浓缩后的上清液过树脂柱，用水洗脱，洗脱下的溶液浓缩后得浓缩杏汁，然后用 50%乙醇洗脱，洗脱液经 60~70℃真空减压浓缩后经干燥得固态天然果酸。

从多种环境中筛选出具有高效增殖和益生能力的枯草芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌、乳酸杆菌、酵母菌、反硝化菌等微生物菌株，分别建立了高密度发酵工艺和菌体回收、节能干燥、高活力保藏以及制剂复配技术。 

香兰素，又称香草醛，具有香子兰特有的浓郁的奶香味，是世界上产量最大的一种广谱型香料，广泛被用于冰淇淋、乳制甜点、糖果、焙烤食品、可乐饮料和烈酒等中。目前，市场上的香兰素产品大多来源于石油化工产品愈创木酚、木质素等的化学合成，仅有极少一部分是从香子兰豆荚中提取生产。随着人们对天然和健康无污染食品的要求，生物法产品替代合成产品成为发展的趋势，微生物转化方法制造的天然等同（NI）香兰素受到人们青睐。 

优质的豆浆基料是大豆食品加工的基础。豆奶及植物蛋白饮料的风味和色 泽决定了产品的品质。 采用独特的大豆磨浆专利技术为高品质大豆食品的生产提供了解决方案。10 采用该专利技术，敏感性成分无损失，豆浆营养价值更高；无需添加消泡剂， 豆浆更加天然；豆浆基料风味清新自然，色泽亮黄不灰暗，口感爽滑无颗粒 感；采用该专利技术的磨浆系统，可获得质量恒定的豆浆基料。通过与饮料及 酸奶技术结合，生产高品质豆奶和大豆酸奶。 大豆酸奶生产线包括：大豆浸泡系统，无氧制浆系统，配料、杀菌系统， 发酵系统，制冷系统和冷库，RO 脱氧水制备系统，CIP 系统；锅炉、灌装系统。

产品详细介绍 一、整体概述 果汁饮料生产仿真教学实训平台V1.0是一款采用3D虚拟真技术开发件，采用B/S架构，集理论与实践教学与一体的教学软件，具有开放式，智能式和趣味式的特点。不受节点的限制，在局域网内可进行PC端的自由访问。可以真实的模拟果汁的生产全过程，教师可以上传教学资料，进行考题及考卷的设置，还可以进行学生信息的管理及学生成绩的评阅，可以在3D场景中自主测评。本产品以工厂实际产线为雏形，利用3D Unity虚拟现实技术还原设备及生产场景；学生可以通过鼠标漫游实现设备360°视角3D全景展示，同时可鼠标滚轮实现模型放大缩小；高仿真度、高交互度的3D动态生产工艺流程仿真；开放式的交流平台：学生和教师可通过平台参与在线答疑，提升教学互动效果。 二、功能模块 n  理论学习 理论学习模块包括背景知识和其他知识两大子模块。教师可在理论学习模块自主上传教学资源，教师与学生均可自主查看、下载，且可打印输出。本平台支持文档、视频、音频等类型资料的多种格式文件的上传及在线查看。 n  实训系统 学生可在实训系统模块学习果汁生产工艺流程、原料选择方法与原则、生产工艺仿真与过程的关键控制点、最终产品的检验方法及评判标准等知识，并在3D场景下进行自主实训，获得果汁饮料生产操作的真实体验。 n  考试系统 教师可进行试题管理（自主出题并设置分值、考题共享与收藏）、试卷管理（自主出卷、自主组卷、试卷导入）和考试管理（计划制定、试卷评阅及分析、成绩查询）；学生可在线考试及查看考试成绩等；系统可自行进行客观题的评阅及分数统计与分析。 n  学生管理 教师可自主进行学生用户的增加、删除、修改、查询。管理员可进行教师、班级及学生的创建、删除及修改管理，同时还可进行平台资源的管理和审核。 三、特色亮点 Ø  以工厂实际产线为雏形，利用3D Unity虚拟现实技术还原设备及生产场景； Ø  通过鼠标漫游实现设备360°视角3D全景展示，同时可鼠标滚轮实现模型放大缩小； Ø  高仿真度、高交互度的3D动态生产工艺流程仿真； Ø  3D场景下进行趣味自主实训练习； Ø  科学化的资源共享：教师可自主上传教学资源，学生可自行在线查看及下载； Ø  开放式的交流平台：学生和教师可通过平台参与在线答疑，提升教学互动效果； Ø  便捷式的用户管理：管理员可管理教师、班级及学生信息，教师可进行学生的管理； Ø  智能化的考试管理：教师可上传考题和考卷并发布考试计划，学生可自主进行考试，同时系统可自行进行客观题的评阅及学生的成绩统计与分析。  

智能制造生产线解决方案 据国家2025智能制造规划，和人工智能教学普及，着力提高教学与专业建设，本实验室建设方案充分体现智能制造工业4.0发展趋势与应用动向，所展示的工业机器人、数控机床加工、立体仓库、RFID、PLC工作站等单元，涉及内容全面。以结合实际生产的实训为核心设施，注重基础训练，兼顾未来应用的新型机器人，拓展学生视野。可作为大专院校自动化专业、机电一体化专业、机器人专业的实训设备，组建工业4.0智能无人工厂培训，提高阶段综合性学习与训练。    一、产品定位：    可作为大专院校、中高职学生自动化专业、机电一体化专业、机器人专业、企业工程师进行机器人、数控加工、材料出入仓库进一体化组建机器上下料培训，提高阶段综合性学习与训练。  二、产品功能：     本套设备是以小型的柔性制造系统为载体，主要特点是占地空间小、操作安全、涉及的知识点丰富、综合，系统性强、成本低、师生容易上手等；主要是由一台工业6轴自由度机器人、一台三坐标机械手臂、一台柔性数控车床、一台柔性数控铣床、RFID系统、PLC工作站、智能仓库、中控台、传输带等部分组成，实现自动化上下料、加工等无人工作环节，机器人按指令分别给两台机器送料取料；该系统能够实现工业机器人上下料工作站系统的编程、上下料系统的集成、RFID系统应用、PLC系统编程、数控车床编程加工、数控铣床编程加工、现场总线的通讯实训等环节。让学生轻松掌握工业6轴机器人上下料与数控机床组建柔性加工生产系统，能满足学生对工业机器人学习及操作的需要，学生通过该套系统的学习与训练，对智能生产无人工厂的组建整体性应用有全面的了解与体验。 三、产品工作流程：     三坐标机械手臂从原材料仓库取出原材料到传输线上，RFID系统读取数值，由传输线运送到6自由度工业机器人端，由负责数控机床的上下料工作，数控车削单元将零件加工完毕后，机床自动开门，零件由机器人送置到数控铣削加工中心进行加工下一道工序，加工完毕后铣床自动开门，由机器人取出成品零件送置到传输带上，输送到智能仓库端，由三坐标机械手臂将成品零件入库，RFID系统读取数值。学生在熟练掌握该系统的操作与编程以后，也可以对零件类型和加工工艺进行调整。   三、基本实训项目 1、工业机器人实训2、数控技术实训3、机器人与机床通讯技术4、机械结构训练技术5、气动控制技能培训6、故障检测技术技能培训7、传感器技术及应用8、PLC编程技术 9、RFID系统的应用 四、系统主要配置清单 序号 名称 数量 型号 1 工业6轴高速机器人 1台 0805A 2 三坐标机械手臂 1台 RF003 3 数控车削加工中心 1台 CK210-FM 4 数控铣削加工中心 1台 XK200-FM 5 智能仓库 1个 CS01 6 传输带 1条 CS02 7 RFID系统单元 1套 CS03 8 西门子PLC控制器 1个 6ES7 214-1HG31-0XB0 9 西门子PLC扩展IO模块 1个 6ES7 223-1PL30-0XB0 10 触摸屏中控台 1个 MT8102IP 11 欧姆龙继电器模组 2个 BMZ-R1 12 电子手脉 2个 HLI6 13 车削数控系统 1套 980TB数控系统 14 铣削数控系统 1套 980MC数控系统 15 6轴机器人控制系统 1套 CRP-S4 16 示教器及电缆 1套 CRP-S2 17 三爪气动卡盘 1套 SMC 18 铣床自动夹具 1套 SH01 19 机床自动门推拉系统 2套 KIFL3 20 SMC 平行机械手夹爪 1个 MHZL2 21 屏蔽电缆 3条   22 气源空压站 1台   23 铝合金工作台 1套