1、組培生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化是智能化的前提:組織培養(yǎng)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化,已是許多組培工廠采取的運(yùn)行模式。而眾所周知,組培生產(chǎn)的產(chǎn)品,不論是藥用的,如石斛。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用的,如馬鈴薯。花卉生產(chǎn)上運(yùn)用更多的,如非洲菊,勿忘我,玉簪,礬根等,林業(yè)上抗鹽堿的榆樹,楊樹。它們?cè)谂囵B(yǎng)基的配方上,光照,溫度,繼代培養(yǎng)天數(shù)上有較大的差異...
上一個(gè):組培室建設(shè)的技術(shù)要求
下一個(gè):在組培室建設(shè)之前,你需要做哪些事
1、組培生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化是智能化的前提
組織培養(yǎng)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化,已是許多組培工廠采取的運(yùn)行模式。而眾所周知,組培生產(chǎn)的產(chǎn)品,不論是藥用的,如石斛。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用的,如馬鈴薯?;ɑ苌a(chǎn)上運(yùn)用更多的,如非洲菊,勿忘我,玉簪,礬根等,林業(yè)上抗鹽堿的榆樹,楊樹。它們?cè)谂囵B(yǎng)基的配方上,光照,溫度,繼代培養(yǎng)天數(shù)上有較大的差異。因此,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)、信息等通過大數(shù)據(jù)集成,形成標(biāo)準(zhǔn)的智能化管理系統(tǒng)。實(shí)際生產(chǎn)中,只需在管理端輸入所需要生產(chǎn)的品種,這個(gè)品種的生產(chǎn)流程,所需要的環(huán)境等自動(dòng)開始調(diào)節(jié)。并可以留有和企業(yè)的人力資源管理、財(cái)務(wù)管理等系統(tǒng)對(duì)接的端口,形成組培生產(chǎn)智能化管理系統(tǒng)。
2、組織培養(yǎng)工廠生產(chǎn)過程
組織培養(yǎng)工廠生產(chǎn)過程包括培養(yǎng)瓶清洗,培養(yǎng)基配置和灌裝,培養(yǎng)基消毒滅菌,接種,培養(yǎng)瓶進(jìn)出培養(yǎng)室,培養(yǎng)瓶上下培養(yǎng)架。這些工作現(xiàn)今大多數(shù)采用人工的形式,或者半機(jī)械的形式。勞動(dòng)效率,資源利用率相對(duì)于大田生產(chǎn)來比,是比較高,如果借鑒現(xiàn)已經(jīng)比較成熟的工業(yè)技術(shù),如物流的智能化、藥廠的GMP管理等可大大提高生產(chǎn)效率。
1、培養(yǎng)瓶的清洗
智能化的清洗和烘干,是保證組培污染率高低的第一道防線和重要手段。通過清洗系統(tǒng)的清洗和比照,可以保證培養(yǎng)瓶的清潔度。
2、培養(yǎng)基的配置和灌裝
智能化的培養(yǎng)基配置和灌裝,可以99%以上保證藥品在培養(yǎng)基中的濃度。避免漏加和錯(cuò)加藥品的事故發(fā)生。通過智能化的灌裝,培養(yǎng)基中的所有藥品在每一瓶中濃度相同,培養(yǎng)基的保證培養(yǎng)苗的生長(zhǎng)一致性,提高培養(yǎng)苗的商品率。
3、培養(yǎng)瓶進(jìn)出培養(yǎng)室
組培工廠內(nèi),通過智能化物流,有效解決培養(yǎng)瓶進(jìn)出培養(yǎng)室,培養(yǎng)瓶上下培養(yǎng)架。當(dāng)今,人工搬運(yùn)模式下,培養(yǎng)架最高在2~3 m,有5~7層培養(yǎng)空間(圖1)。(實(shí)際超過5 m,一般就需要借助機(jī)械)。在智能模式下,有搬運(yùn)機(jī)器人的參與,培養(yǎng)架可增加到4~5 m甚至更高,培養(yǎng)空間10層以上(圖2)。智能模式下,培養(yǎng)室處于較封閉環(huán)境,只需要留有人員檢修的必要通道。培養(yǎng)室空間利用率可增加200%~300%。資源和土地的利用率大大提高。
圖2 智能模式下的培養(yǎng)架
3、培養(yǎng)苗的日常檢查,是組培生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)
由于組織培養(yǎng)的特殊性,培養(yǎng)苗的檢查,人工檢查的可信度比較高。恰恰是人的因素,可控信和效率,人的精神狀態(tài),專業(yè)素質(zhì),勞動(dòng)時(shí)間都會(huì)決定檢查的質(zhì)量好壞和效率的高低。組培苗的日常檢查在智能機(jī)器人的檢查下,不會(huì)受人為因素控制,也不受環(huán)境影響,全天候檢查培養(yǎng)苗的狀態(tài)并能及時(shí)反饋給管理人員。
4、組織培養(yǎng)中最關(guān)鍵的步驟
(繼代培養(yǎng)主要的操作步驟包括:自培養(yǎng)室搬運(yùn)培養(yǎng)瓶至操作間;將培養(yǎng)瓶放置于工作臺(tái)上;利用液體酒精、滅菌器等消毒培養(yǎng)瓶表面、鑷子與手術(shù)刀等工具;打開培養(yǎng)瓶;鑷子深入瓶中,取出材料,放置在超凈臺(tái)的專用切板或盤內(nèi),然后用手術(shù)刀進(jìn)行分割作業(yè);將裝有繼代培養(yǎng)基的新培養(yǎng)瓶放在工作臺(tái)上;用鑷子進(jìn)行移植作業(yè);新培養(yǎng)瓶移植完成后加蓋并寫或貼上標(biāo)簽。 繼代培養(yǎng)作業(yè)往往需要多次重復(fù)進(jìn)行,工作環(huán)境相對(duì)較差(空間密閉、濕度較高等),組培苗的切割移植作業(yè)單調(diào)乏味、工作量大,需要投入大量的人力和時(shí)間。通過圖3和圖4就可以看出,即使是兢兢業(yè)業(yè)的員工,需要1年多才能成為一個(gè)組培能手。繼代培養(yǎng)機(jī)器人可維持生產(chǎn)的一致性和高質(zhì)量,降低污染水平,消除人工操作可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤、提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。
通過圖5可以看出,即使是優(yōu)秀員工,污染率仍然不可控。
5、溫室煉苗
組培生產(chǎn)的產(chǎn)品形態(tài)一種是組培瓶苗,這種形態(tài)主要用于出口。更多時(shí)候,需要將瓶苗離開組織培養(yǎng)室,從組培瓶中脫離出來,植于特殊的基質(zhì)中,并在特定的光照、溫度、濕度條件,進(jìn)行煉苗,又稱之組培苗復(fù)壯。這一程序是組培苗生產(chǎn)中極為重要的一環(huán)。然而由于這環(huán)節(jié)失誤造成損失甚至全軍覆沒的先例并不少見。這種失誤往往是由于人為造成的,如水分控制,光照控制不能根據(jù)植物的要求。智能溫室是專門為農(nóng)業(yè)溫室、農(nóng)業(yè)環(huán)境控制等開發(fā)生產(chǎn)的智能控制系統(tǒng),可以很大程度上解決這個(gè)問題。國外運(yùn)用自動(dòng)化來生產(chǎn)花卉的技術(shù)已經(jīng)非常成熟(圖6)。國內(nèi)在這方面也在趕超(圖7)。將自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于溫室當(dāng)中,使得溫室內(nèi)大氣、土壤、光照、 CO2 濃度、風(fēng)向、風(fēng)速等參數(shù)的采集更加準(zhǔn)確,從而模擬出最適合的溫室內(nèi)植物生長(zhǎng)的環(huán)境,再通過控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之后,由一些控制器來進(jìn)行自動(dòng)化控制,從而調(diào)節(jié)到適合植物生長(zhǎng)的環(huán)境[3]。
圖3 員工甲從新手到熟手的日平均產(chǎn)量