一種製備多分子量植物蛋白肽的反應系統的製作方法

2023-09-18 17:35:50 2

一種製備多分子量植物蛋白肽的反應系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及多分子量植物蛋白肽製造領域，尤其涉及一種製備多分子量植物蛋白肽的反應系統。該系統包括兩級以上的單級酶反應系統；每個所述單級酶反應系統包括一個酶反應器，所述酶反應器的出料口通過出料管與膜分離裝置的入口相連；倒數第二個之前的膜分離裝置的未透過液出口通過回流管與酶反應器相連，透過液出口通過下級進料管與相鄰的下一級單級酶反應系統的酶反應器相連；所述出料管、回流管和下級進料管上分別設置有加壓泵。該系統包括兩級以上的單級酶反應系統，並且所有單級酶反應系統串聯連接，在各級反應系統中採用不同孔徑的分離膜對酶解產物按分子量分級處理，可提高酶利用效率，降低膜負荷，延長連續作業時間。
【專利說明】一種製備多分子量植物蛋白肽的反應系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及多分子量植物蛋白肽製造領域，尤其涉及一種製備多分子量植物蛋白肽的反應系統。
【背景技術】
[0002]現有技術中，製備多分子量植物蛋白肽的反應系統多為單極酶-膜耦合反應系統，即只有一個酶反應器，在酶反應器中生成的植物蛋白肽流入膜分離裝置中進行分離。由於現有技術中的單級酶-膜耦合反應系統只有一個膜分離裝置，生成的植物蛋白肽只經過一次過濾，所以對膜分離裝置中膜的負荷要求較大，膜容易損壞，可連續作業時間短。
[0003]針對以上問題，亟需要一種酶利用效率高、膜負荷低的製備多分子量植物蛋白肽的反應系統，以解決現有技術中存在的對膜分離裝置中膜的負荷要求較大，膜容易損壞，可連續作業時間短的問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提供一種製備多分子量植物蛋白肽的反應系統，該系統可以使酶解產物按分子量分級處理，提高酶利用效率，降低膜負荷，延長連續作業時間。
[0005]為達此目的，本實用新型採用以下技術方案:
[0006]一種製備多分子量植物蛋白肽的反應系統，包括兩級以上的單級酶反應系統；
[0007]每個所述單級酶反應系統包括一個酶反應器，所述酶反應器的出料口通過出料管與膜分離裝置的入口相連；
[0008]倒數第二個之前的膜分離裝置的未透過液出口通過回流管與酶反應器相連，透過液出口通過下級進料管與相鄰的下一級單級酶反應系統的酶反應器相連；
[0009]所述出料管、回流管和下級進料管上分別設置有加壓泵。
[0010]作為優選，所述每個膜分離裝置內設置有分離膜，所述分離膜上設置有分離孔，與上一級單級酶反應系統相連的膜分離裝置的分離孔大於與下一級單級酶反應系統相連的膜分離裝置的分離孔。
[0011]作為優選，最後一個膜分離裝置的一出口與短肽收集槽相連，另一出口與多肽收集槽相連。
[0012]作為優選，每個所述單級酶反應系統還包括酶液儲罐及緩衝液儲罐；
[0013]所述酶液儲罐和緩衝液儲罐的出口分別通過第一管道與進料控制閥的入口相連，所述進料控制閥的出口通過第二管道與可旋轉的進料管連通；
[0014]所述進料管的至少部分位於酶反應器內；
[0015]所述第二管道上設置有加壓泵。
[0016]作為優選，所述每個單級酶反應系統的進料管上位於酶反應器內的部分設置有若干個噴孔。
[0017]作為優選，所述若干個噴孔均勻的分布在進料管上。[0018]作為優選，所述每個單級酶反應系統的進料管上位於酶反應器內的部分設置有兩組以上的攪拌槳，每組攪拌槳由兩個攪拌葉組成，所述兩個攪拌葉對稱的設置在進料管兩側。
[0019]作為優選，每個酶反應器處均設置有一個用於檢測酶反應器中反應物參數的檢測裝置，所有檢測裝置均和在線控制系統相連，並將檢測到的反應物參數信號傳遞給在線控制系統；所述在線控制系統還分別與每個單級酶反應系統的進料控制閥相連，根據接收到的反應物參數信號調節每個進料控制閥的進料情況。
[0020]作為優選，所述所有檢測裝置的一端均位於其所對應的酶反應器內。
[0021]本實用新型的有益效果為:本實用新型提供一種製備多分子量植物蛋白肽的反應系統，由於該系統包括兩級以上的單級酶反應系統，並且所有單級酶反應系統串聯連接，在各級反應系統中採用不同孔徑的分離膜對酶解產物按分子量分級處理，所以可提高酶利用效率，降低膜負荷，延長連續作業時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型【具體實施方式】提供的多分子量植物蛋白肽反應系統的結構示意圖；
[0023]圖2是本實用新型【具體實施方式】提供的兩相鄰級單級酶反應系統的連接結構示意圖；
[0024]圖3是本實用新型【具體實施方式】提供的最後一級單級酶反應系統的結構示意圖；
[0025]圖4是本實用新型【具體實施方式】提供的進料管的結構示意圖。
[0026]其中:
[0027]1、酶反應器；2、進料管；3、加壓泵；4、進料控制閥；5、酶液儲罐；6、緩衝液儲罐；
7、膜分離裝置；8、出料管；9、回流管；10、下級進料管；11、短肽收集槽；12、多肽收集槽；13、在線控制系統；14、檢測裝置；15、第一管道；16、第二管道；
[0028]101、出料口；
[0029]201、噴孔；202、攪拌槳。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖並通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術方案。
[0031]圖1是本實用新型【具體實施方式】提供的多分子量植物蛋白肽反應系統的結構示意圖。如圖1所示，該製備多分子量植物蛋白肽的反應系統包括兩級以上的單級酶反應系統，所有的單級酶反應系統相互串聯起來。該系統所包括的單級酶反應系統的個數可以為3個，也可以為4個或其它大於4的值。
[0032]圖2是本實用新型【具體實施方式】提供的兩相鄰級單級酶反應系統的連接結構示意圖。如圖2所示，每個所述單級酶反應系統包括一個酶反應器1，所述酶反應器I的出料口 101通過出料管8與膜分離裝置7的入口相連。倒數第二個之前的膜分離裝置7還包括未透過液出口和透過液出口，所述未透過液出口通過回流管9與酶反應器I相連，所述透過液出口通過下級進料管10與相鄰的下一級單級酶反應系統的酶反應器I相連。並且所述出料管8、回流管9和下級進料管10上分別設置有用於給液體加壓的加壓泵3。[0033]於本實施例中，所述每個膜分離裝置7內設置有分離膜，所述分離膜上設置有分離孔，與上一級單級酶反應系統相連的膜分離裝置7的分離孔大於與下一級單級酶反應系統相連的膜分離裝置7的分離孔。
[0034]工作時，第一級單級酶反應系統的酶反應器I生成的酶解產物從出料口 101流經出料管8，在出料管8內經過加壓泵3的加壓後進入膜分離裝置7。膜分離裝置7將酶解產物進行分離，未從分離膜中透過的液體，即未透過液從未透過液出口流入回流管9，在回流管9內經過加壓泵3的加壓後流入第一級單級酶反應系統的酶反應器I ;從分離膜中透過的液體，即透過液從透過液出口流入下級進料管10，在下級進料管10內經過加壓泵3的加壓後流入下一級單級酶反應系統(第二級單級酶反應系統)的酶反應器I內進行反應。第二級單級酶反應系統與第三級單級酶反應系統以及其它的相鄰兩級單級酶反應系統之間依次重複上述過程。由於該系統包括兩級以上的單級酶反應系統，並且所有單級酶反應系統串聯連接，在各級反應系統中採用不同孔徑的分離膜對酶解產物按分子量分級處理，所以可提高酶利用效率，降低膜負荷，延長連續作業時間。
[0035]圖3是本實用新型【具體實施方式】提供的最後一級單級酶反應系統的結構示意圖。如圖3所示，最後一個膜分離裝置7也包括兩個出口，其中一個出口與短肽收集槽11相連，另一出口與多肽收集槽12相連。短肽收集槽11用於收集並盛放過濾後的短肽；多肽收集槽12用於收集並盛放過濾後的多肽。所以該系統可通過最後一級的單級酶反應系統同時收短肽及多肽。
[0036]於本實施例中，每個所述單級酶反應系統還包括酶液儲罐5及緩衝液儲罐6。所述酶液儲罐5和緩衝液儲罐6的出口分別通過第一管道15與進料控制閥4的入口相連，所述進料控制閥4的出口通過第二管道16與可旋轉的進料管2連通。所述進料管2的至少部分位於酶反應器I內。所述第二管道16上設置有加壓泵3，所述加壓泵3用於給流經第二管道16內的液體加壓。
[0037]圖4是本實用新型【具體實施方式】提供的進料管的結構示意圖。如圖4所示，所述每個單級酶反應系統的進料管2上位於酶反應器I內的部分設置有若干個噴孔201。
[0038]所述酶液儲罐5中的液態反應物經過第一管道15進入進料控制閥4，再從進料控制閥4依次經過第二管道16、進料管後進入酶反應器1，其中液態反應物經過加壓泵3時可以通過加壓泵3進行加壓，也可以不進行加壓。
[0039]所述緩衝液儲罐6中的緩衝液經過第一管道15進入進料控制閥4，再從進料控制閥4進入第二管道16，經過第二管道16時，通過加壓泵3的加壓作用後進入進料管，並從進料管的多個噴孔中噴出。
[0040]由於通過加壓泵3給緩衝液加壓，使緩衝液從進料管2的多個噴孔中噴出，所以可使得緩衝液更均勻的直接混入到反應物料中。由於進料管自身可旋轉，所以產生的離心力也增大了緩衝液的噴出力度。
[0041 ] 於本實施例中，為了使緩衝液更均勻的直接混入到反應物料中，所述若干個噴孔201均勻的設置在位於酶反應器I內的進料管2上。
[0042]並且所述每個單級酶反應系統的進料管2上位於酶反應器I內的部分設置有兩組以上的攪拌槳202，每組攪拌槳202由兩個攪拌葉組成，所述兩個攪拌葉對稱的設置在進料管2兩側。[0043]由於進料管上設置多組攪拌槳，通過進料管自身旋轉，產生多個渦流進行攪拌，可使噴出的緩衝液快速均勻的混入反應體系的反應物料中。
[0044]於本實施例中，每個酶反應器處均設置有一個用於檢測酶反應器中反應物參數的檢測裝置7，所有檢測裝置7均和在線控制系統8相連，並將檢測到的反應物參數信號傳遞給在線控制系統8。所述在線控制系統8還分別與每個單級酶反應系統的進料控制閥4相連，根據接收到的反應物參數信號調節每個進料控制閥4的進料情況。
[0045]由於在線控制系統根據接收到的反應物參數信號調節進料控制閥的進料情況，所以可更及時準確的把握進料情況，使反應體系更穩定、高效。
[0046]於本實施例中，作為優選，所述所有檢測裝置7的一端均位於其所對應的酶反應器I內。
[0047]以上結合具體實施例描述了本實用新型的技術原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本實用新型的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種製備多分子量植物蛋白肽的反應系統，其特徵在於，包括兩級以上的單級酶反應系統； 每個所述單級酶反應系統包括一個酶反應器(I)，所述酶反應器(I)的出料口( 101)通過出料管(8)與膜分離裝置(7)的入口相連； 倒數第二個之前的膜分離裝置(7)的未透過液出口通過回流管(9)與酶反應器(I)相連，透過液出口通過下級進料管(10)與相鄰的下一級單級酶反應系統的酶反應器(I)相連； 所述出料管、回流管和下級進料管上分別設置有加壓泵(3)。
2.根據權利要求1所述的製備多分子量植物蛋白肽的反應系統，其特徵在於，所述每個膜分離裝置(7)內設置有分離膜，所述分離膜上設置有分離孔，與上一級單級酶反應系統相連的膜分離裝置(7)的分離孔大於與下一級單級酶反應系統相連的膜分離裝置(7)的分尚孔。
3.根據權利要求1所述的製備多分子量植物蛋白肽的反應系統，其特徵在於，最後一個膜分離裝置(7)的一出口與短肽收集槽(11)相連，另一出口與多肽收集槽(12)相連。
4.根據權利要求1所述的製備多分子量植物蛋白肽的反應系統，其特徵在於，每個所述單級酶反應系統還包括酶液儲罐(5)及緩衝液儲罐(6)； 所述酶液儲罐(5)和緩衝液儲罐(6)的出口分別通過第一管道(15)與進料控制閥(4)的入口相連，所述進料控制閥(4)的出口通過第二管道(16 )與可旋轉的進料管(2 )連通； 所述進料管(2)的至少部分位於酶反應器(I)內； 所述第二管道(16 )上設置有加壓泵(3 )。
5.根據權利要求4所述的製備多分子量植物蛋白肽的反應系統，其特徵在於，所述每個單級酶反應系統的進料管(2 )上位於酶反應器(I)內的部分設置有若干個噴孔(201)。
6.根據權利要求5所述的製備多分子量植物蛋白肽的反應系統，其特徵在於，所述若干個噴孔(201)均勻的分布在進料管(2)上。
7.根據權利要求4所述的製備多分子量植物蛋白肽的反應系統，其特徵在於，所述每個單級酶反應系統的進料管(2)上位於酶反應器(I)內的部分設置有兩組以上的攪拌槳(202)，每組攪拌槳(202)由兩個攪拌葉組成，所述兩個攪拌葉對稱的設置在進料管(2)兩側。
8.根據權利要求1所述的製備多分子量植物蛋白肽的反應系統，其特徵在於，每個酶反應器處均設置有一個用於檢測酶反應器中反應物參數的檢測裝置(7)，所有檢測裝置(7)均和在線控制系統(8)相連，並將檢測到的反應物參數信號傳遞給在線控制系統(8);所述在線控制系統(8)還分別與每個單級酶反應系統的進料控制閥(4)相連，根據接收到的反應物參數信號調節每個進料控制閥(4)的進料情況。
9.根據權利要求8所述的製備多分子量植物蛋白肽的反應系統，其特徵在於，所述所有檢測裝置(7)的一端均位於其所對應的酶反應器(I)內。
【文檔編號】C12M1/40GK203613198SQ201320728189
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2013年11月18日
【發明者】顧豐穎, 王 鋒, 李凱, 李志強 申請人:中國農業科學院農產品加工研究所