CN110063405B - 一种工业用高效批量持续生产胶原蛋白的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工业用高效批量持续生产胶原蛋白的装置及方法，包括壳体；用于导入胶原蛋白溶液的引流装置，其设置在所述壳体内部；电机部分，至少包括一个电机；储液池，设置在所述壳体下部，与所述壳体相连，所述相连部分可以活动；至少一个加热装置，所述加热装置附着在所述壳体外部；温度显示装置，所述温度显示装置安装在所述壳体外部，用来测量壳体内部温度；本发明浓缩处理进程快，并且常压适当温度状态下浓缩胶原蛋白的时间适中，而且易于批量生产，生产效率高，最终浓缩的胶原蛋白含量高，对于如今广泛并消耗量大的中国市场来说，可以批量自动化生产及推广，产生的胶原蛋白适合用于医学、食品或化妆品制剂。

Description

一种工业用高效批量持续生产胶原蛋白的装置及方法

技术领域

本发明涉及医药领域，尤其涉及一种工业用高效批量持续生产胶原蛋白的装置及方法。

背景技术

胶原蛋白是人体延缓衰老必须补足的营养物质，占人体全身总蛋白质的30%以上，一个成年人的身体内约有3公斤胶原蛋白。胶原蛋白是构成动物支持组织的结构蛋白质，能有效地增加皮肤组织细胞的储水功能，增加肌肤弹性，保持皮肤柔软、细嫩，也能使人体内的血管和神经保持韧性和弹性，头发光亮，对人体抗衰老及美容具有特殊功效。从动物组织中提取胶原蛋白，常用的方法有：碱法、酸法、酶法和热处理等。

现有技术也使用过滤器进一步从胶原蛋白和水的混合物分离胶原蛋白。使用压缩力或挤出力将混合物溶液挤过过滤器表面，以迫使水离开混合物溶液，由此浓缩胶原蛋白溶液。但是，当胶原蛋白的浓度从1％增加至3％，或从3％增加至6％时，用过滤器的压缩方法不能很好地起作用。

现有技术也使用在高温( 约120℃ ) 下加热，以进一步将胶原蛋白从胶原蛋白和水的混合物分离。施用热通过水的蒸发从混合物去除水。但是，加热的缺点是耗时( 例如，1-2 天)，因为水的蒸发在混合物溶液的顶面进行缓慢。而且，加热不均会破坏胶原蛋白的微观结构，不利于作为骨细胞的生长基质。因此，仍需要不使用在高温下加热而浓缩物胶原蛋白的方法。

现有技术也使用离心力，以进一步将胶原蛋白与胶原蛋白和水的混合物分开。该方法基于水和胶原蛋白之间密度的差异。但是，水和胶原蛋白之间的密度差异不是非常大，因而使用离心力分离不能非常有效地用于胶原蛋白溶液，所以往往达不到软骨再生所需要的浓度。因此，需要不用离心力而浓缩物胶原蛋白的方法。

现有技术也使用低温真空搅拌处理进行浓缩的，比如专利201510817544 .1中分开的，在所述托盘中提供初始胶原蛋白溶液；设置所述壳体内的真空度为1 ,000至2 ,500Pa；设置所述壳体内的温度为7至21℃；搅拌所述胶原蛋白溶液；在所述温度和真空度下浓缩胶原蛋白溶液8至16小时；收获浓缩的胶原蛋白产物，本发明浓缩处理进程慢，并且高真空低温状态下浓缩胶原蛋白的时间过长，而且不易于批量生产，生产效率低下，并且浓缩的胶原蛋白含量过低，对于如今广泛并消耗量大的中国市场来说，成本过高，并不容易批量推广。

鉴于上述现状，需要开发新的没有上面提到的缺点的方法用于浓缩胶原蛋白溶液。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种工业用高效批量持续生产胶原蛋白的装置，以降低胶原蛋白生产成本、提高浓缩含量及操作简单可批量工业生产。

本发明内容之一是提供一种工业用高效批量持续生产胶原蛋白的装置，包括

1)壳体；

2)用于导入胶原蛋白溶液的引流装置，其设置在所述壳体内部；

3)电机部分，至少包括一个电机；

4)储液池，设置在所述壳体下部，与所述壳体相连，所述相连部分可以活动；

5)至少一个加热装置，所述加热装置附着在所述壳体外部；

6)温度显示装置，所述温度显示装置安装在所述壳体外部，用来测量壳体内部温度。

进一步地，所述引流装置在电机的作用下进行旋转，从而可以把导入胶原蛋白溶液进行多方位的喷射，所述引流装置外部设立了至少一个喷嘴，所述喷嘴均匀分布在所述引流装置外部，并通过导管与所述引流装置无缝接合；

优选地，所述引流装置为规则形状的曲面体；

优选地，所述导管为圆柱体并且直径为0.5-3cm;

优选地，所述相连部分内嵌入所述储液池内，并且呈伞状结构，不易于胶原蛋白液外泄；

优选地，所述引流装置外部的喷嘴呈圆环状层叠分布在所述引流装置外部。

进一步地，所述壳体在完成一个批量或者是固定时间的工作后，可以打开进行分离胶原蛋白凝膏的处理。

进一步地，所述电机优选两个电机，电机一带动所述引流装置进行运动，电机二带动所述壳体进行运动，所述电机一设置在壳体顶部位置，电机二设置在壳体底部位置；

优选地，所述电机可以用磁力驱动装置替代，采用的磁力驱动装置可由磁铁、电极、直流电源，当磁力驱动装置通电后，可保证所述壳体内部的引流装置和壳体互为运动。

动态工况下电磁场对油水分离效果的影响。；

优选地，电机一选用功率为小于50KW，电机二选用功率为大于50KW；

优选地，所述引流装置的运动与所述壳体的运动反向而行，具体运动的速度可以根据生产胶原蛋白液的配比或者是所设定的温度来定；

优选地，电机一的运动速度为5~15km/h，电机二的运动速度为大于30KM/h;

优选地，所述设定的温度大于50℃。

进一步地，所述储液池进行搜集所述壳体剩下的胶原蛋白液，并且所述储液池外部接有泵的排液口，所述泵用于牵引在储液池的胶原蛋白液从排液口回流到所述壳体；

优选地，所述排液口处可设置碳纤维过滤膜，所述过滤膜的开孔尺寸为0.03mm以内；

优选地，所述排液口端部连接有法兰，法兰上设置有密封圈；

优先地，所述泵的功率>30KW。

进一步地，所述从排液口回流到所述壳体的胶原蛋白液从引流管进入所述壳体，所述引流管设置有所述壳体上方，并且与所述引流装置相连。

本发明内容之一是提供工业用高效批量持续生产胶原蛋白的装置浓缩胶原蛋白液的方法，其包括下述步骤：

1)打开电源开关，所述电机一与所述电机二开始运动；

2)同时加热装置进行预热；

3)胶原蛋白液开始通过所述引流装置进行流入；

4)根据所述胶原蛋白液配比、所述引流装置进行流入的速度进行所述电机一与所述电机二的运动速度的调节，直至从所述引流装置喷洒出来的胶原蛋白液刚好喷洒在所述壳体上；

5)打开所述储液池外部的泵，从而使从所述壳体流下的剩余所述胶原蛋白液从所述排液口回流至所述引流装置；

6)重复第4步操作，以此循环进行，直致温度显示装置显示某一第一设定值时，关闭所有电源开关；

7)等待所述壳体温度降至某一第二设定值时，打开壳体进行所述胶原蛋白凝膏进行回收处理；

8)待处理完毕后，从第一步再进行相同的操作，以此类推。

进一步地，打开所述储液池外部的泵的时间为所述储液池里面的积液大于其体积的一半的时候再打开；

进一步地，所述第一设定值温度优选为30℃~80℃；

进一步地，所述第二设定值温度优选为不大于30℃。

本发明的有益效果是，采用了上述技术方案，可用于浓缩物胶原蛋白溶液，而不使用氯化钠、过滤器和压缩力、高温加热，本发明浓缩处理进程快，并且常压适当温度状态下浓缩胶原蛋白的时间适中，而且易于批量生产，生产效率高，最终浓缩的胶原蛋白含量高，对于如今广泛并消耗量大的中国市场来说，可以批量自动化生产及推广，产生的胶原蛋白适合用于医学、食品或化妆品制剂。

附图说明

本发明的上述内容与其它目的、特性及优点将结合下面的附图进行详细说明，其中相同组件用相同符号来表示。

图1为本发明的工业用高效批量持续生产胶原蛋白的装置效果图。

图2本发明工业用高效批量持续生产胶原蛋白的装置壳体局部示意图。

图3本发明工业用高效批量持续生产胶原蛋白的装置引流装置的局部示意图。

图4本发明工业用高效批量持续生产胶原蛋白的装置浓缩胶原蛋白的方法流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1，图2所示，为本发明工业用高效批量持续生产胶原蛋白的装置100，包括壳体101；用于导入胶原蛋白溶液的引流装置102，其设置在所述壳体内部；电机部分103，至少包括一个电机；储液池104，设置在所述壳体101下部，与所述壳体101相连，所述相连部分105可以活动；至少一个加热装置106，所述加热装置106附着在所述壳体101外部；温度显示装置107，所述温度显示装置107安装在所述壳体101外部，用来测量所述壳体101内部温度。

如图3所示，所述引流装置102在电机1031的作用下进行旋转，从而可以把导入胶原蛋白溶液进行多方位的喷射，所述引流装置102外部设立了至少一个喷嘴1021，所述喷嘴1021均匀分布在所述引流装置102外部，并通过导管1022与所述引流装置102无缝接合；所述引流装置102为规则形状的曲面体；所述导管1022为圆柱体并且直径为0.5-3cm;所述引流装置102外部的喷嘴1021呈圆环状层叠分布在所述引流装置102外部。

所述壳体101在完成一个批量或者是固定时间的工作后，可以打开进行分离胶原蛋白凝膏的处理；所述电机103优选两个电机，电机一1031带动所述引流装置102进行运动，电机二1032带动所述壳体101进行运动，电机二1032设置在壳体101底部位置；电机一1031选用功率为小于50KW，电机二1032选用功率为大于50KW；所述引流装置102的运动与所述壳体101的运动反向而行，具体运动的速度可以根据生产胶原蛋白液的配比或者是所设定的温度来定；电机一1031的运动速度为5~15km/h，电机二1032的运动速度为大于30KM/h;所述设定的温度大于50℃。

所述储液池104进行搜集所述壳体101剩下的胶原蛋白液，并且所述储液池104外部接有泵的排液口109，所述泵用于牵引在储液池104的胶原蛋白液从排液口109回流到所述壳体101；所述泵的功率>30KW。

所述从排液口109回流到所述壳体101的胶原蛋白液从引流管110进入所述壳体101，所述引流管110设置有所述壳体101上方，并且与所述引流装置102相连。

现在将通过仅参照图1 的实施例来描述本发明。

实施例1

将新鲜猪皮或肌腱去脂肪、筋膜后，切成5 mm 以下的薄片，越小越有利于提取胶原蛋白。然后除血，脱脂，再用蒸馏水漂洗干净，晾干备用。前处理时必须充分去除脂肪组织，胶原中一旦有脂质混入，无论是进行中性，还是酸性沉淀溶解都是不能去除的，最后只能得到乳浊状的胶原溶液。

将上述预处理好的猪皮或肌腱称重后放入三角烧瓶中，分别加入一定量的酶和一定浓度的乙酸溶液进行水解，控制温度4 ℃左右缓慢搅拌12h，然后用高速冷冻离心机以8000 r·min^－1离心，取上清溶液，即可得粗提胶原蛋白溶液。

在粗提胶原蛋白溶液缓慢加入6 mol·L^－1氢氧化钠溶液调节pH值到3.5，冷冻离心除掉沉淀物，剩余的溶液即为本发明准备浓缩的胶原蛋白液。

如图4所示，然后通过本发明工业用高效批量持续生产胶原蛋白的装置对上述制备的胶原蛋白液进行浓缩，其包括下述步骤：

1)打开电源开关，所述电机一1031与所述电机二1032开始运动；

2)同时加热装置106进行预热；

3)胶原蛋白液开始通过所述引流装置102进行流入；

4)根据所述胶原蛋白液配比、所述引流装置进行流入的速度进行所述电机一1031与所述电机二1032的运动速度的调节，直至从所述引流装置102喷洒出来的胶原蛋白液刚好喷洒在所述壳体101上；

5)打开所述储液池104外部的泵，从而使从所述壳体101流下的剩余所述胶原蛋白液从所述排液口109回流至所述引流装置102；

6)重复第4步操作，以此循环进行，直致温度显示装置107显示某一第一设定值时，关闭所有电源开关；

7)等待所述壳体101温度降至某一第二设定值时，打开壳体101进行所述胶原蛋白凝膏进行回收处理；

8)待处理完毕后，从第一步再进行相同的操作，以此类推。

打开所述储液池104外部的泵的时间为所述储液池104里面的积液大于其体积的一半的时候再打开；所述第一设定值温度优选为30℃~80℃；所述第二设定值温度优选为不大于30℃。

通过将胶原蛋白浓缩凝膏进行吸光度的测定(280 nm)和颜色反应和SDS—PAGE电泳实验，分析鉴定胶原蛋白凝膏含量。

优选地，可得出浓缩胶原蛋白溶液提取条件为：浓缩时间5 h，反应温度30℃，实验数据显示浓缩后质量比可以 达到10%以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本发明并不受限于上述说明，而是可允许种种修饰及变化，其中不同的制造方法与离子布植技术而导致与本发明装置结构的方法相同的，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种工业用高效批量持续生产胶原蛋白的装置，包括

壳体；

用于导入胶原蛋白溶液的引流装置，其设置在所述壳体内部；

电机部分，至少包括一个电机；

储液池，设置在所述壳体下部，与所述壳体相连，所述相连部分可以活动；

至少一个加热装置，所述加热装置附着在所述壳体外部；

温度显示装置，所述温度显示装置安装在所述壳体外部，用来测量壳体内部温度；

所述引流装置在电机的作用下进行旋转，从而可以把导入胶原蛋白溶液进行多方位的喷射，所述引流装置外部设立了至少一个喷嘴，所述喷嘴均匀分布在所述引流装置外部，并通过导管与所述引流装置无缝接合；

所述壳体在完成一个批量或者是固定时间的工作后，可以打开进行分离胶原蛋白凝膏的处理；

所述电机包含两个电机，电机一带动所述引流装置进行运动，电机二带动所述壳体进行运动，所述电机一设置在壳体顶部位置，电机二设置在壳体底部位置；

所述储液池进行搜集所述壳体剩下的胶原蛋白液，并且所述储液池外部接有泵的排液口，所述泵用于牵引在储液池的胶原蛋白液从排液口回流到所述壳体；

所述从排液口回流到所述壳体的胶原蛋白液从引流管进入所述壳体，所述引流管设置有所述壳体上方，并且与所述引流装置相连。

2.使用根据权利要求1所述的装置浓缩胶原蛋白液的方法，其包括下述步骤：

S1：打开所述装置电源开关，所述电机一与所述电机二开始运动；

S2：同时加热装置进行预热；

S3：胶原蛋白液开始通过所述引流装置进行流入；

S4：根据所述胶原蛋白液配比、所述引流装置进行流入的速度进行所述电机一与所述电机二的运动速度的调节，直至从所述引流装置喷洒出来的胶原蛋白液刚好喷洒在所述壳体上；

S5：打开所述储液池外部的泵，从而使从所述壳体流下的剩余所述胶原蛋白液从所述排液口回流至所述引流装置；

S6：重复第4步操作，以此循环进行，直致温度显示装置显示某一设定值时，关闭所有电源开关；

S7：等待所述壳体温度降至某一设定值时，打开壳体进行所述胶原蛋白凝膏进行回收处理；

S8：待处理完毕后，从第一步再进行相同的操作，以此类推。

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