CN203295493U - 一种液体酶制剂超滤浓缩系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液体酶制剂超滤浓缩系统，属酶制剂加工领域。所述超滤浓缩系统由超滤器、循环暂存罐、不锈钢薄板冷却器、成品罐组成并通过管道连接。超滤器酶液出口管道设置温度压力表及三通阀；不锈钢薄板冷却器冷却水进口、酶液出口分别设置温度压力表；超滤器、循环暂存罐、不锈钢薄板冷却器、成品罐均设置酶液进口和出口，循环暂存罐设置原料液进口、排气口，不锈钢薄板冷却器设置冷却水进口和出口，成品罐设置排气口。本实用新型设置科学合理，占地面积小，操作简单方便，对设备要求低，冷却效率高，有效防止了循环超滤过程中浓缩酶液的温度升高，提高了生产效率和产品质量，制得液体酶制剂活力损失仅为1%-2%，截留率达85-95%，酶活回收率达98-99%。

Description

一种液体酶制剂超滤浓缩系统

技术领域

本实用新型属于酶制剂加工领域，特别涉及一种液体酶制剂超滤浓缩系统。

背景技术

从微生物体内提取的酶溶液中含有许多无机盐、糖和氨基酸之类的低分子物质，它们对酶制剂的颜色、气味、吸湿性和结块性等都有很大的影响。通常所采用的减压浓缩、盐析及有机溶剂沉淀等方法，虽能将这些组分去除掉，但其过程较复杂，制品纯度和回收率都比较低。近十多年来，在液体酶制剂的生产中，成功地采用了膜分离技术进行脱水浓缩，取得了良好的效益。应用膜分离技术对酶进行浓缩和精制，操作过程简单，减少了杂菌污染与酶失活的机会，提高了酶的回收率并改善了产品的质量。常用酶制剂的分子质量在10000Da～100000Da之间，这个范围恰好在超滤技术应用的范围之内，采用超滤技术将粗酶液进行处理，低分子物质和盐类可以与水一起经膜孔除去，而酶被浓缩和精制。1965年Blatt等提出用膜分离技术进行微生物的浓缩，并进行试验。1968年Wang等又成功地运用超滤技术浓缩几种酶制剂。之后美国、法国、德国和日本等国进行了生产规模地应用，用超滤膜装置对酶进行浓缩，精制，用来生产蛋白酶、葡糖苷酶、凝乳酶，果胶酶、胰蛋白酶、葡糖氧化酶、肝素和β-半乳糖苷酶等，取得良好的效益。我国从20世纪80年代初期开始，也在此领域进行了大量地工作，对利用各种膜分离浓缩糖化酶、淀粉酶、蛋白酶等多种酶制剂进行了研究，并用于生产，取得明显的经济效益。

酶制剂是所有的活的有机体所产生的有氨基酸组成的蛋白质，具备蛋白质的一切性质，温度是在酶制剂的生产和贮存过程中最主要也是最重要的因素，尤其在利用超滤工艺进行酶制剂提取和浓缩的过程中显得更为重要，浓缩液温度以低于20℃为宜，过高（高于60℃）或过低（低于0℃）都会引起酶蛋白变性，进而会使酶制剂活力降低甚至失活，

现有的超滤提取液体酶制剂工艺中为了提高液体酶制剂酶活力回收率和浓缩液截留率大多采用反复循环超滤才可达到规定的质量指标，反复循环超滤过程中由于浓缩液浓度逐步提高，超滤膜内外压差逐渐增大，超滤系统压力增大。浓缩液温度快速上升，最高可达60℃左右，很容易液体结块，完全失活，酶活力损失100%，酶活回收率和截留率很低，为了解决这一问题，大多数生产厂家采用浓缩液暂存罐夹套或排管降温冷却的方式对浓缩液降温，也有在系统管线加装套管进行冷却的，但无论采用哪种冷却方式要么降温速率较慢，要么降温时间较长，生产效率低，产品质量不稳定。

实用新型内容

不锈钢薄板冷却器冷却效率高，效果好，占地面积小，通常用于啤酒生产中麦汁的冷却，将其用于液体酶制剂超滤浓缩提取中的却很少。

本实用新型的目的是克服现有液体酶制剂超滤浓缩系统的缺陷，将不锈钢薄板冷却器与其科学设置、有机结合，提供一种生产效率高，产品质量稳定的液体酶制剂超滤浓缩系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

所述超滤浓缩系统由超滤器、循环暂存罐、不锈钢薄板冷却器、成品罐组成并通过管道连接。

所述超滤器进口管道设置超滤泵，所述超滤器设置酶液进口、酶液出口和废液出口，所述超滤泵出口与超滤器酶液进口通过管道相连接；所述酶液出口管道设置温度压力表并通过三通阀与成品罐进口和不锈钢薄板冷却器酶液进口连接。

所述循环暂存罐设置原料液进口、酶液进口、酶液出口、排气口和取样口，所述酶液出口与超滤泵进口通过管道相连接，所述酶液进口与不锈钢薄板冷却器酶液出口通过管道连接。

所述不锈钢薄板冷却器设置酶液进口、酶液出口、冷却水进口、冷却水出口，所述冷却水进口、酶液出口分别设置温度压力表。

所述成品罐设置酶液进口、酶液出口和排气口。

所述超滤器、循环暂存罐、不锈钢薄板冷却器、成品罐酶液进口和酶液出口均设置阀门，所述循环暂存罐原料液进口、排气口、不锈钢薄板冷却器冷却水进口出口、成品罐排气口也设置阀门。

正常运行时，开启暂存循环罐原料液进口和排气口，同时关闭暂存循环罐酶液出口，进料完毕，关闭暂存循环罐原料液进口，开启暂存循环罐酶液进口和出口、超滤器酶液进口和出口、不锈钢薄板冷却器酶液进口和出口，并将三通阀开启至不锈钢薄板冷却器，开启超滤泵，进行循环超滤浓缩，注意观察超滤器出口温度压力表，当系统压力和温度升高（温度超过25℃）时，开启不锈钢薄板冷却器冷却水进口和出口，注意观察冷却水进口温度压力表，当冷却管道压力和温度达到要求时，调整冷却水流量和压力以降低酶液的温度，注意观察不锈钢薄板冷却器酶液出口温度压力表，当温度低于20℃时稳定冷却水流量和压力，切莫温度过低(低于0℃)，继续循环超滤，酶液温度再次升高，按照上述方法控制。从循环暂存罐取样口取样化验，当浓缩酶液达到成品质量标准时，开启成品罐酶液进口和排气口，将三通阀开启至成品罐，进料完毕，关闭超滤泵、成品罐酶液进口，超滤完毕，开启成品罐酶液出口，进行调配、分装即可。

有益效果

本实用新型的液体酶制剂超滤浓缩系统设置科学合理，占地面积小，操作简单方便，对设备要求低，运用不锈钢薄板冷却器进行冷却，冷却效果好，冷却效率高，有效防止了循环超滤过程中浓缩酶液的温度升高，提高了生产效率，稳定和提高了产品质量，经超滤浓缩后，液体酶制剂活力损失仅为1%-2%，截留率达到85-95%，酶活回收率达到98-99%。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图

图中1-超滤器 11-超滤泵 12-酶液进口 13-酶液出口 14-废液出口 15-温度压力表16-三通阀 2-循环暂存罐 21-酶液进口 22-酶液出口 23-原料液进口 24-排气口25-取样口 3-不锈钢薄板冷却器 31-冷却水进口 32-冷却水出口 33-酶液进口 34-酶液出口 35-温度压力表 36-温度压力表 4-成品罐 41-酶液进口 42-酶液出口 43-排气口 5-管道

具体实施方式

下面通过具体的实施方案叙述本实用新型的液体酶制剂超滤浓缩系统。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本实用新型的范围，本实用新型的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本实用新型实质和范围的前提下，对这些实施方案中的结构和尺寸进行的各种改变或改动也属于本实用新型实质的保护范围。

下面结合附图对本实用新型做进一步说明

所述超滤浓缩系统包括超滤器1、循环暂存罐2、不锈钢薄板冷却器3、成品罐4和管道5组成。

所述超滤器进口管道设置超滤泵11，所述超滤器设置酶液进口12、酶液出口13和废液出口14，所述超滤泵出口与超滤器酶液进口12通过管道5相连接；所述酶液出口13管道5设置温度压力表15并通过三通阀16与成品罐4进口41和不锈钢薄板冷却器3酶液进口33连接。

所述循环暂存罐2设置原料液进口23、酶液进口21、酶液出口22、排气口24和取样口25，所述酶液出口22与超滤泵进口通过管道5相连接，所述酶液进口21与不锈钢薄板冷却器酶液出口34通过管道5连接。

所述不锈钢薄板冷却器3设置酶液进口33、酶液出口34、冷却水进口31、冷却水出口32，所述冷却水进口31、酶液出口34分别设置温度压力表36和35。

所述成品罐4设置酶液进口41、酶液出口42和排气口43。

所述超滤器1、循环暂存罐2、不锈钢薄板冷却器3、成品罐4酶液进口和酶液出口均设置阀门，所述循环暂存罐2原料液进口23、排气口24、不锈钢薄板冷却器3冷却水进口31出口32、成品罐4排气口43也设置阀门。

正常运行时，开启循环暂存罐2原料液进口23和排气口24，同时关闭循环暂存罐2酶液出口22，进料完毕，关闭循环暂存罐2原料液进口23，开启循环暂存罐2酶液进口21和出口22、超滤器1酶液进口12和出口13、不锈钢薄板冷却器3酶液进口33和出口34，并将三通阀16开启至薄板冷却器3，开启超滤泵11，进行循环超滤浓缩，注意观察超滤器出口温度压力表15，当系统压力和温度升高（温度超过25℃）时，开启薄板冷却器3冷却水进口31和出口35，注意观察冷却水进口温度压力表36，当冷却管道压力和温度达到要求时，调整冷却水流量和压力以降低酶液的温度，注意观察不锈钢薄板冷却器3酶液出口温度压力表35，当温度低于20℃时稳定冷却水流量和压力，切莫温度过低(低于0℃)，继续循环超滤，酶液温度再次升高，按照上述方法控制。从循环暂存罐2取样口25取样化验，当浓缩酶液达到成品质量标准时，开启成品罐4酶液进口41和排气口43，将三通阀16开启至成品罐4，进料完毕，关闭超滤泵11、成品罐4酶液进口41，超滤完毕，开启成品罐酶液出口42，进行调配、分装即可。

经上述超滤浓缩后，液体酶制剂活力损失仅为2%，截留率达到95%，酶活回收率达到98%。

Claims (6)

1.一种液体酶制剂超滤浓缩系统，其特征在于，所述系统由超滤器、循环暂存罐、不锈钢薄板冷却器、成品罐组成并通过管道连接。 

2.根据权利要求1所述的一种液体酶制剂超滤浓缩系统，其特征在于，所述超滤器进口管道设置超滤泵，所述超滤器设置酶液进口、酶液出口和废液出口，所述超滤泵出口与超滤器酶液进口通过管道相连接；所述酶液出口管道设置温度压力表并通过三通阀与成品罐进口和不锈钢薄板冷却器酶液进口连接。 

3.根据权利要求1所述的一种液体酶制剂超滤浓缩系统，其特征在于，所述循环暂存罐设置原料液进口、酶液进口、酶液出口、排气口和取样口，所述酶液出口与超滤泵进口通过管道相连接，所述酶液进口与不锈钢薄板冷却器酶液出口通过管道连接。 

4.根据权利要求1所述的一种液体酶制剂超滤浓缩系统，其特征在于，所述不锈钢薄板冷却器设置酶液进口、酶液出口、冷却水进口、冷却水出口，所述冷却水进口、酶液出口分别设置温度压力表。 

5.根据权利要求1所述的一种液体酶制剂超滤浓缩系统，其特征在于，所述成品罐设置酶液进口、酶液出口和排气口。 

6.根据权利要求1所述的一种液体酶制剂超滤浓缩系统，其特征在于，所述超滤器、循环暂存罐、不锈钢薄板冷却器、成品罐酶液进口和酶液出口均设置阀门，所述循环暂存罐原料液进口、排气口、不锈钢薄板冷却器冷却水进口和出口、成品罐排气口也设置阀门。 

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