CN204841654U - 一种超声波植物细胞破壁装置 - Google Patents

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俞建峰
王峰
郑志永
付永生
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Abstract

一种超声波植物细胞破壁装置，包括原料槽；还包括螺杆泵，所述螺杆泵由螺杆泵电机驱动，螺杆泵吸入端与原料槽连接，螺杆泵排出端与浆料输送管连接；还包括超声波换能器，所述超声波换能器与振幅杆连接；还包括冷却水槽；还包括离心泵，所述离心泵由离心泵电机驱动，离心泵的吸入端与冷却水槽连接，离心泵的排出端与冷却水输送管连接；还包括超声波破壁腔，所述超声波破壁腔外部由冷却水夹套包围；还包括成品槽，成品槽与超声波破壁腔连接。本装置能够满足植物细胞超声波破壁的规模化生产要求，同时能够通过植物细胞浆料的循环处理有效提高细胞破壁效果。本装置能够保证植物细胞在超声波破壁时的温度保持在50℃以下，并避免和消除植物细胞浆料在输送过程中带入的细小气泡，从而大大提升了超声空穴效应。

Description

一种超声波植物细胞破壁装置
技术领域
本实用新型涉及细胞破壁领域，尤其是一种超声波植物细胞破壁装置。
背景技术
在植物细胞破壁大规模工业化生产时，每天的处理量是数吨甚至数十吨。常用的超声波细胞破壁装置往往是实验室级超声破壁装置，超声波破壁容器一般是1～10L的体积。面对规模化生产时，如此小的处理量严重制约了工业化生产的要求。因此设计一种能够连续生产的大处理量的超声波细胞破壁装置显得十分急迫。
实用新型内容
本申请人针对上述现有超声波细胞破壁装置的缺点，提供一种能够连续进行植物细胞超声波破壁的装置，能够实现规模化植物细胞的粉碎，可以应用到植物细胞破壁的工业化生产工艺中。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种超声波植物细胞破壁装置，包括原料槽；还包括螺杆泵，所述螺杆泵由螺杆泵电机驱动，螺杆泵吸入端与原料槽连接，螺杆泵排出端与浆料输送管连接；还包括超声波换能器，所述超声波换能器与振幅杆连接；还包括冷却水槽；还包括离心泵，所述离心泵由离心泵电机驱动，离心泵的吸入端与冷却水槽连接，离心泵的排出端与冷却水输送管连接；还包括超声波破壁腔，所述超声波破壁腔外部由冷却水夹套包围；还包括成品槽，成品槽与超声波破壁腔连接。
进一步的：
所述超声波破壁腔及冷却水夹套的组合可由一个或多个串联构成。
所述振幅杆的超声频率为20kHz，振幅杆作360°发波。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型能够满足大容量植物细胞连续超声波破壁的要求，同时能够通过植物细胞浆料的循环处理有效提高细胞破壁效果。
本实用新型能够通过冷却水循环带走超声热量，保证植物细胞在超声破壁时温度在50℃以下。
本实用新型能够避免和消除植物细胞浆料在输送过程中带入的细小气泡，从而大大提升了超声空穴效应。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：1、原料槽；2、螺杆泵；3、螺杆泵电机；4、浆料输送管；5、超声波换能器；6、振幅杆；7、冷却水输送管；8、冷却水槽；9、离心泵；10、离心泵电机；11、成品槽；12、冷却水夹套；13、超声波破壁腔。
具体实施方式
下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，本实施例的超声波植物细胞破壁装置，包括原料槽1；还包括螺杆泵2，所述螺杆泵2由螺杆泵电机3驱动，螺杆泵2吸入端与原料槽1连接，螺杆泵1排出端与浆料输送管4连接；还包括超声波换能器5，所述超声波换能器5与振幅杆6连接；还包括冷却水槽8；还包括离心泵9，所述离心泵9由离心泵电机10驱动，离心泵9的吸入端与冷却水槽8连接，离心泵9的排出端与冷却水输送管7连接；还包括超声波破壁腔13，所述超声波破壁腔13外部由冷却水夹套12包围；还包括成品槽11，成品槽11与超声波破壁腔13连接。
超声波破壁腔13及冷却水夹套12的组合可由一个或多个串联构成。这样可保证适应植物细胞破壁处理量增大时的需求。
振幅杆6的超声频率为20kHz，振幅杆6作360°发波，主要功能是对植物细胞进行空穴破壁。
本装置对植物细胞进行粉碎的过程描述如下：
超声波是利用超声波在液体中的空化效应，从而使液体中的植物细胞组织破壁。20kHz的超声波换能器5作360°机械振动，振动波通过振幅杆6在液体中产生空化效应，激发介质里的植物细胞剧烈振动，在空化效应作用下达到细胞破壁的目的。
原料槽1中的植物细胞浆料通过螺杆泵2经过浆料输送管4吸入超声波破壁腔13，超声波换能器5将振动能量传递给振幅杆6，振幅杆6在液体中产生空穴效应，导致植物细胞破壁。振幅杆6的工作时间可设置成工作5秒钟，停止5秒钟，总工作时间为10分钟。在超声破壁过程中，超声振动会产生大量的热量，为了保证植物细胞不因温升过高而影响植物蛋白质的品质，离心泵9在离心泵电机10的驱动下，离心泵9吸入冷却水槽8中的冷却水经过冷却水输送管7到达冷却水夹套12，冷却水带走超声波破壁腔13的热量而流出。
由于超声波破壁腔13是密闭的，螺杆泵2通过螺杆挤压将植物细胞浆料输送到超声波破壁腔13内，在浆料中的微小气泡在压力作用下，会被挤压到下一个超声波破壁腔，如果浆料中没有微小气泡，超声破壁效果更佳。
本装置可经过试验，察看植物细胞的破壁效果，当植物细胞破壁效果不佳时，可将成品槽11中的处理浆料循环到原料槽1，经过多次循环超声，可有效提高植物破壁效果。
本装置的处理量可通过串联多个超声波破壁腔来增大超声波连续处理量。以1个超声波破壁腔体积为3L为例，串联10个超声波破壁腔，总体积为30L。假设超声波设置为工作5秒，停止5秒，一批浆料的超声总时间为15分钟，那么该装置的连续处理量为120L/h。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (3)

1.一种超声波植物细胞破壁装置，其特征在于：包括原料槽；还包括螺杆泵，所述螺杆泵由螺杆泵电机驱动，螺杆泵吸入端与原料槽连接，螺杆泵排出端与浆料输送管连接；还包括超声波换能器，所述超声波换能器与振幅杆连接；还包括冷却水槽；还包括离心泵，所述离心泵由离心泵电机驱动，离心泵的吸入端与冷却水槽连接，离心泵的排出端与冷却水输送管连接；还包括超声波破壁腔，所述超声波破壁腔外部由冷却水夹套包围；还包括成品槽，成品槽与超声波破壁腔连接。
2.按照权利要求1所述的超声波植物细胞破壁装置，其特征在于所述超声波破壁腔及冷却水夹套的组合可由一个或多个串联构成。
3.按照权利要求1所述的超声波植物细胞破壁装置，其特征在于所述振幅杆的超声频率为20kHz，振幅杆作360°发波。
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