專利名稱：生物酶超濾濃縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種生物酶超濾濃縮裝置。
背景技術(shù)：
在生物工程中，酶工程是其重要的組成部分。近數(shù)十年，酶制劑工業(yè)獲得高速發(fā)展，酶制劑已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、輕工、化工等多個(gè)領(lǐng)域，它改變了一些產(chǎn)品的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，改進(jìn)了產(chǎn)品的質(zhì)量，增加了產(chǎn)品的品種與數(shù)量。在酶制劑工業(yè)中，酶的精制過(guò)程主要包括兩方面一是對(duì)酶發(fā)酵液的菌(包括發(fā)酵殘?jiān)?與酶的分離；二是對(duì)酶清液的濃縮和純化。傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是發(fā)酵、絮凝沉淀、過(guò)濾、溶劑萃取、真空蒸發(fā)、干燥，其生產(chǎn)過(guò)程能耗高、酶失活率高、收率低。從微生物體內(nèi)提取的酶溶液中含有許多無(wú)機(jī)鹽、糖和氨基酸之類的低分子物質(zhì)，它們對(duì)酶制劑的顏色、氣味、吸濕性和結(jié)塊性等都有很大的影響。通常所采用的減壓濃縮、鹽析及有機(jī)溶劑沉淀等方法，雖能將這些組分去除掉，但其過(guò)程較復(fù)雜，制品純度和回收率都比較低。近十多年來(lái)，在液體酶制劑的生產(chǎn)中，成功地采用了膜分離技術(shù)進(jìn)行脫水濃縮，取得了良好的效益。 應(yīng)用膜分離技術(shù)對(duì)酶進(jìn)行濃縮和精制，操作過(guò)程簡(jiǎn)單，減少了雜菌污染與酶失活的機(jī)會(huì)，提高了酶的回收率并改善了產(chǎn)品的質(zhì)量。常用酶制劑的分子質(zhì)量在10000Da-100000Da之間，這個(gè)范圍恰好在超濾技術(shù)應(yīng)用的范圍之內(nèi)，采用超濾技術(shù)將粗酶液進(jìn)行處理，低分子物質(zhì)和鹽類可以與水一起經(jīng)膜孔除去，而酶被濃縮和精制。但現(xiàn)有膜分離的操作成本較高，需要提高分離壓力才能達(dá)到有效地分離。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種生物酶濃縮的超濾膜裝置，減小膜分離壓力，降低膜分離的操作條件。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種生物酶超濾濃縮裝置，包括高壓泵、超濾膜組件和冷凝器，高壓泵的出口與超濾膜組件的入口連通，該超濾膜組件的濃縮液出口與冷凝器的被冷卻液體入口連通，該冷凝器的被冷卻液體出口與高壓泵的入口連通。進(jìn)一步地，該裝置還包括有濃縮液流量計(jì)，該濃縮液流量計(jì)設(shè)在冷凝器的被冷卻液體出口與高壓泵的入口之間的通道中。進(jìn)一步地，該裝置還包括有透過(guò)液流量計(jì)，該透過(guò)液流量計(jì)設(shè)在超濾膜組件的透過(guò)液排出管道中。進(jìn)一步地，該裝置還包括有原液箱，該原液箱的出口與高壓泵的入口連通，所述冷凝器的被冷卻液體出口與原液箱連通。進(jìn)一步地，該原液箱與高壓泵之間的通道上設(shè)有閥門。進(jìn)一步地，所述超濾膜組件中超濾膜為截留分子量20000。[0012]進(jìn)一步地，該原液箱與高壓泵之間設(shè)有球閥。進(jìn)一步地，該高壓泵與超濾膜組件之間設(shè)有壓力表。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于本實(shí)用新型裝置采用了超濾膜(UF)組件，原料液在一定壓力作用下，通過(guò)超濾膜，利用膜的選擇透過(guò)性，將粗酶液進(jìn)行處理，低分子物質(zhì)和鹽類可以與水一起經(jīng)膜孔除去，而酶被濃縮和精制。2、由于UF膜組件具有無(wú)相變，常溫操作的特點(diǎn)，因此，本實(shí)用新型裝置能耗低。3、本實(shí)用新型體積小、成本低。4、由于經(jīng)UF膜組件后的濃縮液回流重復(fù)超濾，可減小超濾膜的壓力，延長(zhǎng)膜壽命O
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1原料箱 2高壓泵 3超濾膜組件 4冷凝器5濃縮液流量計(jì)6透過(guò)液流量計(jì) 7球閥 8壓力表 9調(diào)節(jié)閥。
具體實(shí)施方式
如
圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的生物酶超濾濃縮裝置，該裝置包括原液箱1、高壓泵2、超濾膜組件3、冷凝器4、濃縮液流量計(jì)5、透過(guò)液流量計(jì)6、球閥7、壓力表8和濃縮液調(diào)壓閥9。所述原液箱I的一側(cè)與所述高壓泵2的進(jìn)液口相接，其另一側(cè)與所述濃縮液流量計(jì)5的排液口相接；所述高壓泵2的排液口與所述超濾膜組件3的進(jìn)液口相接；所述超濾膜組件3的濃縮液出口與所述冷凝器4的進(jìn)液口相接，其透過(guò)液出口與所述透過(guò)液流量計(jì)6的進(jìn)液口相接，該透過(guò)液流量計(jì)6的排液口外接排液管；所述冷凝器4的出液口與濃縮液流量計(jì)5的進(jìn)液口相接，該濃縮液流量計(jì)5的出液口與原液箱I相接。所述超濾膜組件中的超濾膜為截留分子量20000的超濾膜。工作時(shí)，原液箱I中的生物酶提取液由高壓泵2將其泵入超濾膜組件3，經(jīng)超濾膜組件3分離濃縮后，濃縮液進(jìn)入冷凝器4冷凝后返回至原液箱I ;透過(guò)液可直接收集。
圖1所示裝置，原液箱I經(jīng)球閥7被高壓泵2泵入超濾膜組件3中，超濾后的濃縮液經(jīng)調(diào)節(jié)閥9進(jìn)入冷凝器4，被冷凝后經(jīng)濃縮液流量計(jì)5返回至原液箱I中，循環(huán)過(guò)濾；而超濾后的透過(guò)液經(jīng)透過(guò)液流量計(jì)6，即可收集。本實(shí)用新型濃縮裝置將超濾膜組件3的濃縮液經(jīng)流量計(jì)5控制后，返送回原液箱1，再次循環(huán)超濾，從而可減少了超濾壓力，同時(shí)超濾膜損壞的情況會(huì)減輕，延長(zhǎng)了超濾膜的使用壽命。整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，相對(duì)成本低，在膜過(guò)濾生物工程技術(shù)中能得到廣泛的應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種生物酶超濾濃縮裝置，其特征在于包括高壓泵、超濾膜組件和冷凝器，高壓泵的出口與超濾膜組件的入口連通，該超濾膜組件的濃縮液出口與冷凝器的被冷卻液體入口連通，該冷凝器的被冷卻液體出口與高壓泵的入口連通。
2.如權(quán)利要求1所述的生物酶超濾濃縮裝置，其特征在于該裝置還包括有濃縮液流量計(jì)，該濃縮液流量計(jì)設(shè)在冷凝器的被冷卻液體出口與高壓泵的入口之間的通道中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的生物酶超濾濃縮裝置，其特征在于該裝置還包括有透過(guò)液流量計(jì)，該透過(guò)液流量計(jì)設(shè)在超濾膜組件的透過(guò)液排出管道中。
4.如權(quán)利要求1所述的生物酶超濾濃縮裝置，其特征在于該裝置還包括有原液箱，該原液箱的出口與高壓泵的入口連通，所述冷凝器的被冷卻液體出口與原液箱連通。
5.如權(quán)利要求4所述的生物酶超濾濃縮裝置，其特征在于該原液箱與高壓泵之間的通道上設(shè)有閥門。
6.如權(quán)利要求1所述的生物酶超濾濃縮裝置，其特征在于所述超濾膜組件中超濾膜為截留分子量20000。
7.如權(quán)利要求4所述的生物酶超濾濃縮裝置，其特征在于該原液箱與高壓泵之間設(shè)有球閥。
8.如權(quán)利要求1所述的生物酶超濾濃縮裝置，其特征在于該高壓泵與超濾膜組件之間設(shè)有壓力表。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種生物酶超濾濃縮裝置，包括高壓泵、超濾膜組件和冷凝器，高壓泵的出口與超濾膜組件的入口連通，該超濾膜組件的濃縮液出口與冷凝器的被冷卻液體入口連通，該冷凝器的被冷卻液體出口與高壓泵的入口連通。本實(shí)用新型具有能耗低、濃縮效率高、環(huán)境污染小的特點(diǎn)，從而可有效純化生物酶產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C12M1/12GK202898417SQ2012205888
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者何葆華, 呂建國(guó) 申請(qǐng)人:甘肅省膜科學(xué)技術(shù)研究院