專利名稱：固定化糖化酶反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種制糖設(shè)備，具體地說是一種固定化糖化酶反應(yīng)器。
目前，以固定化糖化酶為生物催化劑，以淀粉為原料生產(chǎn)葡萄糖的反應(yīng)器有兩種一種是攪拌槽式反應(yīng)器，其在保溫的反應(yīng)槽內(nèi)安裝設(shè)有攪拌槳，在電動機帶動下攪拌，使固定化糖化酶載體(微孔玻璃顆粒)和反應(yīng)底物充分接觸，反應(yīng)底物從下端輸入，生成物從上端排出，這種反應(yīng)器，由于機械攪拌，固定化糖化酶載體破壞很大，糖化酶脫落，反應(yīng)半衰期短，產(chǎn)糖速率較低；另一種是固定床式反應(yīng)器，其結(jié)構(gòu)是一保溫的圓柱酶反應(yīng)室，在一定位置裝有固定化糖化酶載體，反應(yīng)底物從上端進入，流經(jīng)固定化糖化酶，生成物從下端排出，這種反應(yīng)器，反應(yīng)底物流經(jīng)固定床易產(chǎn)生堵塞、溝流和短路現(xiàn)象，使底物反應(yīng)不完全，反應(yīng)半衰期短，反應(yīng)速率低。上述兩種反應(yīng)器只限于實驗室小型試驗用，不適于大量的工業(yè)生產(chǎn)。
本實用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有反應(yīng)器的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，固定化糖化酶和反應(yīng)底物能充分接觸，不破壞酶載體，且不產(chǎn)生短路、堵塞現(xiàn)象，反應(yīng)完全，淀粉轉(zhuǎn)化率高的固定化酶糖化酶反應(yīng)器。
為達到上述目的，一種固定化糖化酶反應(yīng)器，設(shè)有反應(yīng)室、恒溫層、分離觀察塔、產(chǎn)物出口、支座、反應(yīng)底物輸送控制器，分離觀察塔設(shè)在反應(yīng)室頂部，其特征在于反應(yīng)室底部設(shè)有噴射送液器，其由底盤和噴射管組成，噴射管上分別設(shè)有不同指向的噴射嘴。
本實用新型反應(yīng)室外設(shè)有恒溫層，內(nèi)外壁可用不銹鋼加工，也可以用透明材料加工。固定化糖化酶載體置于反應(yīng)室內(nèi)，反應(yīng)室底部的噴射送液器的各噴射管分別和反應(yīng)底物輸送控制器的流量計相連，由其指示、調(diào)整各自的噴射量和速度，噴射管設(shè)有不同方向的噴射嘴，如向上、向下、斜角、旋轉(zhuǎn)方向等。這樣噴射送液器在反應(yīng)底物輸送控制器的控制下，噴射出不同流速，不同方向的液流，產(chǎn)生一有規(guī)律的液流上舉力，足以使固定化糖化酶載體均勻旋轉(zhuǎn)向上運動，呈均勻穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。這樣，固定化糖化酶和反應(yīng)底物充分接觸，在一定溫度下發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，同時，生成物也被上舉力送至分離觀察塔，并從產(chǎn)物出口排出。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，由于反應(yīng)室底部安裝有噴射送液器，固定化糖化酶載體處于懸浮狀態(tài)，和反應(yīng)底物接觸充分，反應(yīng)速度快、淀粉轉(zhuǎn)化率高。同時不會破壞酶載體，也不會象固定床式反應(yīng)器那樣由于底物粘度大，且?guī)в屑毿☆w粒發(fā)生固定化糖化酶層阻塞、溝流、短路等現(xiàn)象，可進行連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，也是實施例的示意圖。
圖中標號是產(chǎn)物出口1、分離觀察塔2、出水口3、恒溫層4、反應(yīng)室5、噴射管6、噴射嘴7、進水口8、噴射器底盤9、支座10。
從圖中可以看出，圓柱形的反應(yīng)室5外圍設(shè)有恒溫層4，其外殼和內(nèi)壁可由耐腐蝕無污染的有機玻璃加工，恒溫層外側(cè)下部設(shè)有進水口8，上部設(shè)有出水口3，恒溫水不斷循環(huán)，以便為反應(yīng)室提供一種恒溫的反應(yīng)環(huán)境。分離觀察塔2也由透明的有機玻璃加工，其和反應(yīng)室5頂部相連，從其上可直接觀察到生成物生成分離情況，并及時從產(chǎn)物出口1排出，同時又可反饋控制送液條件。支座10用普通鋼鐵加工，設(shè)在反應(yīng)器底部，用于支撐穩(wěn)定整個反應(yīng)器。
本固定化糖化酶反應(yīng)器反應(yīng)室5的底部設(shè)有由噴射器底盤9和噴射管6組成的噴射器，噴射器底盤由鋼板制成圓形板，上面嵌有7個噴射管6，每個噴射管上設(shè)有相應(yīng)的噴射嘴7，它們由不銹鋼管加工，噴射嘴直徑在1mm～1.2mm之間。各噴射嘴指向不同，具體是4個作為旋流方向，噴射嘴與平面角度分別為1.0度、15度、30度、45度，3個是下沖式噴射嘴，噴射液體沖擊噴射器底盤9后分為細小液流，反向至固定化糖化酶載體，并作為液流上舉力。在反應(yīng)底物輸送控制器控制下，各種不同方向，不同流速的液流使固定化糖化酶載體處于均勻的懸浮狀態(tài)。固定化糖化酶和底物充分混合、接觸，發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，同時，生成物被舉力送至分離觀察塔2，與固定化糖化酶載體及底物分離，而后從產(chǎn)物出口1排出。
本固定化糖化酶反應(yīng)器還設(shè)有反應(yīng)底物輸送控制器，其由控溫、控壓裝置、流量指示器、分液包組成，流速指示器采用數(shù)個轉(zhuǎn)子流量計，其數(shù)量和噴射管相同，并分別與噴射管相聯(lián)，以便控制不同噴射管的流量、流速。分液包內(nèi)裝有電熱管并裝有自動控溫、控壓裝置，以便提供溫度、壓力適中的反應(yīng)底物。上述技術(shù)屬已有技術(shù)，此不詳述。
工作時，開啟恒流泵，將反應(yīng)底物送于分液包，接通控溫、控壓裝置，分別打開轉(zhuǎn)子流量計，使流速達到規(guī)定要求，各種反應(yīng)液流驅(qū)動固定化糖化酶處于均勻懸浮狀態(tài)，懸浮程度達到整個反應(yīng)室，并進行絡(luò)合反應(yīng)。較高的反應(yīng)工作室有理想的反應(yīng)程度梯度，最頂點達到規(guī)定的生成物含量。生成物從分離觀察塔上排出，檢測生成物指標，反饋控制轉(zhuǎn)子流量計，調(diào)整后進入連續(xù)的工作狀態(tài)。
本固定化糖化酶反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，固定化糖化酶處于懸浮狀態(tài)，和底物接觸充分，不破壞酶載體，酶反應(yīng)半衰期較長，反應(yīng)速度快，淀粉轉(zhuǎn)化率高，可進行連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)。
權(quán)利要求1.一種固定化糖化酶反應(yīng)器，設(shè)有反應(yīng)室、恒溫層、分離觀察塔、產(chǎn)物出口、支座、反應(yīng)底物輸送控制器，分離觀察塔設(shè)在反應(yīng)室頂部，其特征在于反應(yīng)室底部設(shè)有噴射送液器，其由底盤和噴射管組成，噴射管上分別設(shè)有不同指向的噴射嘴。
2.如權(quán)利要求1所述的固定化糖化酶反應(yīng)器，其特征在于所說的噴射嘴是7個，其中4個作為旋流方向，三個為下沖方向。
專利摘要本實用新型涉及一種固定化糖化酶反應(yīng)器，其設(shè)有反應(yīng)室、恒溫層、分離觀察塔、產(chǎn)物出口、支座、反應(yīng)底物輸送控制器，反應(yīng)室底部設(shè)有噴射送液器，其由底盤和噴射管組成，噴射管上分別設(shè)有不同指向的噴射嘴，各噴射管和反應(yīng)底物輸送控制器的相應(yīng)流量計相連，并受其控制。各種不同方向、不同流速的液流使固定化糖化酶載體處于懸浮狀態(tài)，固定化糖化酶和反應(yīng)底物接觸充分，反應(yīng)完全，速度快。本實用新型適于以淀粉為原料的制糖工業(yè)等。
文檔編號C12M1/40GK2110640SQ922112
公開日1992年7月22日 申請日期1992年1月31日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月31日
發(fā)明者于水忠, 賈伯卿, 于濤, 姚忠東, 趙愛君 申請人:威海市食品工業(yè)研究所