本實用新型屬于醫(yī)藥加工領域,尤其是涉及一種酶法耦合膜技術的甘露醇提取系統(tǒng)。
背景技術:
甘露醇是一種己六醇,因溶解時吸熱,有甜味,對口腔有舒服感,故更廣泛用于醒酒藥、口中清涼劑等咀嚼片的制造。甘露醇是一種高滲性的組織脫水劑,臨床上廣泛應用于治療腦水腫,預防急性腎衰,治療青光眼,加速毒物及藥物從腎臟的排泄。甘露醇可以以海帶為原料,在生產海藻酸鹽的同時,將提碘后的海帶浸泡液,經多次提濃、除雜、離交、蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶而得。我國利用海帶提取甘露醇已有幾十年歷史,這種工藝簡單易行,但受到原料資源、提取收率、氣候條件、能源消耗等限制,長期以來,其發(fā)展受到制約。
陶瓷膜是以氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯等經1600℃高溫燒結而成的具有多孔結構的精密陶瓷過濾材料。它是由孔隙率30%~50%、孔徑50 nm~15 μm的陶瓷載體,采用溶膠-凝膠法或其它工藝制作而成的非對稱復合膜。它的結構通常為“三明治”式:支撐層(又稱載體層)、過渡層(又稱中間層)、膜層(又稱功能分離層)。其中支撐層的孔徑一般為1~20 μm,孔隙率為30%~65%,其作用是增加膜的機械強度;中間層的孔徑比支撐層的孔徑小,其作用是防止膜層制備過程中顆粒向多孔支撐層的滲透,厚度約為20~60 μm,孔隙率為30%~40%;膜層具有分離功能,孔徑從0.8 nm~1 μm不等,厚度約為3~10 μm,孔隙率為40%~55%。整個膜的孔徑分布由支撐層到膜層逐漸減小,形成不對稱的結構分布。陶瓷膜根據(jù)孔徑可分為微濾(孔徑大于50 nm)、超濾(孔徑2~50 nm)、納濾(孔徑小于2 nm)等種類。陶瓷膜過濾是一種“錯流過濾”形式的流體分離過程:原料液在膜管內高速流動,在壓力驅動下含小分子組分的澄清滲透液沿與膜面垂直方向(徑向)向外透過膜,含大分子組分的混濁濃縮液被膜截留,從而使流體達到分離、濃縮、純化的目的。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于,針對現(xiàn)有技術中存在的不足,提供一種酶法耦合膜技術的甘露醇提取系統(tǒng)。
為此,本實用新型的上述目的通過以下技術方案來實現(xiàn):
一種酶法耦合膜技術的甘露醇提取系統(tǒng),所述酶法耦合膜技術的甘露醇提取系統(tǒng)包括:
- 預處理系統(tǒng),所述預處理系統(tǒng)用于對玉米進行預處理,且經預處理后滿足進入酶解反應系統(tǒng)的要求;
- 酶解反應系統(tǒng),所述酶解反應系統(tǒng)用于對經預處理系統(tǒng)預處理后的玉米進行酶解反應;
- 膜分離系統(tǒng),所述膜分離系統(tǒng)用于對酶解反應系統(tǒng)酶解反應后得到的酶解液進行膜分離處理,且經膜分離處理后的料液滿足進入發(fā)酵反應系統(tǒng)的要求;
- 發(fā)酵反應系統(tǒng),所述發(fā)酵反應系統(tǒng)用于對經膜分離系統(tǒng)膜分離處理后的料液進行發(fā)酵反應;
- 樹脂吸附系統(tǒng),所述樹脂吸附系統(tǒng)用于對經發(fā)酵反應系統(tǒng)發(fā)酵反應后的料液進行吸附;
- 樹脂解析系統(tǒng),所述樹脂解析系統(tǒng)用于對吸附飽和的樹脂進行解析;
以及
- 冷凍干燥系統(tǒng),所述冷凍干燥系統(tǒng)用于對樹脂解析系統(tǒng)的解析液進行冷凍干燥且得到甘露醇成品。
本實用新型提供一種酶法耦合膜技術的甘露醇提取系統(tǒng),所述酶法耦合膜技術的甘露醇提取系統(tǒng)設置樹脂吸附系統(tǒng)和解析系統(tǒng),能夠對甘露醇進行吸附再醇解析,能將料液中的甘露醇的濃度提高5~10倍;設置冷凍干燥系統(tǒng),能夠保證甘露醇產品的高活性;本實用新型所提供的酶法耦合膜技術的甘露醇提取系統(tǒng)具有廣泛的應用前景,不僅對資源進行了綜合利用,同時也開發(fā)了高價值的產品。
在采用上述技術方案的同時,本實用新型還可以采用或者組合采用以下進一步的技術方案:
所述預處理系統(tǒng)包括除雜單元、浸泡單元、破碎單元和調漿單元,所述除雜單元、浸泡單元、破碎單元和調漿單元順次設置。所述浸泡單元中通入亞硫酸進行浸泡。所述調漿單元中通入堿液調節(jié)pH至6.0~6.5。
所述酶解反應系統(tǒng)包括酶解罐,所述酶解罐中投加復合酶用于對經預處理系統(tǒng)預處理后的玉米進行酶解反應。
所述膜分離系統(tǒng)包括陶瓷膜裝置和納濾裝置,所述陶瓷膜裝置用于去除經酶解反應系統(tǒng)酶解后的酶解液中的大分子物質,所述納濾裝置用于對陶瓷膜裝置的透過液進行濃縮處理。
所述陶瓷膜裝置和酶解反應系統(tǒng)之間的連接管路上設置濃縮罐,所述酶解反應系統(tǒng)的酶解液出口與濃縮罐的入口相連接,所述陶瓷膜裝置的濃縮液出口與濃縮罐的入口相連接。本實用新型所提供的酶法耦合膜技術的甘露醇提取系統(tǒng)設置陶瓷膜裝置,使得透過液中的大分子物質明顯減少,粘度降低,從而使得納濾裝置的清洗周期延長;所設置的納濾裝置能夠大大減少料液量,提高葡萄糖的濃度,提高甘露醇的回收率。
所述濃縮罐底部設置沉渣出口,所述沉渣出口與脫水干燥設備相連接。
所述發(fā)酵反應系統(tǒng)和樹脂吸附系統(tǒng)之間的連接管路上設置第二陶瓷膜裝置,所述第二陶瓷膜裝置的入口與發(fā)酵反應系統(tǒng)的發(fā)酵液出口相連接,所述第二陶瓷膜裝置的濃縮液出口與脫水干燥設備相連接,所述第二陶瓷膜裝置的透過液出口與樹脂吸附系統(tǒng)的入口相連接。
所述樹脂解析系統(tǒng)和冷凍干燥系統(tǒng)之間的連接管路上設置蒸餾裝置或精餾裝置,蒸餾裝置或精餾裝置的濃縮液出口冷凍干燥系統(tǒng)的入口相連接,蒸餾裝置或精餾裝置的蒸餾液出口與樹脂解析系統(tǒng)相連接。
附圖說明
圖1為本實用新型所提供的一種酶法耦合膜技術的甘露醇提取系統(tǒng)的示意圖;
圖中:101-除雜單元;102-浸泡單元;103-破碎單元;104-調漿單元;201-酶解罐;301-陶瓷膜裝置;302-納濾裝置;401-發(fā)酵反應系統(tǒng);501-樹脂吸附系統(tǒng);601-樹脂解析系統(tǒng);602-蒸餾裝置或精餾裝置;701-冷凍干燥系統(tǒng);801-濃縮罐;802-脫水干燥設備;901-第二陶瓷膜裝置。
具體實施方式
參照附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細地描述。
一種酶法耦合膜技術的甘露醇提取系統(tǒng),包括:
- 預處理系統(tǒng),預處理系統(tǒng)用于對玉米進行預處理,且經預處理后滿足進入酶解反應系統(tǒng)的要求;
- 酶解反應系統(tǒng),酶解反應系統(tǒng)用于對經預處理系統(tǒng)預處理后的玉米進行酶解反應;
- 膜分離系統(tǒng),膜分離系統(tǒng)用于對酶解反應系統(tǒng)酶解反應后得到的酶解液進行膜分離處理,且經膜分離處理后的料液滿足進入發(fā)酵反應系統(tǒng)的要求;
- 發(fā)酵反應系統(tǒng)401,發(fā)酵反應系統(tǒng)401用于對經膜分離系統(tǒng)膜分離處理后的料液進行發(fā)酵反應;
- 樹脂吸附系統(tǒng)501,樹脂吸附系統(tǒng)501用于對經發(fā)酵反應系統(tǒng)401發(fā)酵反應后的料液進行吸附;
- 樹脂解析系統(tǒng)601,樹脂解析系統(tǒng)601用于對吸附飽和的樹脂進行解析;
以及
- 冷凍干燥系統(tǒng)701,冷凍干燥系統(tǒng)701用于對樹脂解析系統(tǒng)601的解析液進行冷凍干燥且得到甘露醇成品。
預處理系統(tǒng)包括除雜單元101、浸泡單元102、破碎單元103和調漿單元104,除雜單元101、浸泡單元102、破碎單元103和調漿單元104順次設置。浸泡單元102中通入亞硫酸進行浸泡。調漿單元104中通入堿液調節(jié)pH至6.0~6.5。
酶解反應系統(tǒng)包括酶解罐201,酶解罐201中投加復合酶用于對經預處理系統(tǒng)預處理后的玉米進行酶解反應。
膜分離系統(tǒng)包括陶瓷膜裝置301和納濾裝置302,陶瓷膜裝置301用于去除經酶解反應系統(tǒng)酶解后的酶解液中的大分子物質,納濾裝置302用于對陶瓷膜裝置301的透過液進行濃縮處理。
陶瓷膜裝置301和酶解反應系統(tǒng)之間的連接管路上設置濃縮罐801,酶解反應系統(tǒng)的酶解液出口與濃縮罐801的入口相連接,陶瓷膜裝置301的濃縮液出口與濃縮罐801的入口相連接。
濃縮罐801底部設置沉渣出口,沉渣出口與脫水干燥設備802相連接。
發(fā)酵反應系統(tǒng)401和樹脂吸附系統(tǒng)501之間的連接管路上設置第二陶瓷膜裝置901,第二陶瓷膜裝置901的入口與發(fā)酵反應系統(tǒng)401的發(fā)酵液出口相連接,第二陶瓷膜裝置901的濃縮液出口與脫水干燥設備802相連接,第二陶瓷膜裝置901的透過液出口與樹脂吸附系統(tǒng)501的入口相連接。
樹脂解析系統(tǒng)601和冷凍干燥系統(tǒng)701之間的連接管路上設置蒸餾裝置或精餾裝置602,蒸餾裝置或精餾裝置602的濃縮液出口冷凍干燥系統(tǒng)701的入口相連接,蒸餾裝置或精餾裝置602的蒸餾液出口與樹脂解析系統(tǒng)601相連接。
上述具體實施方式用來解釋說明本實用新型,僅為本實用新型的優(yōu)選實施例,而不是對本實用新型進行限制,在本實用新型的精神和權利要求的保護范圍內,對本實用新型作出的任何修改、等同替換、改進等,都落入本實用新型的保護范圍。