一种香紫苏醇提纯方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种香紫苏醇提纯方法，包括以下步骤：1)将发酵液进行固液分离，得到固相的菌株，菌株进行预处理，再加入溶剂，对菌株进行研磨破碎，过滤后得到滤液；2)滤液进行蒸发结晶，得到香紫苏醇；步骤1)中，预处理是将菌株加入部分溶剂，在加压条件下进行浸渍混合，混合物再进行抽真空，蒸发溶剂。本发明专利技术的提纯方案所用的原料和装置成本较低，提取工艺周期较短，适用于工业提纯生物发酵香紫苏醇产品。适用于工业提纯生物发酵香紫苏醇产品。适用于工业提纯生物发酵香紫苏醇产品。

【技术实现步骤摘要】
一种香紫苏醇提纯方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种香紫苏醇提纯方法及装置，属于生物合成


技术介绍

[0002]生物发酵法是解决制备香紫苏醇时原料限制问题的重要途径，利用基因编辑重组酿酒酵母菌，以葡萄糖为底物进行发酵，代谢生成香紫苏醇。香紫苏醇为非水溶性物质，产物一般存在酵母菌的细胞质内，发酵液中含量很低。在用溶剂提取产物时，需要对酵母菌株进行破壁。现有技术中，菌株的破壁方法有研磨法、碱溶法、酶溶法、超声法。单一的研磨法破壁效果较差，收率较低，碱溶法会改变产物性质，影响产品质量，酶溶法需要时间较长，超声法提取效果较好，如专利CN202210267083.5公开了一种从香紫苏醇发酵液中提取和纯化香紫苏醇的方法，就是采用多次超声提取，收率较高。但受超声波衰减因素的制约,超声有效作用区域为一环形,如果提取罐的直径太大,在罐的周壁就会形成超声空白区。因此，目前针对发酵法制备香紫苏醇的产物提取手段，都是在实验室进行，尚未进行工业应用。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术首先提供了一种香紫苏醇提纯方法，包括以下步骤：
[0004]1)将发酵液进行固液分离，得到固相的菌株，菌株进行预处理，再加入溶剂，对菌株进行研磨破碎，过滤后得到滤液；
[0005]2)滤液进行蒸发结晶，得到香紫苏醇；
[0006]步骤1)中，预处理是将菌株加入部分溶剂，在加压条件下进行浸渍混合，混合物再进行抽真空，蒸发溶剂。
[0007]进一步的，预处理时，加压时压力不低于0.5MPa，抽真空时真空度不低于
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0.07MPa。
[0008]进一步的，步骤1)中，所述溶剂为乙醇、丙酮或正己烷。
[0009]为了实现上述方法，本专利技术公开了一种香紫苏醇生产用提纯装置：包括依次连接的离心分离机、一级浸渍罐、蒸发罐、二级浸渍罐、珠磨机、过滤器和结晶器；一级浸渍罐设有压缩空气接口；蒸发罐设有抽真空接口；一级浸渍罐和二级浸渍罐设有进液管，进液管连接至溶剂罐；一级浸渍罐的底部通过连接管连接至蒸发罐顶部，连接管设有进料阀。
[0010]进一步的，所述一级浸渍罐的罐体内部设有一个滤筒，滤筒上端封闭，下端开口，滤筒下端与罐壁封闭连接；罐体中部设有进料管，进料管用于与离心分离机连接，进料管贯穿至滤筒内部；压缩空气接口设于罐体顶部；罐体中部设有抽液管，抽液管位于滤筒与罐壁连接处的上方，抽液管连接至二级浸渍罐。
[0011]进一步的，所述蒸发罐的罐体内设有隔层，隔层包括一个锥形筒，锥形筒的底部设有雾化喷头，罐体内沿隔层下部设有滤筒，抽真空接口设于隔层下方的罐壁上；罐体内壁还设有一圈喷淋头，喷淋头朝向滤筒，喷淋头与溶剂罐连接。
[0012]进一步的，蒸发罐的罐体内设有两层以上的隔层，每层隔层的下方均设有滤筒、抽
真空接口和喷淋头。
[0013]进一步的，一级浸渍罐在完成浸渍以后，通过抽液管抽走部分溶剂，控制进入蒸发罐的溶剂量。
[0014]进一步的，工作方法包括以下步骤：
[0015]1)发酵液进入离心分离机分离后，固态菌株进入一级浸渍罐，加入溶剂混合，同时进行加压，压力保持0.5MPa，保压1小时后，打开进料阀，在压力作用，混合液进入蒸发罐顶部；
[0016]2)打开第一层隔层的雾化喷头，打开第一层抽真空接口进行抽真空，真空度达到
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0.07MPa以后，保压10分钟，混合液在负压作用下雾化蒸发，再打开第一层喷淋头对滤筒进行淋洗，完成后依次打开下一层隔层的雾化喷头、抽真空接口和喷淋头；最后淋洗液进入二级浸渍罐，补充溶剂进行浸渍。
[0017]本专利技术是对现有技术中研磨破碎提取香紫苏醇的方案进行改进，由于酵母菌细胞壁较软，研磨方法对细胞壁的破碎效果较差。通过采用液氮冷冻后研磨的手段可以大幅提高酵母菌细胞壁的破壁效率，但成本太高，也只适用于实验室进行，不适宜工业放大。本专利技术采用的改进手段是在研磨前用溶剂对菌株进行加压预浸，使部分溶剂渗透进细胞内，再进行抽真空，细胞内溶剂蒸发成气态，体积膨胀，利于后续研磨破壁，提高香紫苏醇的提取收率。本专利技术的提纯方案所用的原料和装置成本较低，提取工艺周期较短，适用于工业提纯生物发酵香紫苏醇产品。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术中一级浸渍罐的结构示意图；
[0020]图3为本专利技术中蒸发罐的结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实例，详细说明本专利技术专利的方案。
[0022]实施例1
[0023]如图1
‑
图3，一种香紫苏醇提纯方法，包括以下步骤：
[0024]1)将发酵液进行固液分离，得到固相的菌株，菌株进行预处理，再加入溶剂，对菌株进行研磨破碎，过滤后得到滤液；
[0025]2)滤液进行蒸发结晶，得到香紫苏醇；
[0026]步骤1)中，预处理是将菌株加入部分溶剂，在加压条件下进行浸渍混合，混合物再进行抽真空，蒸发溶剂。
[0027]预处理时，加压时压力不低于0.5MPa，抽真空时真空度不低于
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0.07MPa。
[0028]本方案中，溶剂选用沸点较低的有机溶剂，如乙醇、丙酮或正己烷；以乙醇为例，在真空度为
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0.07MPa时，沸点在40℃左右。在加压条件下，溶剂对菌株细胞的渗透率提高，部分乙醇渗透进细胞内。抽真空时，渗透进菌株细胞内的乙醇气化，使细胞急剧膨胀，部分细胞膨胀时细胞壁会破裂，膨胀后的细胞在后续研磨时也容易破裂，因此可以提高细胞破壁效果。为了加速溶剂气化，抽真空时可以同时对容器适当加热至相应沸点。
[0029]实施例2
[0030]如图1
‑
图3，一种香紫苏醇生产用提纯装置：包括依次连接的离心分离机1、一级浸渍罐2、蒸发罐3、二级浸渍罐4、珠磨机5、过滤器6和结晶器7；一级浸渍罐设有压缩空气接口201；蒸发罐设有抽真空接口301；一级浸渍罐和二级浸渍罐设有进液管，进液管连接至溶剂罐；一级浸渍罐的底部通过连接管连接至蒸发罐顶部，连接管设有进料阀202。其中压缩空气接口与空气压缩系统连接，用于对一级浸渍罐提供压力，空气压缩系统的空压机能够提供0.5MPa以上的压力，空压机的进气口设置过滤器，滤去空气中的杂质。抽真空接口用于与抽真空系统连接，抽真空系统的真空泵能够提供
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0.07MPa以上的真空度。抽真空系统设置冷凝器，用于回收蒸发的溶剂，回收的溶剂返回到二级浸渍罐或溶剂罐。
[0031]一级浸渍罐的罐体内部设有一个滤筒203，滤筒上端封闭，下端开口，滤筒下端与罐壁封闭连接；罐体中部设有进料管204，进料管用于与离心分离机连接，进料管贯穿至滤筒内部；压缩空气接口201设于罐体顶部；罐体中部设有抽液管205，抽液管位于滤筒与罐壁连接处的上方，抽液管205连接至二级浸渍罐4。
[0032]设置抽液管的目的是控制进入蒸发罐中的溶剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种香紫苏醇提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将发酵液进行固液分离，得到固相的菌株，菌株进行预处理，再加入溶剂，对菌株进行研磨破碎，过滤后得到滤液；2)滤液进行蒸发结晶，得到香紫苏醇；步骤1)中，预处理是将菌株加入部分溶剂，在加压条件下进行浸渍混合，混合物再进行抽真空，蒸发溶剂。2.根据权利要求1所述的香紫苏醇提纯方法，其特征在于：预处理时，加压时压力不低于0.5MPa，抽真空时真空度不低于
‑
0.07MPa。3.根据权利要求1所述的香紫苏醇提纯方法，其特征在于：步骤1)中，所述溶剂为乙醇、丙酮或正己烷。4.一种香紫苏醇生产用提纯装置，其特征在于：包括依次连接的离心分离机、一级浸渍罐、蒸发罐、二级浸渍罐、珠磨机、过滤器和结晶器；一级浸渍罐设有压缩空气接口；蒸发罐设有抽真空接口；一级浸渍罐和二级浸渍罐设有进液管，进液管连接至溶剂罐；一级浸渍罐的底部通过连接管连接至蒸发罐顶部，连接管设有进料阀。5.根据权利要求4所述的香紫苏醇生产用提纯装置，其特征在于：所述一级浸渍罐的罐体内部设有一个滤筒，滤筒上端封闭，下端开口，滤筒下端与罐壁封闭连接；罐体中部设有进料管，进料管用于与离心分离机连接，进料管贯穿至滤筒内部；压缩空气接口设于罐体顶部；罐体中部设有抽液管，抽液管位于滤筒与罐壁连...

【专利技术属性】
技术研发人员：师振霆，程辉，李有利，李健伟，
申请(专利权)人：焦作市馨之源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：