一种固定化酶的合成装置及固定化酶制备D-阿洛糖的装置制造方法及图纸

技术编号:42163712 阅读:3 留言:0更新日期:2024-07-27 00:12
本技术公开了一种固定化酶的合成装置及固定化酶制备D‑阿洛糖的装置,涉及合成技术领域,种子罐的出口通过管道连通有发酵罐,均质机的出口通过管道连通有中间罐,中间罐的出口通过管道连通有中空纤维膜;中空纤维膜的出口通过管道连通有交联罐,交联罐的入口通过管道连通有戊二醛溶液罐,交联罐的出口通过管道连通有混合罐,混合罐的入口分别通过管道连通有聚乙烯醇溶液罐和海藻酸钠溶液罐,混合罐的出口通过管道连通有固化罐,固化罐的入口通过管道连通有固化剂罐,固化罐的出口通过管道连通有固定化酶储罐。整个过程操作简单,同时得到的固定化酶可循环利用,大大降低了多次D‑阿洛酮糖制备所需投入酶的用量,降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及合成,具体涉及一种固定化酶的合成装置及固定化酶制备d-阿洛糖的装置。


技术介绍

1、d-阿洛糖是近年来发现的一种具有特殊保健功能的新型功能性因子,它是d-果糖c-3位点的差向异构体,具有抑制血糖升高、热量值极低等诸多优点。阿洛酮糖口感与蔗糖相近,甜度仅为蔗糖的70%,与赤藓糖醇甜度接近,甜味柔和细致,且甜度也不会随温度变化而变化,食用期间与之后都没有不良口感;热量更低,仅为蔗糖的10%,能提高血浆胰岛素浓度,降低血糖,增加肝糖原含量。因此,阿洛酮糖是一种食品健康甜味剂,此外作为功能糖具备更高的经济价值,在保健、医疗领域的应用前景广阔。

2、目前对d-阿洛糖的研究主要是围绕生产d-阿洛糖的工程菌及其构建方法和应用开展等方面进行研究的,该d-阿洛糖体外酶合成路线可以以葡萄糖、果糖及阿洛酮糖为原料,通过酶催化反应合成d-阿洛糖。但是,该合成新路线不仅酶分子需要经过繁琐的提取和纯化才能用于催化反应,导致酶的生产成本高昂,产品收率低;而且生物酶是一种水溶性分子,在催化反应结束后水溶性酶分子难以回收再利用,造成酶的浪费,增加了生产成本。


技术实现思路

1、本技术所要解决的第一个技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种固定化酶的合成装置,得到的固定化酶可以多次循环利用,降低了生产成本。

2、为解决上述第一个技术问题,本技术的技术方案是:

3、一种固定化酶的合成装置,包括种子罐,所述种子罐的出口通过管道连通有发酵罐,所述发酵罐的出口通过管道连通有均质机,所述均质机的出口通过管道连通有中间罐,所述中间罐的入口分别通过管道连通有磷酸氢二钠罐、氯化钙罐和氢氧化钠罐,所述中间罐的出口通过管道连通有中空纤维膜;

4、所述中空纤维膜的出口通过管道连通有交联罐,所述交联罐的入口通过管道连通有戊二醛溶液罐,所述交联罐的出口通过管道连通有混合罐,所述混合罐的入口分别通过管道连通有聚乙烯醇溶液罐和海藻酸钠溶液罐,所述混合罐的出口通过管道连通有固化罐,所述固化罐的入口通过管道连通有固化剂罐,所述固化罐的出口通过管道连通有固定化酶储罐。

5、作为改进的技术方案,所述中间罐和所述中空纤维膜之间设有板框过滤机。

6、作为改进的技术方案,所述中空纤维膜和所述交联罐之间设有重力纯化柱,所述重力纯化柱的入口通过管道连通有第一洗脱剂储罐。

7、作为改进的技术方案,所述交联罐的入口分别通过管道连通有第二洗脱剂储罐和纯化水储罐。

8、作为改进的技术方案,所述固化罐的入口分别通过管道连通有第二洗脱剂储罐和纯化水储罐。

9、作为改进的技术方案,所述中空纤维膜的孔径范围为50000-100000da。

10、本技术所要解决的第二个技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种固定化酶制备d-阿洛糖的装置,生产成本低,收率高。

11、为解决上述第二个技术问题,本技术的技术方案是:

12、一种固定化酶制备d-阿洛糖的装置,包括种子罐,所述种子罐的出口通过管道连通有发酵罐,所述发酵罐的出口通过管道连通有均质机,所述均质机的出口通过管道连通有中间罐,所述中间罐的入口分别通过管道连通有磷酸氢二钠罐、氯化钙罐和氢氧化钠罐,所述中间罐的出口通过管道连通有中空纤维膜;

13、所述中空纤维膜的出口通过管道连通有交联罐,所述交联罐的入口通过管道连通有戊二醛溶液罐,所述交联罐的出口通过管道连通有混合罐,所述混合罐的入口分别通过管道连通有聚乙烯醇溶液罐和海藻酸钠溶液罐,所述混合罐的出口通过管道连通有固化罐,所述固化罐的入口通过管道连通有固化剂罐,所述固化罐的出口通过管道连通有固定化酶储罐,固定化酶储罐的出口通过管道连通有转化釜,所述转化釜的入口分别通过管道连通有阿洛酮糖溶液罐和缓冲液罐,所述转化釜的出口通过管道连通有d-阿洛糖储罐。

14、作为改进的技术方案,所述中间罐和所述中空纤维膜之间设有板框过滤机。

15、作为改进的技术方案,所述中空纤维膜和所述交联罐之间设有重力纯化柱,所述重力纯化柱的入口通过管道连通有第一洗脱剂储罐。

16、作为改进的技术方案,所述交联罐的入口分别通过管道连通有第二洗脱剂储罐和纯化水储罐。

17、作为改进的技术方案,所述固化罐的入口分别通过管道连通有第二洗脱剂储罐和纯化水储罐。

18、作为改进的技术方案,所述中空纤维膜的孔径范围为50000-100000da。

19、由于采用了上述技术方案,本技术的有益效果是:

20、本技术的一种固定化酶的合成装置,包括种子罐,所述种子罐的出口通过管道连通有发酵罐,所述发酵罐的出口通过管道连通有均质机,所述均质机的出口通过管道连通有中间罐,所述中间罐的入口分别通过管道连通有磷酸氢二钠罐、氯化钙罐和氢氧化钠罐,所述中间罐的出口通过管道连通有中空纤维膜;所述中空纤维膜的出口通过管道连通有交联罐,所述交联罐的入口通过管道连通有戊二醛溶液罐,所述交联罐的出口通过管道连通有混合罐,所述混合罐的入口分别通过管道连通有聚乙烯醇溶液罐和海藻酸钠溶液罐,所述混合罐的出口通过管道连通有固化罐,所述固化罐的入口通过管道连通有固化剂罐,所述固化罐的出口通过管道连通有固定化酶储罐。表达l-鼠李糖异构酶的大肠杆菌工程菌在种子罐内进行培养,然后接种到发酵罐内经发酵后得到发酵液,发酵液经均质机进行破碎,得到破碎液进入混合罐,与磷酸氢二钠和氯化钙混合,然后通过氢氧化钠调节体系ph至6-7,最后加入硅藻土反应,得到粗酶液,粗酶液经中空纤维膜浓缩5-10倍,然后在戊二醛溶液作用下进行交联,得交联的酶溶液,交联的酶溶液与聚乙烯醇溶液和海藻酸钠溶液在混合罐内混匀并滴加至固化罐,与固化剂反应,最后得到颗粒状的固定化酶。整个过程操作简单,同时得到的固定化酶可循环利用,大大降低了多次d-阿洛糖制备所需投入酶的用量,降低了生产成本,同时固定化酶颗粒具有不易泄露、稳定性好的优点,而且底物和产物的传递受到的阻遏作用较小,有助于酶对底物的催化反应,提高产品的收率。

21、所述中间罐和所述中空纤维膜之间设有板框过滤机,通过板框过滤机除去固体杂质,有利于后续的浓缩,得到的固定化酶纯度高。

22、所述中空纤维膜和所述交联罐之间设有重力纯化柱,所述重力纯化柱的入口通过管道连通有第一洗脱剂储罐,通过重力纯化柱对浓缩后的粗酶液进行纯化,并通过第一洗脱剂进行洗脱,提高了最后固定化酶的纯度。

23、所述交联罐的入口分别通过管道连通有第二洗脱剂储罐和纯化水储罐。通过第二洗脱剂和纯化水分别对交联后的酶液进行洗涤,交联的酶溶液纯度更高。

24、所述固化罐的入口分别通过管道连通有第二洗脱剂储罐和纯化水储罐,通过第二洗脱剂和纯化水分别对固定化酶进行冲洗,提高了固定化酶的纯度。

25、所述中空纤维膜的孔径范围为50000-100000da,浓缩效果好。

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【技术保护点】

1.一种固定化酶的合成装置,其特征在于:包括种子罐,所述种子罐的出口通过管道连通有发酵罐,所述发酵罐的出口通过管道连通有均质机,所述均质机的出口通过管道连通有中间罐,所述中间罐的入口分别通过管道连通有磷酸氢二钠罐、氯化钙罐和氢氧化钠罐,所述中间罐的出口通过管道连通有中空纤维膜;

2.如权利要求1所述的一种固定化酶的合成装置,其特征在于:所述中间罐和所述中空纤维膜之间设有板框过滤机。

3.如权利要求1所述的一种固定化酶的合成装置,其特征在于:所述中空纤维膜和所述交联罐之间设有重力纯化柱,所述重力纯化柱的入口通过管道连通有第一洗脱剂储罐。

4.如权利要求1所述的一种固定化酶的合成装置,其特征在于:所述交联罐的入口分别通过管道连通有第二洗脱剂储罐和纯化水储罐。

5.如权利要求1所述的一种固定化酶的合成装置,其特征在于:所述固化罐的入口分别通过管道连通有第二洗脱剂储罐和纯化水储罐。

6.如权利要求1所述的一种固定化酶的合成装置,其特征在于:所述中空纤维膜的孔径范围为50000-100000Da。

7.一种固定化酶制备D-阿洛糖的装置,其特征在于:包括权利要求1-6中任一项所述的固定化酶的合成装置,固定化酶储罐的出口通过管道连通有转化釜,所述转化釜的入口分别通过管道连通有阿洛酮糖溶液罐和缓冲液罐,所述转化釜的出口通过管道连通有D-阿洛糖储罐。

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【技术特征摘要】

1.一种固定化酶的合成装置,其特征在于:包括种子罐,所述种子罐的出口通过管道连通有发酵罐,所述发酵罐的出口通过管道连通有均质机,所述均质机的出口通过管道连通有中间罐,所述中间罐的入口分别通过管道连通有磷酸氢二钠罐、氯化钙罐和氢氧化钠罐,所述中间罐的出口通过管道连通有中空纤维膜;

2.如权利要求1所述的一种固定化酶的合成装置,其特征在于:所述中间罐和所述中空纤维膜之间设有板框过滤机。

3.如权利要求1所述的一种固定化酶的合成装置,其特征在于:所述中空纤维膜和所述交联罐之间设有重力纯化柱,所述重力纯化柱的入口通过管道连通有第一洗脱剂储罐。

4.如权利要求1所述的一种固定化酶...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱理平徐良平邱崇顺
申请(专利权)人:东台市浩瑞生物科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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