一种制备多分子量植物蛋白肽的反应系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及多分子量植物蛋白肽制造领域，尤其涉及一种制备多分子量植物蛋白肽的反应系统。该系统包括两级以上的单级酶反应系统；每个所述单级酶反应系统包括一个酶反应器，所述酶反应器的出料口通过出料管与膜分离装置的入口相连；倒数第二个之前的膜分离装置的未透过液出口通过回流管与酶反应器相连，透过液出口通过下级进料管与相邻的下一级单级酶反应系统的酶反应器相连；所述出料管、回流管和下级进料管上分别设置有加压泵。该系统包括两级以上的单级酶反应系统，并且所有单级酶反应系统串联连接，在各级反应系统中采用不同孔径的分离膜对酶解产物按分子量分级处理，可提高酶利用效率，降低膜负荷，延长连续作业时间。
【专利说明】一种制备多分子量植物蛋白肽的反应系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及多分子量植物蛋白肽制造领域，尤其涉及一种制备多分子量植物蛋白肽的反应系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，制备多分子量植物蛋白肽的反应系统多为单极酶-膜耦合反应系统，即只有一个酶反应器，在酶反应器中生成的植物蛋白肽流入膜分离装置中进行分离。由于现有技术中的单级酶-膜耦合反应系统只有一个膜分离装置，生成的植物蛋白肽只经过一次过滤，所以对膜分离装置中膜的负荷要求较大，膜容易损坏，可连续作业时间短。
[0003]针对以上问题，亟需要一种酶利用效率高、膜负荷低的制备多分子量植物蛋白肽的反应系统，以解决现有技术中存在的对膜分离装置中膜的负荷要求较大，膜容易损坏，可连续作业时间短的问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种制备多分子量植物蛋白肽的反应系统，该系统可以使酶解产物按分子量分级处理，提高酶利用效率，降低膜负荷，延长连续作业时间。
[0005]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种制备多分子量植物蛋白肽的反应系统，包括两级以上的单级酶反应系统；
[0007]每个所述单级酶反应系统包括一个酶反应器，所述酶反应器的出料口通过出料管与膜分离装置的入口相连；
[0008]倒数第二个之前的膜分离装置的未透过液出口通过回流管与酶反应器相连，透过液出口通过下级进料管与相邻的下一级单级酶反应系统的酶反应器相连；
[0009]所述出料管、回流管和下级进料管上分别设置有加压泵。
[0010]作为优选，所述每个膜分离装置内设置有分离膜，所述分离膜上设置有分离孔，与上一级单级酶反应系统相连的膜分离装置的分离孔大于与下一级单级酶反应系统相连的膜分离装置的分离孔。
[0011]作为优选，最后一个膜分离装置的一出口与短肽收集槽相连，另一出口与多肽收集槽相连。
[0012]作为优选，每个所述单级酶反应系统还包括酶液储罐及缓冲液储罐；
[0013]所述酶液储罐和缓冲液储罐的出口分别通过第一管道与进料控制阀的入口相连，所述进料控制阀的出口通过第二管道与可旋转的进料管连通；
[0014]所述进料管的至少部分位于酶反应器内；
[0015]所述第二管道上设置有加压泵。
[0016]作为优选，所述每个单级酶反应系统的进料管上位于酶反应器内的部分设置有若干个喷孔。
[0017]作为优选，所述若干个喷孔均匀的分布在进料管上。[0018]作为优选，所述每个单级酶反应系统的进料管上位于酶反应器内的部分设置有两组以上的搅拌桨，每组搅拌桨由两个搅拌叶组成，所述两个搅拌叶对称的设置在进料管两侧。
[0019]作为优选，每个酶反应器处均设置有一个用于检测酶反应器中反应物参数的检测装置，所有检测装置均和在线控制系统相连，并将检测到的反应物参数信号传递给在线控制系统；所述在线控制系统还分别与每个单级酶反应系统的进料控制阀相连，根据接收到的反应物参数信号调节每个进料控制阀的进料情况。
[0020]作为优选，所述所有检测装置的一端均位于其所对应的酶反应器内。
[0021]本实用新型的有益效果为:本实用新型提供一种制备多分子量植物蛋白肽的反应系统，由于该系统包括两级以上的单级酶反应系统，并且所有单级酶反应系统串联连接，在各级反应系统中采用不同孔径的分离膜对酶解产物按分子量分级处理，所以可提高酶利用效率，降低膜负荷，延长连续作业时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型【具体实施方式】提供的多分子量植物蛋白肽反应系统的结构示意图；
[0023]图2是本实用新型【具体实施方式】提供的两相邻级单级酶反应系统的连接结构示意图；
[0024]图3是本实用新型【具体实施方式】提供的最后一级单级酶反应系统的结构示意图；
[0025]图4是本实用新型【具体实施方式】提供的进料管的结构示意图。
[0026]其中:
[0027]1、酶反应器；2、进料管；3、加压泵；4、进料控制阀；5、酶液储罐；6、缓冲液储罐；
7、膜分离装置；8、出料管；9、回流管；10、下级进料管；11、短肽收集槽；12、多肽收集槽；13、在线控制系统；14、检测装置；15、第一管道；16、第二管道；
[0028]101、出料口；
[0029]201、喷孔；202、搅拌桨。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0031]图1是本实用新型【具体实施方式】提供的多分子量植物蛋白肽反应系统的结构示意图。如图1所示，该制备多分子量植物蛋白肽的反应系统包括两级以上的单级酶反应系统，所有的单级酶反应系统相互串联起来。该系统所包括的单级酶反应系统的个数可以为3个，也可以为4个或其它大于4的值。
[0032]图2是本实用新型【具体实施方式】提供的两相邻级单级酶反应系统的连接结构示意图。如图2所示，每个所述单级酶反应系统包括一个酶反应器1，所述酶反应器I的出料口 101通过出料管8与膜分离装置7的入口相连。倒数第二个之前的膜分离装置7还包括未透过液出口和透过液出口，所述未透过液出口通过回流管9与酶反应器I相连，所述透过液出口通过下级进料管10与相邻的下一级单级酶反应系统的酶反应器I相连。并且所述出料管8、回流管9和下级进料管10上分别设置有用于给液体加压的加压泵3。[0033]于本实施例中，所述每个膜分离装置7内设置有分离膜，所述分离膜上设置有分离孔，与上一级单级酶反应系统相连的膜分离装置7的分离孔大于与下一级单级酶反应系统相连的膜分离装置7的分离孔。
[0034]工作时，第一级单级酶反应系统的酶反应器I生成的酶解产物从出料口 101流经出料管8，在出料管8内经过加压泵3的加压后进入膜分离装置7。膜分离装置7将酶解产物进行分离，未从分离膜中透过的液体，即未透过液从未透过液出口流入回流管9，在回流管9内经过加压泵3的加压后流入第一级单级酶反应系统的酶反应器I ;从分离膜中透过的液体，即透过液从透过液出口流入下级进料管10，在下级进料管10内经过加压泵3的加压后流入下一级单级酶反应系统(第二级单级酶反应系统)的酶反应器I内进行反应。第二级单级酶反应系统与第三级单级酶反应系统以及其它的相邻两级单级酶反应系统之间依次重复上述过程。由于该系统包括两级以上的单级酶反应系统，并且所有单级酶反应系统串联连接，在各级反应系统中采用不同孔径的分离膜对酶解产物按分子量分级处理，所以可提高酶利用效率，降低膜负荷，延长连续作业时间。
[0035]图3是本实用新型【具体实施方式】提供的最后一级单级酶反应系统的结构示意图。如图3所示，最后一个膜分离装置7也包括两个出口，其中一个出口与短肽收集槽11相连，另一出口与多肽收集槽12相连。短肽收集槽11用于收集并盛放过滤后的短肽；多肽收集槽12用于收集并盛放过滤后的多肽。所以该系统可通过最后一级的单级酶反应系统同时收短肽及多肽。
[0036]于本实施例中，每个所述单级酶反应系统还包括酶液储罐5及缓冲液储罐6。所述酶液储罐5和缓冲液储罐6的出口分别通过第一管道15与进料控制阀4的入口相连，所述进料控制阀4的出口通过第二管道16与可旋转的进料管2连通。所述进料管2的至少部分位于酶反应器I内。所述第二管道16上设置有加压泵3，所述加压泵3用于给流经第二管道16内的液体加压。
[0037]图4是本实用新型【具体实施方式】提供的进料管的结构示意图。如图4所示，所述每个单级酶反应系统的进料管2上位于酶反应器I内的部分设置有若干个喷孔201。
[0038]所述酶液储罐5中的液态反应物经过第一管道15进入进料控制阀4，再从进料控制阀4依次经过第二管道16、进料管后进入酶反应器1，其中液态反应物经过加压泵3时可以通过加压泵3进行加压，也可以不进行加压。
[0039]所述缓冲液储罐6中的缓冲液经过第一管道15进入进料控制阀4，再从进料控制阀4进入第二管道16，经过第二管道16时，通过加压泵3的加压作用后进入进料管，并从进料管的多个喷孔中喷出。
[0040]由于通过加压泵3给缓冲液加压，使缓冲液从进料管2的多个喷孔中喷出，所以可使得缓冲液更均匀的直接混入到反应物料中。由于进料管自身可旋转，所以产生的离心力也增大了缓冲液的喷出力度。
[0041 ] 于本实施例中，为了使缓冲液更均匀的直接混入到反应物料中，所述若干个喷孔201均匀的设置在位于酶反应器I内的进料管2上。
[0042]并且所述每个单级酶反应系统的进料管2上位于酶反应器I内的部分设置有两组以上的搅拌桨202，每组搅拌桨202由两个搅拌叶组成，所述两个搅拌叶对称的设置在进料管2两侧。[0043]由于进料管上设置多组搅拌桨，通过进料管自身旋转，产生多个涡流进行搅拌，可使喷出的缓冲液快速均匀的混入反应体系的反应物料中。
[0044]于本实施例中，每个酶反应器处均设置有一个用于检测酶反应器中反应物参数的检测装置7，所有检测装置7均和在线控制系统8相连，并将检测到的反应物参数信号传递给在线控制系统8。所述在线控制系统8还分别与每个单级酶反应系统的进料控制阀4相连，根据接收到的反应物参数信号调节每个进料控制阀4的进料情况。
[0045]由于在线控制系统根据接收到的反应物参数信号调节进料控制阀的进料情况，所以可更及时准确的把握进料情况，使反应体系更稳定、高效。
[0046]于本实施例中，作为优选，所述所有检测装置7的一端均位于其所对应的酶反应器I内。
[0047]以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种制备多分子量植物蛋白肽的反应系统，其特征在于，包括两级以上的单级酶反应系统； 每个所述单级酶反应系统包括一个酶反应器(I)，所述酶反应器(I)的出料口( 101)通过出料管(8)与膜分离装置(7)的入口相连； 倒数第二个之前的膜分离装置(7)的未透过液出口通过回流管(9)与酶反应器(I)相连，透过液出口通过下级进料管(10)与相邻的下一级单级酶反应系统的酶反应器(I)相连； 所述出料管、回流管和下级进料管上分别设置有加压泵(3)。
2.根据权利要求1所述的制备多分子量植物蛋白肽的反应系统，其特征在于，所述每个膜分离装置(7)内设置有分离膜，所述分离膜上设置有分离孔，与上一级单级酶反应系统相连的膜分离装置(7)的分离孔大于与下一级单级酶反应系统相连的膜分离装置(7)的分尚孔。
3.根据权利要求1所述的制备多分子量植物蛋白肽的反应系统，其特征在于，最后一个膜分离装置(7)的一出口与短肽收集槽(11)相连，另一出口与多肽收集槽(12)相连。
4.根据权利要求1所述的制备多分子量植物蛋白肽的反应系统，其特征在于，每个所述单级酶反应系统还包括酶液储罐(5)及缓冲液储罐(6)； 所述酶液储罐(5)和缓冲液储罐(6)的出口分别通过第一管道(15)与进料控制阀(4)的入口相连，所述进料控制阀(4)的出口通过第二管道(16 )与可旋转的进料管(2 )连通； 所述进料管(2)的至少部分位于酶反应器(I)内； 所述第二管道(16 )上设置有加压泵(3 )。
5.根据权利要求4所述的制备多分子量植物蛋白肽的反应系统，其特征在于，所述每个单级酶反应系统的进料管(2 )上位于酶反应器(I)内的部分设置有若干个喷孔(201)。
6.根据权利要求5所述的制备多分子量植物蛋白肽的反应系统，其特征在于，所述若干个喷孔(201)均匀的分布在进料管(2)上。
7.根据权利要求4所述的制备多分子量植物蛋白肽的反应系统，其特征在于，所述每个单级酶反应系统的进料管(2)上位于酶反应器(I)内的部分设置有两组以上的搅拌桨(202)，每组搅拌桨(202)由两个搅拌叶组成，所述两个搅拌叶对称的设置在进料管(2)两侧。
8.根据权利要求1所述的制备多分子量植物蛋白肽的反应系统，其特征在于，每个酶反应器处均设置有一个用于检测酶反应器中反应物参数的检测装置(7)，所有检测装置(7)均和在线控制系统(8)相连，并将检测到的反应物参数信号传递给在线控制系统(8);所述在线控制系统(8)还分别与每个单级酶反应系统的进料控制阀(4)相连，根据接收到的反应物参数信号调节每个进料控制阀(4)的进料情况。
9.根据权利要求8所述的制备多分子量植物蛋白肽的反应系统，其特征在于，所述所有检测装置(7)的一端均位于其所对应的酶反应器(I)内。
【文档编号】C12M1/40GK203613198SQ201320728189
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】顾丰颖, 王 锋, 李凯, 李志强 申请人:中国农业科学院农产品加工研究所