一种酶法耦合膜技术的甘露醇提取系统的制作方法

本实用新型属于医药加工领域，尤其是涉及一种酶法耦合膜技术的甘露醇提取系统。

背景技术：

甘露醇是一种己六醇，因溶解时吸热，有甜味，对口腔有舒服感，故更广泛用于醒酒药、口中清凉剂等咀嚼片的制造。甘露醇是一种高渗性的组织脱水剂，临床上广泛应用于治疗脑水肿，预防急性肾衰，治疗青光眼，加速毒物及药物从肾脏的排泄。甘露醇可以以海带为原料，在生产海藻酸盐的同时，将提碘后的海带浸泡液，经多次提浓、除杂、离交、蒸发浓缩、冷却结晶而得。我国利用海带提取甘露醇已有几十年历史，这种工艺简单易行，但受到原料资源、提取收率、气候条件、能源消耗等限制，长期以来，其发展受到制约。

陶瓷膜是以氧化铝、氧化钛、氧化锆等经1600℃高温烧结而成的具有多孔结构的精密陶瓷过滤材料。它是由孔隙率30%~50%、孔径50 nm~15 μm的陶瓷载体，采用溶胶-凝胶法或其它工艺制作而成的非对称复合膜。它的结构通常为“三明治”式：支撑层（又称载体层）、过渡层（又称中间层）、膜层（又称功能分离层）。其中支撑层的孔径一般为1~20 μm，孔隙率为30%~65%，其作用是增加膜的机械强度；中间层的孔径比支撑层的孔径小，其作用是防止膜层制备过程中颗粒向多孔支撑层的渗透，厚度约为20~60 μm，孔隙率为30%~40%；膜层具有分离功能，孔径从0.8 nm~1 μm不等，厚度约为3~10 μm，孔隙率为40%~55%。整个膜的孔径分布由支撑层到膜层逐渐减小，形成不对称的结构分布。陶瓷膜根据孔径可分为微滤（孔径大于50 nm）、超滤（孔径2~50 nm）、纳滤（孔径小于2 nm）等种类。陶瓷膜过滤是一种“错流过滤”形式的流体分离过程：原料液在膜管内高速流动，在压力驱动下含小分子组分的澄清渗透液沿与膜面垂直方向（径向）向外透过膜，含大分子组分的混浊浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种酶法耦合膜技术的甘露醇提取系统。

为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种酶法耦合膜技术的甘露醇提取系统，所述酶法耦合膜技术的甘露醇提取系统包括：

- 预处理系统，所述预处理系统用于对玉米进行预处理，且经预处理后满足进入酶解反应系统的要求；

- 酶解反应系统，所述酶解反应系统用于对经预处理系统预处理后的玉米进行酶解反应；

- 膜分离系统，所述膜分离系统用于对酶解反应系统酶解反应后得到的酶解液进行膜分离处理，且经膜分离处理后的料液满足进入发酵反应系统的要求；

- 发酵反应系统，所述发酵反应系统用于对经膜分离系统膜分离处理后的料液进行发酵反应；

- 树脂吸附系统，所述树脂吸附系统用于对经发酵反应系统发酵反应后的料液进行吸附；

- 树脂解析系统，所述树脂解析系统用于对吸附饱和的树脂进行解析；

以及

- 冷冻干燥系统，所述冷冻干燥系统用于对树脂解析系统的解析液进行冷冻干燥且得到甘露醇成品。

本实用新型提供一种酶法耦合膜技术的甘露醇提取系统，所述酶法耦合膜技术的甘露醇提取系统设置树脂吸附系统和解析系统，能够对甘露醇进行吸附再醇解析，能将料液中的甘露醇的浓度提高5~10倍；设置冷冻干燥系统，能够保证甘露醇产品的高活性；本实用新型所提供的酶法耦合膜技术的甘露醇提取系统具有广泛的应用前景，不仅对资源进行了综合利用，同时也开发了高价值的产品。

在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：

所述预处理系统包括除杂单元、浸泡单元、破碎单元和调浆单元，所述除杂单元、浸泡单元、破碎单元和调浆单元顺次设置。所述浸泡单元中通入亚硫酸进行浸泡。所述调浆单元中通入碱液调节pH至6.0~6.5。

所述酶解反应系统包括酶解罐，所述酶解罐中投加复合酶用于对经预处理系统预处理后的玉米进行酶解反应。

所述膜分离系统包括陶瓷膜装置和纳滤装置，所述陶瓷膜装置用于去除经酶解反应系统酶解后的酶解液中的大分子物质，所述纳滤装置用于对陶瓷膜装置的透过液进行浓缩处理。

所述陶瓷膜装置和酶解反应系统之间的连接管路上设置浓缩罐，所述酶解反应系统的酶解液出口与浓缩罐的入口相连接，所述陶瓷膜装置的浓缩液出口与浓缩罐的入口相连接。本实用新型所提供的酶法耦合膜技术的甘露醇提取系统设置陶瓷膜装置，使得透过液中的大分子物质明显减少，粘度降低，从而使得纳滤装置的清洗周期延长；所设置的纳滤装置能够大大减少料液量，提高葡萄糖的浓度，提高甘露醇的回收率。

所述浓缩罐底部设置沉渣出口，所述沉渣出口与脱水干燥设备相连接。

所述发酵反应系统和树脂吸附系统之间的连接管路上设置第二陶瓷膜装置，所述第二陶瓷膜装置的入口与发酵反应系统的发酵液出口相连接，所述第二陶瓷膜装置的浓缩液出口与脱水干燥设备相连接，所述第二陶瓷膜装置的透过液出口与树脂吸附系统的入口相连接。

所述树脂解析系统和冷冻干燥系统之间的连接管路上设置蒸馏装置或精馏装置，蒸馏装置或精馏装置的浓缩液出口冷冻干燥系统的入口相连接，蒸馏装置或精馏装置的蒸馏液出口与树脂解析系统相连接。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种酶法耦合膜技术的甘露醇提取系统的示意图；

图中：101-除杂单元；102-浸泡单元；103-破碎单元；104-调浆单元；201-酶解罐；301-陶瓷膜装置；302-纳滤装置；401-发酵反应系统；501-树脂吸附系统；601-树脂解析系统；602-蒸馏装置或精馏装置；701-冷冻干燥系统；801-浓缩罐；802-脱水干燥设备；901-第二陶瓷膜装置。

具体实施方式

参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述。

一种酶法耦合膜技术的甘露醇提取系统，包括：

- 预处理系统，预处理系统用于对玉米进行预处理，且经预处理后满足进入酶解反应系统的要求；

- 酶解反应系统，酶解反应系统用于对经预处理系统预处理后的玉米进行酶解反应；

- 膜分离系统，膜分离系统用于对酶解反应系统酶解反应后得到的酶解液进行膜分离处理，且经膜分离处理后的料液满足进入发酵反应系统的要求；

- 发酵反应系统401，发酵反应系统401用于对经膜分离系统膜分离处理后的料液进行发酵反应；

- 树脂吸附系统501，树脂吸附系统501用于对经发酵反应系统401发酵反应后的料液进行吸附；

- 树脂解析系统601，树脂解析系统601用于对吸附饱和的树脂进行解析；

以及

- 冷冻干燥系统701，冷冻干燥系统701用于对树脂解析系统601的解析液进行冷冻干燥且得到甘露醇成品。

预处理系统包括除杂单元101、浸泡单元102、破碎单元103和调浆单元104，除杂单元101、浸泡单元102、破碎单元103和调浆单元104顺次设置。浸泡单元102中通入亚硫酸进行浸泡。调浆单元104中通入碱液调节pH至6.0~6.5。

酶解反应系统包括酶解罐201，酶解罐201中投加复合酶用于对经预处理系统预处理后的玉米进行酶解反应。

膜分离系统包括陶瓷膜装置301和纳滤装置302，陶瓷膜装置301用于去除经酶解反应系统酶解后的酶解液中的大分子物质，纳滤装置302用于对陶瓷膜装置301的透过液进行浓缩处理。

陶瓷膜装置301和酶解反应系统之间的连接管路上设置浓缩罐801，酶解反应系统的酶解液出口与浓缩罐801的入口相连接，陶瓷膜装置301的浓缩液出口与浓缩罐801的入口相连接。

浓缩罐801底部设置沉渣出口，沉渣出口与脱水干燥设备802相连接。

发酵反应系统401和树脂吸附系统501之间的连接管路上设置第二陶瓷膜装置901，第二陶瓷膜装置901的入口与发酵反应系统401的发酵液出口相连接，第二陶瓷膜装置901的浓缩液出口与脱水干燥设备802相连接，第二陶瓷膜装置901的透过液出口与树脂吸附系统501的入口相连接。

树脂解析系统601和冷冻干燥系统701之间的连接管路上设置蒸馏装置或精馏装置602，蒸馏装置或精馏装置602的浓缩液出口冷冻干燥系统701的入口相连接，蒸馏装置或精馏装置602的蒸馏液出口与树脂解析系统601相连接。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。