本实用新型属于食品或药物制备装置领域，具体涉及一种制备改性果胶的装置。
背景技术：
提高生物活性、降低毒性、提高生物利用度是开发新药，获得成功的重要方法。提高生物利用度，对于高分子药物意义尤其重大。天然果胶由于分子量较大，不易被消化吸收，从而限制了其生物学功能等多方面的应用。因此，对果胶的改性研究，成为近年来的热门课题。改性柑橘果胶(modified citrus pectin，MCP)是通过水解天然柑橘果胶而获得的一种分子量更小、酯化度(degree of methylation，DM)更低、分支更短的果胶多糖，是果胶改性成功的典范。与CP相比，酸碱降解后的果胶更易被小肠微绒毛吸收，并直接进入血管进而在体内存留。Platt等报道，注射MCP可明显减少小鼠植入B16-F1黑色素瘤细胞后的肺部集落，而CP则增加其肺部集落。MCP可能通过与肿瘤表面过表达的半乳糖凝集素-3(galectin-3，Gal-3)相互作用而起到抗肿瘤转移等作用。目前国内外多家研究机构与公司，通过降解柑橘果胶或者其他类型的果胶以获得低分子量、低酯化度且能够被人体吸收，具有抗肿瘤活性的改性果胶。当前备受关注的临床抗癌产品GCS-100和Pectasol-C均为改性果胶(Modified Pectin,MP)，但其制备技术仍受美国专利保护。
已有的果胶降解装置主要通过酸碱处理(化学法)或酶法处理(生物法)获得适宜酯化度(degreeofmethylation，DM)、适宜分子量的低分子量改性果胶。酸碱改性时，碱促使果胶发生皂化反应，降解半乳糖醛酸甲酯键，在降低酯化度的同时，发生β-消除反应，能降低果胶分子量。果胶进一步经过高温酸解，分子量继续降低。皂化与酸解过程发生一种脱皮效应(peeling effect)，导致果胶毛发区部分或完全被降解，中性糖含量降低，由于皂化反应、脱皮效应、β-消除反应等过程几乎同时进行，导致部分果胶片段分子量过小，成为分子量小于2000道尔顿(简称Da)的果胶寡糖或皂化完全的果胶酸(pectic acid)；部分果胶尚未充分反应，成为溶解度差、难以吸收的胶状果胶。这种酸碱降解的工艺，在产能放大时，导致分子量分布严重变宽。此外，以酸碱降解为主的改性工艺产生的副产物多，原料损失严重，经济代价高。
技术实现要素：
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本实用新型的目的在于提供一种制备改性果胶的装置。该装置可使产品具有较好的溶解性以及与半乳糖凝集素-3结合的效果，且操作简单，成本低廉。
本实用新型目的通过以下技术方案实现：
一种制备改性果胶的装置，由原料溶解装置、原料改性装置、絮凝回收装置和分离纯化装置通过管道连接构成；所述原料溶解装置由管道连接的超声分散槽和搅拌罐组成；所述原料改性装置由管道连接的光反应装置、中和罐和浓缩罐构成，光反应装置由反应槽及内部的高压汞灯装置构成；所述絮凝回收装置由沉析槽构成；所述分离纯化装置包括依次连接的离心洗涤装置、干燥塔、溶解罐和膜过滤组件；所述超声分散槽的顶部设置进料槽和进水槽，搅拌罐的顶部设置高位贮碱槽及流量计，搅拌罐底部通过管道连接至光反应装置的反应槽顶部；所述反应槽顶部设置高位贮液槽及流量计，反应槽底部连接至中和罐顶部，中和罐顶部设置高位贮酸槽和流量计，中和罐底部连接至浓缩罐顶部，浓缩罐底部连接至沉析槽顶部；所述沉析槽顶部设置高位贮水槽和高位贮醇槽，沉析槽内设置过滤装置，沉析槽过滤装置上部通过管道连接至分离纯化装置的离心洗涤装置。
进一步地，所述高压汞灯装置包括高压汞灯及外层包裹的冷阱，外层包裹的冷阱用以冷却灯管防止高温炸裂。
进一步地，所述浓缩罐内底部安装加热板，并在外部设置温度控制面板；浓缩罐连接真空泵，用于保持罐中的真空状态。
进一步地，所述沉析槽的底部设置滤液罐，滤液罐通过管道依次与蒸发罐及乙醇贮液罐相连，蒸发罐的底部连有真空泵，乙醇贮液罐通过管道和泵与沉析槽顶部的高位贮醇罐连接，使得乙醇重复利用。
进一步地，所述离心洗涤装置顶部配有喷洒式洗涤液槽。
进一步地，所述干燥塔通过管道依次连接加热器、空气干燥机以及鼓风机，干燥塔底部连有贮料槽。其中鼓风机用于输送冷的空气，空气干燥机将空气干燥，加热器用来加热冷空气。
进一步地，所述膜过滤组件包括依次连接的不溶物过滤罐、小分子去除罐和超滤罐；不溶物过滤罐、小分子去除罐和超滤罐底部分别设置滤渣槽、小分子废液槽和超滤贮液罐，超滤罐和超滤贮液罐底部分别通过管道连接至原料改性装置的浓缩罐和反应槽。能将超滤后分子量大于50kDa的果胶溶液通过泵输送进行二次降解。
本实用新型所述超声分散槽用来使果胶原料充分溶解在水中，高酯柑桔果胶由于较高的酯化度及较大的分子量使其在水中分散不均匀，因此通过超声分散作用保持果胶的均一性，促进后续反应的有序开展。
本实用新型所述搅拌罐的顶部设置高位贮碱槽，高位贮碱槽与搅拌罐之间连接流量计，通过流量计控制碱液的流速以及进量，搅拌罐中安装搅拌器，用以促进原料溶液彻底与碱液接触。
本实用新型的装置具有如下优点及有益效果：
(1)本实用新型的装置采用超声分散槽和光反应装置，原料的溶解更均匀，而且果胶的催化降解中以高压汞灯的光反应装置辅助作用，可大大降低H2O2的用量，降低了工业成本；
(2)本实用新型的装置可进一步在降解产物沉析过程中使用乙醇循环利用装置，提高了原料的利用率，降低成本。
附图说明
图1为实施例的一种制备改性果胶的装置的连接关系构造图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
本实施例的一种制备改性果胶的装置，其连接关系构造图如图1所示。由原料溶解装置、原料改性装置、絮凝回收装置和分离纯化装置通过管道连接构成；所述原料溶解装置由管道连接的超声分散槽1和搅拌罐2组成；所述原料改性装置由管道连接的光反应装置、中和罐4和浓缩罐5构成，光反应装置由反应槽3及内部的高压汞灯装置构成，高压汞灯装置包括高压汞灯13，与高压汞灯连接的灯源14，为降解提供能量来源，以及冷阱15，包裹在高压汞灯周围，用于冷却汞灯，降低灯管温度，冷阱的两端分别与大型冷却循环机16的进出水口连接，形成回路；所述絮凝回收装置由沉析槽6构成；所述分离纯化装置包括依次连接的离心洗涤装置7、干燥塔8、溶解罐9和膜过滤组件，所述膜过滤组件包括依次连接的不溶物过滤罐10、小分子去除罐11和超滤罐12；所述超声分散槽1的顶部设置进料槽1-1和进水槽1-2，搅拌罐2的顶部设置高位贮碱槽2-1及流量计2-2，搅拌罐底部通过管道连接至光反应装置的反应槽3顶部；所述反应槽3顶部设置高位贮液槽3-1及流量计3-2，反应槽3底部连接至中和罐4顶部，中和罐4顶部设置高位贮酸槽4-1和流量计4-2，中和罐4底部连接至浓缩罐5顶部，浓缩罐5底部连接至沉析槽6顶部，浓缩罐内底部安装加热板17，并在外部设置温度控制面板18，浓缩罐连接真空泵19，用于保持罐中的真空状态；所述沉析槽6顶部设置高位贮水槽6-1和高位贮醇槽6-2，沉析槽内设置过滤装置20，沉析槽过滤装置上部通过管道连接至分离纯化装置的离心洗涤装置7。沉析槽的底部设置滤液罐21，滤液罐21通过管道依次与蒸发罐22及乙醇贮液罐23相连，蒸发罐的底部连有真空泵24，乙醇贮液罐23通过管道和泵与沉析槽顶部的高位贮醇罐6-2连接，使得乙醇重复利用。所述离心洗涤装置顶部配有喷洒式洗涤液槽25。所述干燥塔通过管道依次连接加热器26、空气干燥机27以及鼓风机28，干燥塔底部连有贮料槽29。其中鼓风机用于输送冷的空气，空气干燥机将空气干燥，加热器用来加热冷空气。所述不溶物过滤罐10、小分子去除罐11和超滤罐12底部分别设置滤渣槽30、小分子废液槽31和超滤贮液罐32，超滤罐12和超滤贮液罐32底部分别通过管道连接至原料改性装置的浓缩罐5和反应槽3。能将超滤后分子量大于50kDa的果胶溶液通过泵输送进行二次降解。
本实施例的制备改性果胶的装置的工作过程如下：
(1)原料溶解：原料柑桔果胶在超声分散槽1中进行溶解，通过进水槽1-2向超声分散槽1注入去离子水，果胶原料由进料槽1-1定量添加，超声分散用以保证果胶在水中分散均匀，然后超声分散槽的物料通过泵送至搅拌罐2。
(2)调节溶液的pH值：往搅拌罐2中的果胶溶液滴入碱液，碱液通过高位贮碱槽2-1及流量计2-2均匀滴入搅拌罐2中，然后搅拌罐的物料通过泵送至光反应装置的反应槽3。
(3)光催化反应：反应槽3中的物料通过高位贮液槽3-1及流量计3-2加入H2O2，在高压汞灯光源照射辅助的情况下进行光催化降解反应，反应过程伴有搅拌。
(4)产物的中和：光催化降解的产物泵送至中和罐4，通过高位贮酸槽4-1和流量计4-2加入酸液，调节溶液为中性。
(5)产物的浓缩和沉淀：中和的液体通过泵送至浓缩罐5，通过加热板17加热及真空泵19抽真空条件下进行浓缩，浓缩后的液体通过泵送入沉析槽6中进行沉淀，沉析试剂水和乙醇分别由高位贮水槽6-1和高位贮醇槽6-2加入，沉析产物通过沉析槽内设置的过滤装置20进行过滤，滤液进入滤液罐21，然后泵送至蒸发罐22蒸发回收乙醇进入乙醇贮液罐23，乙醇贮液罐23泵送至沉析槽顶部的高位贮醇罐6-2，使得乙醇重复利用。
(6)沉淀的洗涤：过滤装置20得到的沉淀产物泵送到离心洗涤装置7，由喷洒式洗涤液槽25喷洒洗涤溶剂进行洗涤。
(7)产物的纯化：将离心洗涤装置7内洗涤过的产物输送到干燥塔8，在加热器26、空气干燥机27以及鼓风机28作用下干燥，干燥后的产物输送到溶解罐9中加水进行溶解，再依次通过膜过滤组件中的不溶物过滤罐10、小分子去除罐11和超滤罐进行过滤，得到纯化产物，纯化产物再经过浓缩罐5、沉析槽6、离心洗涤装置7进行处理得到湿态的改性果胶。湿态的改性果胶再次输送到干燥塔8中，经过干燥，即可得到改性果胶产品进入贮料槽29。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。