专利名称：一种制备茶黄素的固定化酶填充床反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于生物合成制备装置，特别是一种用于连续动态制备茶黄素的固定化酶填充床反应 器。
背景技术：
近年来，随着酶固定化技术的发展，使得游离酶得以重复利用，也可给某些化合物的连续制备提供可能。而有关不同来源的多酚氧化酶的固定化技术成为研究热点，并将固定化多酚氧化酶应用于茶黄素的制备研究。茶黄素是红茶中一类具有特色的色素物质，对红茶茶汤的色泽及风味影响很大，红茶的发酵程度导致其中的茶黄素含量仅占红茶干物质的0. 3-1. 5%。茶黄素是由儿茶素经过化学氧化剂或多酚氧化酶氧化形成醌类，醌类进一步聚合形成茶黄素。对于固定化多酚氧化酶制备茶黄素仅集中在静态茶黄素的研究，连续动态制备茶黄素未见报道。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种为固定化酶酶促氧化连续动态制备茶黄素的填充床反应器。为此，本实用新型采用如下的技术方案一种制备茶黄素的固定化酶填充床反应器，包括双层夹套柱，其特征在于所述双层夹套柱的底部通过三通管连接一底物料液罐和一氧气罐，双层夹套柱的两层之间形成的空腔与一恒温水槽相通，双层夹套柱的中上部内设有一圆形活塞式挡板，活塞式挡板的侧壁与双层夹套柱内壁之间有用于溶液流出的通道，该活塞式挡板通过一侧壁上开有多个通孔的硬管与一恒流泵连接，该恒流泵通过管道连接一储液罐。本实用新型使用时，多酚氧化酶固定在树脂载体上，然后装入双层夹套柱内形成固定化酶床体，底物料液罐中的底物料液和氧气罐内的氧气在三通管汇合后进入由恒温水槽驱动循环水控温的双层夹套柱中的固定化酶床体，随着反应进行产物混合液聚集于固定化酶床体上端，经硬管在恒流泵的驱动下泵出双层夹套柱流入储液罐中。在固定化酶酶活长时间保持、底物料液与氧气供给充足下，本实用新型适合用于固定化酶的酶促氧化反应， 实现某些物质的连续动态制备，特别是茶黄素的连续动态生物制备，亦可作为工业化茶黄素的批量制备装置。上述的固定化酶填充床反应器，所述的硬管与恒流泵之间设有一与硬管相通的中空螺杆，中空螺杆的底端与硬管的上端固接，中空螺杆的上端通过一软管与恒流泵的入口连接，中空螺杆上连接一固定在双层夹套柱上端上的螺母。通过旋转中空螺杆来实现活塞式挡板的升降，以适应不同高度的床体。上述的固定化酶填充床反应器，所述的底物料液罐与三通管之间也装有一恒流泵，使底物料液罐内的底物料液以恒定的流速进入双层夹套柱内。上述的固定化酶填充床反应器，所述的氧气罐与三通管之间装有一转子流量计，转子流量计用于读取和控制氧气的流量。本实用新型结构简单、组装简便，制造成本较低；实现了茶黄素的连续动态生物制备，且取得了很好效果。下面结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的结构示意图。图中，1-氧气罐，2-转子流量计，3-三通管，4-底物料液罐，5-恒流泵，6_恒温水槽，7-恒流泵，8-储液罐，9-硬管，10-活塞式挡板，11-双层夹套柱，12-中空螺杆，13-螺母，14-软管。
具体实施方式
如图1所示的固定化酶填充床反应器，双层夹套柱11的底部通过三通管3连接底物料液 罐4和氧气罐1，氧气罐1与三通管3之间装有转子流量计2，底物料液罐4与三通管3之间装有恒流泵5。双层夹套柱11的两层之间形成的空腔与恒温水槽6相通，通过恒温水来控制双层夹套柱内的反应温度，双层夹套柱11的中上部内设有圆形活塞式挡板10， 活塞式挡板10的侧壁与双层夹套柱11内壁之间有用于溶液流出的通道，该活塞式挡板10 与侧壁上开有多个通孔的硬管9的底部连接。中空螺杆12的底端与硬管9的上端固接，中空螺杆12与硬管9相通，中空螺杆12的上端通过软管14与恒流泵7的入口连接，中空螺杆12上连接固定在双层夹套柱上端上的螺母13，恒流泵7通过管道连接储液罐8。本实用新型不局限于茶黄素的连续化制备，凡采用与本实用新型装置相同或等同的均落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种制备茶黄素的固定化酶填充床反应器，包括双层夹套柱(11)，其特征在于所述双层夹套柱(11)的底部通过三通管(3)连接一底物料液罐(4)和一氧气罐(1)，双层夹套柱(11)的两层之间形成的空腔与一恒温水槽(6)相通，双层夹套柱(11)的中上部内设有一圆形活塞式挡板(10)，活塞式挡板(10)的侧壁与双层夹套柱(11)内壁之间有用于溶液流出的通道，该活塞式挡板(10)通过一侧壁上开有多个通孔的硬管(9)与一恒流泵(7)连接，该恒流泵(7)通过管道连接一储液罐(8)。
2.根据权利要求1所述的固定化酶填充床反应器，其特征在于所述的硬管(9)与恒流泵⑵之间设有一与硬管(9)相通的中空螺杆(12)，中空螺杆(12)的底端与硬管(9)的上端固接，中空螺杆(12)的上端通过一软管与恒流泵(7)的入口连接，中空螺杆(12)上连接一固定在双层夹套柱上端上的螺母(13)。
3.根据权利要求1或2所述的固定化酶填充床反应器，其特征在于所述的底物料液罐 (4)与三通管(3)之间也装有一恒流泵(5)。
4.根据权利要求1或2所述的固定化酶填充床反应器，其特征在于所述的氧气罐(1) 与三通管(3)之间装有一转子流量计(2)。
专利摘要目前对于固定化多酚氧化酶制备茶黄素仅集中在静态茶黄素的研究，连续动态制备茶黄素未见报道。本实用新型提供了一种用于连续动态制备茶黄素的固定化酶填充床反应器，其采用的技术方案包括双层夹套柱，其特征在于所述双层夹套柱的底部通过三通管连接一底物料液罐和一氧气罐，双层夹套柱的两层之间形成的空腔与一恒温水槽相通，双层夹套柱的中上部内设有一圆形活塞式挡板，活塞式挡板的侧壁与双层夹套柱内壁之间有用于溶液流出的通道，该活塞式挡板通过一侧壁上开有多个通孔的硬管与一恒流泵连接，该恒流泵通过管道连接一储液罐。本新型实用装置结构简单，组装简便，成本较低，可广泛用于固定化酶连续动态生物合成。
文档编号C12M1/40GK202054844SQ2011201227
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月25日 优先权日2011年4月25日
发明者张建勇, 江和源, 王斌, 黄永东 申请人:中国农业科学院茶叶研究所