一种中草药联合卵黄抗体提取副产物发酵制备微生态制剂的生产系统及工艺的制作方法

文档序号:12456910阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种中草药联合卵黄抗体提取副产物发酵制备微生态制剂的生产系统,其特征在于:该生产系统包括打蛋器、卵黄分离仪、卵黄储罐、动力泵I、动力泵II、动力泵III、动力泵IV、动力泵V、动力泵VI、动力泵VII、动力泵VIII、罐体I及其外界附属系统、罐体II及其外界附属系统、稀释熟化罐I、稀释熟化罐II、水解罐I、水解罐II、调制罐、喷雾干燥机、筛分粉碎机、混料罐、分装机、发酵车间、板框过滤机、发酵种子罐、上料机;

罐体I底部设有出口腔I和基架I;罐体I顶部设有封口法兰I,封口法兰I上配合连接有固定法兰I,固定法兰I上设有卵黄液进口、温度表插孔I、罐内灯开关I、搅拌电机I、蒸馏水进口、喷淋液进口I和高温蒸汽进口;罐体I内设有与罐内灯开关I配合连接的罐内灯I、与喷淋液进口I配合连接的喷淋头I、与搅拌电机I配合连接的搅拌轴I,搅拌轴I下端设有搅拌桨I;罐体I外壁设有夹层I,夹层I上下两端分别设有夹层进口I和夹层出口I,罐体I外壁上同时设有内窥镜I,内窥镜I一端位于夹层I内、另一端伸出夹层I;

罐体I的外界附属系统包括罐外夹层控温装置I,所述罐外夹层控温装置I包括泵I和恒温水箱I,夹层出口I、恒温水箱I、泵I、夹层进口I通过管路依次串连形成一封闭循环系统;

罐体II底部设有出口腔II和基架II;罐体II顶部设有封口法兰II,封口法兰II上配合连接有固定法兰II,固定法兰II上设有进料口、温度表插孔II、罐内灯开关II、搅拌电机II、气路口、喷淋液进口II和pH耦合试剂液进口;罐体II内设有与罐内灯开关II配合连接的罐内灯II、与喷淋液进口II配合连接的喷淋头II、与搅拌电机II配合连接的搅拌轴II,搅拌轴II下端设有搅拌桨II;罐体II外壁设有夹层II,夹层II上下两端分别设有夹层进口II和夹层出口II,罐体II外壁上同时设有内窥镜II,内窥镜II一端位于夹层II内、另一端伸出夹层II;

罐体II的外界附属系统包括罐外夹层控温装置II、罐内流体密度超声监测装置、罐体气压动力装置和pH耦合试剂输出装置;

所述罐外夹层控温装置II包括泵II和恒温水箱II,夹层出口II、恒温水箱II、泵II、夹层进口II通过管路依次串连形成一封闭循环系统;

所述罐内流体密度超声监测装置包括超声波发射接收器、反射板、信号转换器、时间继电器和电磁阀,超声波发射接收器和反射板设在出口腔II中部相对两侧,电磁阀位于出口腔II末端,超声波发射接收器通过电路依次串连信号转换器、时间继电器和电磁阀,电磁阀则再通过两支管路分别连接有储罐I和储罐II,电磁阀连接储罐I的管路上设有阀门I,电磁阀连接储罐II的管路上设有阀门II;

所述罐体气压动力装置包括真空泵、稳压器、压力表、阀门III和空气过滤器,真空泵通过管路依次串连稳压器、压力表、阀门III和空气过滤器至气路口;

所述pH耦合试剂输出装置包括pH传感器、pH控制器、恒流泵、流量计I、阀门IV、阀门V、试剂罐I和试剂罐II,pH传感器设在罐体II外壁上,pH传感器一端位于夹层II内,另一端伸出夹层II后通过电路依次串连pH控制器、恒流泵,恒流泵的输入端通过两支管路分别连接试剂罐I和试剂罐II,试剂罐I连接恒流泵的管路上设有阀门IV,试剂罐II连接恒流泵的管路上设有阀门V,恒流泵的输出端则通过管路再串连流量计I至pH耦合试剂液进口;

打蛋器通过管路依次串连卵黄分离仪、卵黄储罐、动力泵I至罐体I的卵黄液进口,罐体I的出口腔I通过管路依次串连止回阀、流量计II至罐体II的进料口;

卵黄分离仪在与卵黄储罐连接的同时,通过另一支路依次串连动力泵II、稀释熟化罐I、动力泵III、水解罐I、动力泵IV、调制罐、动力泵V、喷雾干燥机、筛分粉碎机、混料罐、分装机、发酵车间;

罐II的储罐I通过管路依次串连动力泵VI、稀释熟化罐II、动力泵VII、板框过滤机、水解罐II、动力泵VIII至调制罐的顶端;

筛分粉碎机在与混料罐连接的同时,通过另一支路串连发酵种子罐至混料罐的顶端,混料罐的顶端同时与上料机相连。

2.如权利要求书1所述的生产系统,其特征在于:所述生产系统增设有动力泵IX、过滤组件、真空冷冻仪、成品储罐;过滤组件由过滤器I、过滤器II、过滤器III依次串连而成;过滤器I、过滤器II、过滤器III的滤芯孔径分别为0.65~1μm、0.4~0.45μm、0.2~0.22μm;

罐体II的储罐II通过管路依次串连动力泵IX、过滤组件、真空冷冻仪和成品储罐。

3.如权利要求书1所述的生产系统,其特征在于:封口法兰I与固定法兰I之间、封口法兰II与固定法兰II之间均设有垫片且通过螺栓孔及螺栓实现配合连接。

4.如权利要求书1所述的生产系统,其特征在于:罐体I为圆筒形罐体,材质为不锈钢,耐温≥121℃,耐压≥2个大气压强,罐体I的径高比范围为1/5~1/3,底部为锥形结构,锥角角度为160度;罐体II为圆筒形罐体,材质为不锈钢,耐温≥121℃,耐压≥2个大气压强,罐体II的径高比范围为1/6~1/4,底部为锥形结构,锥角角度为120度;出口腔II腔体内径为罐体II内径的1/6~1/5,出口腔II腔体长度为出口腔II腔体内径的2~2.5倍。

5.如权利要求书1所述的生产系统,其特征在于:搅拌桨I和搅拌桨II材质均为硬质不锈钢且呈弯月状。

6.如权利要求书5所述的生产系统,其特征在于:搅拌桨I上方的搅拌轴I上通过不锈钢实心支杆对称连接有若干层搅拌桨I',搅拌桨I'材质为硬质不锈钢,形状为长方形且表面均匀分布有网孔,网孔孔径为3~8mm;搅拌桨II上方的搅拌轴II上通过不锈钢实心支杆对称连接有若干层搅拌桨II',搅拌桨II'材质为硬质不锈钢,形状为长方形。

7.如权利要求书1所述的生产系统,其特征在于:空气过滤器的滤孔孔径为0.2~0.22μm。

8.一种利用如权利要求书1~7任一所述生产系统制备卵黄抗体的工艺,其特征在于:该工艺包括卵黄抗体提取副产物的制备、卵黄抗体提取副产物的加工、卵黄抗体提取副产物联合中草药固体发酵生产微生态制剂三部分;其中,所述卵黄抗体提取副产物的制备包括蛋清液的分离获取和卵黄液酸化分层物的分离获取,所述卵黄抗体提取副产物的加工包括蛋清液的加工和卵黄液酸化分层物的加工;

所述蛋清液的分离获取包括如下步骤:

S1.1消毒和清洗处理:利用人工将高免鸡蛋进行外壳消毒和清洗处理;

S1.2打蛋:将高免鸡蛋置于打蛋器内,进行打蛋;

S1.3卵黄和蛋清的分离:将高免鸡蛋传输至卵黄分离仪内,进行卵黄和蛋清的分离,分别获得卵黄和蛋清液,然后对卵黄进行搅拌获得卵黄液;

所述卵黄液酸化分层物的分离获取包括如下步骤:

S2.1卵黄临时储存:将S1.3获得的卵黄液经管路输送至卵黄储罐内临时储存;

S2.2卵黄稀释和消毒:

(a)关闭阀门I、阀门II、阀门III、阀门IV、阀门V和固定法兰I及固定法兰II上的所有进口,打开高温蒸汽进口,使高温灭菌蒸汽先进入罐体I,后经出口腔I、管路由进料口进入罐体II,进而进行罐体I、罐体II和管路灭菌工序;

(b)灭菌工序后,待罐体I罐温下降至60~70℃时关闭出口腔I,动力泵I将卵黄储罐内临时储存的卵黄液经卵黄液进口输进罐体I,输入完毕关闭卵黄液进口;

(c)仍关闭出口腔I,同时开启搅拌电机I和泵I,搅拌电机I带动搅拌轴I进行搅拌,同步将卵黄液体积3~5倍的弱酸性蒸馏水经蒸馏水进口输入罐体I内,泵I同步将在恒温水箱I加热到预定设置温度65~70℃的热水经管路由夹层进口I输入进夹层I,再由夹层出口I经管路输回恒温水箱I,控制30~40min进而达到卵黄稀释液的消毒作用;

S2.3卵黄液酸化分层和抗体提取:

(a)先开启泵II,泵II将在恒温水箱II制冷到预定设置温度30~37℃的温水经管路由夹层进口II输入进夹层II,再由夹层出口II经管路输回恒温水箱II;待罐体II内温度下降到工艺要求温度30~37℃时关闭泵II,打开阀门III和启动真空泵,待罐体II的上端压力表指针指向负压时打开罐体II的出口腔II,打开卵黄液进口,S2.2处理后的卵黄稀释液便由出口腔I经管路通过进料口输入罐体II内;

(b)关闭真空泵、阀门III、卵黄液进口、出口腔I和进料口,开启搅拌电机II和恒流泵,打开阀门IV,搅拌轴II匀速转动,酸化液由试剂罐I经管路通过pH耦合试剂液进口恒速输入罐体II内,待混合液pH值达到设定值5.0~5.5时,pH传感器将信号传至pH控制器,由pH控制器经电路控制并关闭恒流泵,关闭阀门IV和搅拌电机II;再开启泵II,泵II将在恒温水箱II制冷到预定设置温度3~5℃的冷水经管路由夹层进口II输入进夹层II,再由夹层出口II经管路输回恒温水箱II,罐体II内温度下降到工艺所需温度值3~5℃时保持工艺既定时间12~20h;

(c)保持工艺既定时间结束时罐体II内的流体已完成分层:下层为沉淀、上层为上清液,启动罐内流体密度超声监测装置,罐内流体密度超声监测装置在线监测到分层的流体密度的差异,然后信号转换器将根据监测到的不同信号转换成不同指令经时间继电器自动控制电磁阀进而自动控制不同密度流体从出口腔II末端流出罐体II;首先打开阀门I,罐内流体密度超声监测装置在线监测到下层沉淀部分流体使得控制电磁阀进而完成该流体经管路进入储罐I进行临时存储的工作,待下层沉淀部分流体排出罐体II后电磁阀会听从指令及时关闭,关闭阀门I,保证上清液不得排出;

(d)开启搅拌电机II和恒流泵,打开阀门V,搅拌轴II匀速转动,正辛酸试剂液由试剂罐II经管路通过pH耦合试剂液进口恒速输入罐体II内,待罐体II内上清液pH值达到设定值4.0~4.5时,pH传感器将信号传至pH控制器,由pH控制器经电路控制并关闭恒流泵,关闭阀门V和搅拌电机II,按照工艺要求时间6~10h静止;待工艺既定静止时间结束时,罐体II内的流体再次分层:下层为沉淀、中层为上清液、顶层为悬浮物,启动罐内流体密度超声监测装置,罐内流体密度超声监测装置在线监测到分层的流体密度的差异,然后由信号转换器将根据监测到的不同信号转换成不同指令经时间继电器自动控制电磁阀进而自动控制不同密度流体从出口腔II末端流出罐体II,下层沉淀部分流体排出罐体II的操作参照S2.3之(c),下层沉淀部分流体排出后及中层上清液排出前先关闭阀门I并打开阀门II,进而保障中层流体顺利进入储罐II进行临时储存,中层流体即为卵黄抗体提取液,该步骤已完成卵黄抗体前提取工序;同样顶层悬浮物也根据相同原理经管路进入储罐I进行临时存储;储罐I内临时存储的物料即为卵黄液酸化分层物;

所述蛋清液的加工包括如下步骤:

S3.1蛋清液稀释和熟化:将经卵黄分离仪获取的蛋清液由动力泵II提供动力经管路进入稀释熟化罐I内,再向其内加水稀释蛋清液,蛋清液与水的体积百分比为20~35%;蛋清液稀释后进行升温熟化,熟化温度为80~100℃,保持时间为20~30min;整个S3.1工序中全程搅拌;

S3.2水解:将S3.1获得的蛋清液作为底物I,由动力泵III提供动力经管路进入水解罐I内,向其内加入复合酶I,而后再加1M NaOH溶液升高体系的pH值至7~9,在45~60℃下水解3~5h;其中,所述复合酶I为木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶的混合物,木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶的酶活力分别为80万~90万U/g和20万~30万U/g,木瓜蛋白酶和和碱性蛋白酶的质量比为2:1~4:1;以g/mL计,复合酶I占底物I的5~8%;整个S3.2工序中全程搅拌;

S3.3酶灭活:升高水解罐I罐体温度达80~100℃,使复合酶I活性灭活;

所述卵黄液酸化分层物的加工包括如下步骤:

S4.1卵黄液酸化分层物稀释和熟化:将储罐I内的卵黄液酸化分层物由动力泵VI提供动力经管路进入稀释熟化罐II内,再向其内加水稀释卵黄液酸化分层物,以g/mL计,卵黄液酸化分层物占水的20~35%;卵黄液酸化分层物稀释后进行升温熟化,熟化温度为80~100℃,保持时间为20~30min;待熟化过程结束后降温至室温,再加入1M NaOH溶液使体系pH值为中性;整个S4.1工序中全程搅拌;

S4.2板框过滤:将S4.1工序获得的中性熟化液由动力泵VII提供动力经管路进入板框过滤机内进行连续性过滤,进而获得固形物;

S4.3水解:将S4.2工序获得的固形物投料至水解罐II内,加水和氯化钙,保证钙离子在水中浓度达10~30mM,固形物与水以g/mL计为20~30%,获得底物II;加入复合酶II,而后再加1M NaOH溶液升高体系的pH值至7~8.5,在45~60℃下水解2~3h;其中,所述复合酶II为木瓜蛋白酶和磷脂酶A的混合物,木瓜蛋白酶和磷脂酶A的酶活力分别为80万~90万U/g和50~60万U/g,木瓜蛋白酶和磷脂酶A的质量比为1:1~3:1;以g/mL计,复合酶II占底物II的5~7%;整个S4.3工序全程搅拌;

S4.4酶灭活:升高水解罐II罐体温度达80~100℃,使复合酶II活性灭活;

所述卵黄抗体提取副产物联合中草药固体发酵生产微生态制剂包括如下步骤:

S5.1营养培养基组分的配制:将S3.3和S4.4获得的两种水解液分别由动力泵IV和动力泵VIII经管路输入调制罐内,然后以g/mL计,分别加入占混合水解液15~20%的红糖、5~10%的葡萄糖、8~10%的磷酸氢二钾、0.8~1%的七水硫酸镁、1~2%的氯化钠、8~10%的柠檬酸二铵、0.5~1%的氯化铵、3~5%的吐温-80,然后搅拌混合并将pH值调至6.8~7.0;

S5.2营养培养基组分的后处理:将配制好的营养培养基组分由动力泵V经管路输送至喷雾干燥机进行喷雾干燥,喷雾干燥条件为:进口温度120~160℃,出口温度60~80℃;然后再将喷雾干燥后获得的固形物送至筛分粉碎机进行筛分粉碎;

S5.3菌种培养:将S5.2后处理的营养培养基组分投料进入发酵种子罐内,加水,接种培养菌,在28~37℃培养24~48h,获得菌种培养液;其中,以g/mL计,营养培养基组分占水的3~6%,培养菌占水的0.25~0.5%;所述培养菌为枯草芽孢杆菌粉、多粘芽孢杆菌粉、地衣芽孢杆菌粉、乳酸菌粉、酵母菌粉和酪酸梭菌粉中的一种或两种以上的混合,培养菌的总活菌数≥1.0×1010 cfu/g;

S5.4中草药及发酵物料混匀:同时向混料罐内添加S5.3获得的菌种培养液和S5.2后处理的营养培养基组分,另外利用上料机向混料罐内添加中草药,然后搅拌混合;其中,以质量百分比计,营养培养基组分占中草药的10~15%;以ml/g计,菌种培养液占中草药的30~40%;所述中草药为不会对培养菌生长产生抑制作用的一种或多种中草药复方;

S5.5发酵袋分装和车间发酵:将混料罐内混匀的物料送至分装机分装入发酵袋,所述发酵袋为顶部设置有气体单向阀的透明塑料袋;将已分装结束的发酵袋直接运输至发酵车间,在发酵车间内将发酵袋排列堆放,要求发酵车间内30~37℃恒温和避光,发酵15~30d,发酵结束后发酵袋内容物即为微生态制剂。

9.如权利要求8所述的制备工艺,其特征在于:

S2.3卵黄液酸化分层和抗体提取工序在步骤(d)之后包括步骤(e)两罐体清洗和灭菌:两罐体清洗时,打开喷淋液进口I和喷淋液进口II,将洁净水经喷淋头I和喷淋头II进入两罐体进行清洗,待两罐体清洗结束时,开启罐体气压动力装置将罐体I内的洗涤水输入罐体II内,再开启电磁阀将罐体II内洗涤水经管路输入储罐I进行排出;待两罐体清洗结束后进行高温蒸汽灭菌,操作方法同S2.2之(a);

整个制备工艺包括卵黄抗体的制备,步骤如下:

S6.1过滤:动力泵IX将储罐II内临时储存的中层流体即卵黄抗体提取液经管路输送至过滤组件内依次通过过滤器I、过滤器II、过滤器III实现粗过虑和精过滤;

S6.2真空冷冻干燥:将S6.1制取的滤液经管路输送进入真空冷冻仪内,并加入冻干保护剂,进行真空冷冻干燥;其中,所述冻干保护剂为葡萄糖,以g/mL计,葡萄糖占滤液的3~5%;

S6.3卵黄抗体成品储存:真空冷冻干燥后制得成品,成品临时输送到成品储罐内储存。

10.如权利要求8所述的制备工艺,其特征在于:弱酸性蒸馏水为pH值为4.0~6.0的无菌蒸馏水;酸化液为1mol/L盐酸进行调节的无菌纯化水,酸化液终pH值为3.2~4.0;正辛酸试剂液为体积百分比浓度0.35~0.39%的正辛酸水溶液。

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