一种高效喷雾包埋设备的制作方法

本发明属于医疗器械领域，特别涉及一种高效喷雾包埋设备。
背景技术：
：很多酶制剂、微生物类产品在食用后难以通过胃部酸性环境，胃部过酸环境导致酶失活或微生物死亡，使酶制剂和微生物等不能到达肠道。为了保护其能够顺利到达肠道可以采用包埋技术，定向释放来解决这一问题。固定化微生物技术是指通过采用化学或物理的方法将游离微生物定位于限定的空间区域内，保留其固有的催化活性，且能够被重复和连续使用的的现代生物工程技术。作为酶或微生物的固定化方法，到目前为止有包埋法、附着法、载体结合法等，特别是包埋法、附着法基于菌体固有的生理、代谢，可以有效地利用反应，所以在发酵、微生物转换、废水处理等领域备受关注。现有包埋菌种有两种方法：一是震动喷嘴固定法，即利用共振技术将混合载体断裂成微滴，在固化液中成型；另一种是滴落固定法，即利用真空泵造成负压，将混合物从枕头中吸出，滴落在固化液中成型。然而，现有方法存在较多问题：一是设备复杂、效率低；二是载体流动性差，包埋效果不好。技术实现要素：技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种高效喷雾包埋设备。技术方案：本发明提供的一种高效喷雾包埋设备，包括喷雾包埋罐、压力储液罐和高压供气装置；所述喷雾包埋罐上设有物料进口和压力空气进口，物料进口和压力空气进口分别与设于喷雾包埋罐内的气液雾化喷头连接，喷雾包埋罐顶部设有喷淋装置，喷淋装置通过喷淋管与喷雾包埋罐下部连接，喷淋管上设有压力泵；所述压力储液罐上设有进气口和出液管，进气口设于压力储液罐上部，出液管的出液口设于压力储液罐下部，所述出液管与物料进口连接；所述高压供气装置分别与压力储液罐的进气口和喷雾包埋罐的压力空气进口连接。作为改进，还包括第一气体过滤器，所述第一气体过滤器设于喷雾包埋罐的出气口上。作为另一种改进，还包括搅拌装置，所述搅拌装置设于压力储液罐内。作为另一种改进，还包括第二气体过滤器，所述第二气体过滤器设于高压供气装置的出气管上。作为另一种改进，还包括第一压力控制阀和第二压力控制阀，所述第一压力控制阀设于压力储液罐的进气口上，所述第二压力控制阀设于喷雾包埋罐的压力空气进口上。作为另一种改进，所述高压供气装置输出单一气体或两种以上的混合气体；优选地，高压供气装置输出的气体为氧气以外的其他气体，可创造无氧环境。作为另一种改进，所述喷淋装置的数量为单个，或者为串联或并联的多个，用于消除气液雾化喷头产生的水雾，同时在喷雾包埋罐侧表面形成水膜，阻止气液雾化喷头喷出的包埋材料与喷雾包埋罐侧表面接触；压力泵与喷淋装置形成内部循环系统将气液雾化喷头产生的水雾快速融入水中，避免喷雾包埋罐内有大量雾气。本发明还提供了一种利用上述设备的包埋方法，包括以下步骤：(1)将包埋材料及待包埋的细胞、微生物或大分子物质置于压力储液罐中，开启搅拌装置搅拌；(2)开启高压供气装置，并利用第一压力控制阀和第二压力控制阀控制出气压力；(3)气体进入压力储液罐中使混合的包埋材料及待包埋的细胞、微生物或大分子物质通过出液管压入物料进口，并与压力空气进口的气体通过气液雾化喷头喷出；(4)压力泵将溶解液泵入喷淋管内，通过喷淋装置淋出，喷出的包埋材料及待包埋的细胞、微生物或大分子物质在接触淋出的溶解液以及喷雾包埋罐中的溶解液后形成微球，细胞、微生物或大分子物质表面排列有亲水基向外疏水基向内排列的包埋材料。步骤(2)中，第一压力控制阀压力调节为0.05MPa-0.3MPa，将压力储液罐中液体压出；第二压力控制阀压力调节为0.05MPa-0.4MPa，将进入气液雾化喷头的包埋液体雾化。步骤(4)中，所述溶解液为盐溶液，优选为NaCl水溶液。有益效果：本发明提供的喷雾包埋设备结构简单、使用方便，包埋速度快好。附图说明图1为本发明高效喷雾包埋设备的结构示意图。图2为喷雾包埋后显微镜视图；图3为菌粉包埋成微球后在模拟胃液释放曲线；图4菌粉包埋成微球后在模拟肠液释放曲线。具体实施方式下面结合附图对本发明作出进一步说明。高效喷雾包埋设备，见图1，包括喷雾包埋罐1、压力储液罐2和高压供气装置3。喷雾包埋罐1上设有物料进口11和压力空气进口12，物料进口11和压力空气进口12分别与设于喷雾包埋罐1内的气液雾化喷头13连接，喷雾包埋罐1顶部设有喷淋装置16，喷淋装置16通过喷淋管14与喷雾包埋罐1下部连接，喷淋管14上设有压力泵15；喷雾包埋罐1的出气口上设有第一气体过滤器17。压力储液罐2上设有进气口21和出液管22，进气口21设于压力储液罐2上部，出液管22的出液口设于压力储液罐2下部，出液管22与物料进口11连接；压力储液罐2内设有搅拌装置23。高压供气装置3分别与压力储液罐2的进气口21和喷雾包埋罐1的压力空气进口12连接。还包括第二气体过滤器31，第二气体过滤器31设于高压供气装置3的出气管上；还包括第一压力控制阀32和第二压力控制阀33，第一压力控制阀32设于压力储液罐2的进气口21上，第二压力控制阀33设于喷雾包埋罐1的压力空气进口12上。利用上述设备的包埋，步骤如下：(1)将包埋材料及待包埋的细胞、微生物或大分子物质置于压力储液罐2中，开启搅拌装置23搅拌；(2)开启高压供气装置3，并利用第一压力控制阀32和第二压力控制阀33控制出气压力；第一压力控制阀32压力调节为0.05MPa-0.3MPa，将压力储液罐2中液体压出；第二压力控制阀33压力调节为0.05MPa-0.4MPa，将进入气液雾化喷头13的包埋液体雾化；(3)气体进入压力储液罐2中使混合的包埋材料及待包埋的细胞、微生物或大分子物质通过出液管22压入物料进口11，并与压力空气进口12的气体通过气液雾化喷头13喷出；(4)压力泵15将溶解液泵入喷淋管14内，通过喷淋装置16淋出，喷出的包埋材料及待包埋的细胞、微生物或大分子物质在接触淋出的溶解液以及喷雾包埋罐1中的溶解液后形成微球，细胞、微生物或大分子物质表面排列有亲水基向外疏水基向内排列的包埋材料；喷淋的溶解液可解决两方面问题：一是将气液雾化喷头13喷出并吸附于喷雾包埋罐1侧壁的材料洗下，二是避免包埋的细胞或微生物、大分子物质等在溶解液表面形成一层膜，影响后喷入的细胞或微生物、大分子物质等的包埋效果；气体通过第一气体过滤器17过滤后排出；所述溶解液为盐溶液，优选为NaCl水溶液。为了说明本发明效果，以包埋细菌为例，将20L含有10％细菌冻干粉的保护液加入本发明设备中，喷雾包埋后过滤；喷雾耗时25分钟，用纯水清洗微球并过滤，将等量包埋微球分别放入模拟胃液及模拟肠液中，采用紫外分光光度计检测模拟液的OD值变化，检测包埋材料在不同环境中释放细菌的速度。包埋速度和包埋粒径见表1。表1包埋速度包埋粒经50-150L/h50-200μm从实验结果可以看出，喷雾包埋成微球粒经较小，在胃液中释放缓慢，在肠液中释放较快，因此可用于益生菌包埋产品中，以提高菌种到达肠道数量。当前第1页1 2 3