一种窄分子量壳寡糖连续生产装置的制作方法

本实用新型涉及一种壳寡糖生产装置技术领域，具体的说，涉及一种窄分子量壳寡糖连续生产装置。

背景技术：

壳寡糖具有抗氧化、抑菌、抗肿瘤、抗炎、调节血脂和血糖、增强免疫、活化肠道菌群等生物活性，特别是窄分子量的医用效果尤为显著。但是当前壳寡糖产业链上端水产品加工行业副产的大量虾蟹壳难以得到充分利用，下端高附加值的壳寡糖具有广阔的应用空间，缺乏合适的工业化降解方法，严重制约了壳寡糖产业发展。

当前，已有较多企业或科研机构在研究生物酶法生产壳寡糖，但是在此领域的降解用酶仍然存在专一性不强、效率不高、稳定性差、不适用于工业化生产等缺点，产品中窄分子量壳寡糖含量低、单糖含量高，局限于实验室生产，批次生产规模在公斤级以下，严重影响酶法生产壳寡糖的工业化；生产成本高，也严重影响了壳寡糖作为海洋医用食品的广泛应用。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种窄分子量壳寡糖连续生产装置，可以提高降解酶的降解效率；提高窄分子量壳寡糖纯度；实现窄分子量壳寡糖连续化、规模化生产；生产过程实现零排放、零污染；降低生产成本。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种窄分子量壳寡糖连续生产装置，包括菌种发酵罐，其特征在于：所述菌种发酵罐通过连接管依次连接有层析柱装置、喷雾干燥机、旋风分离器、酶解罐、离心器、膜分离装置、蒸发仪和低温干燥罐；所述菌种发酵罐内部恒温，温度25℃，内部设有菌种发酵培养基，培养基可以进行转动；所述酶解罐内部温度35℃，酶解罐内设有超声装置和搅拌装置；所述膜分离装置内部设有超滤膜；所述蒸发仪的浓缩比为1/5；低温干燥罐主体上设有出料管。

进一步地，所述培养基转动频率为300转/分钟，每次转动时间20分钟，每隔10小时转动一次。

进一步地，所述层析柱装置与喷雾干燥机之间设有连接管，连接管上设有恒流泵。

进一步地，所述酶解罐右端设有壳寡糖进料管。

进一步地，所述低温干燥罐通过连接管连接有液相色谱仪。

本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型提供的一种窄分子量壳寡糖连续生产装置，可以提高降解酶的降解效率；根据酶解条件采用不同规格的膜材料进行纯化，可以得到单一分子量壳寡糖纯度≥98%；通过膜分离装置将产物壳寡糖从反应体系中截留出去，并在酶解罐内不断补入底物壳聚糖，从而实现了壳寡糖连续化、规模化生产；生产过程实现零排放、零污染；降低了生产成本，与采用化学法生产壳寡糖相比能耗降低70%。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中，1-菌种发酵罐，2-连接管，3-层析柱装置，4-恒流泵，5-喷雾干燥机，6-旋风分离器，7-酶解罐，8-进料管，9-离心器，10-膜分离装置，11-蒸发仪，12-低温干燥罐，13-液相色谱仪，14-出料管，15-培养基。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例

如图1所示，本实用新型提供一种窄分子量壳寡糖连续生产装置；包括菌种发酵罐1、所述菌种发酵罐1的出料端通过连接管2依次设有层析柱装置3、喷雾干燥机5、旋风分离器6、酶解罐7、离心器9、膜分离装置10、蒸发仪11、低温干燥罐12和液相色谱仪13；所述菌种发酵罐1内部恒温，温度为25℃，菌种发酵罐1内部设有壳聚糖菌种发酵培养基15，培养基15可以进行转动，转动频率为300转/分钟，每次转动时间20分钟，每隔10小时转动一次；所述层析柱装置3用于制得含有壳聚糖酶的酶液；所述层析柱装置3与喷雾干燥机5之间通过连接管2进行连接，连接管2上设有恒流泵4；所述恒流泵4将层析柱装置3获取的酶液以一个恒定流量泵入喷雾干燥机5中；所述喷雾干燥机5用于将壳聚糖酶与水分离开来，喷雾干燥机5通过连接管2与旋风分离器6连接；所述旋风分离器6用于将壳聚糖酶与水进一步分离，制得壳聚糖酶粉末；从旋风分离器6生产的壳聚糖酶粉末通到右端的酶解罐7内；所述酶解罐7右端设有进料管8，进料管8用于添加壳聚糖粉末和水；所述酶解罐7内部温度在35℃，酶解罐7内设有超声装置和搅拌装置；所述超声装置用于对壳聚糖混合溶液进行快速超声处理；所述搅拌装置用于对混合溶液进行充分搅拌，使其均匀；所述离心器9用于离心去除混合溶液中的杂质，离心器9获得的上清液通过连接管2输送到膜分离装置10内部；所述膜分离装置10内部设有一组超滤膜，所述超滤膜用于截留大于分子量3000的壳聚糖和酶蛋白等；过滤后的上清液通过连接管2输送到蒸发仪11进行浓缩，蒸发仪11的浓缩比为1/5；蒸发仪11浓缩后的浓缩液输送到低温干燥罐12中进行低温干燥，干燥后的粉末即为壳寡糖；低温干燥罐12通过连接管2与液相色谱仪13进行连接；所述液相色谱仪13用于检测壳寡糖产品的纯度；低温干燥罐12主体上设有出料管14，所述出料管14将干燥后的壳寡糖输出到下一工序。

上述窄分子量壳寡糖连续生产装置采用酶降解壳聚糖和膜分离相耦合匹配制备壳寡糖，根据酶解条件可以采用不同规格的膜材料进行纯化，可以得到聚合度为 2～10 的窄分子量、2～7 的单一分子量壳寡糖，单一分子量壳寡糖纯度≥98%；通过膜分离装置10将产物壳寡糖从反应体系中截留出去，并在酶解罐7内不断补入底物壳聚糖，从而实现了壳寡糖连续化、规模化生产；生产过程实现零排放、零污染；降低生产成本，降低能耗，与采用化学法生产壳寡糖相比能耗降低70%。

以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。