一种用于固定化乳糖酶的生物转化反应器的制作方法

本实用新型涉及牛奶加工技术领域，具体领域为一种用于固定化乳糖酶的生物转化反应器。

背景技术：

乳糖不耐受指身体无法轻易地消化乳糖，乳糖是一种在牛奶及乳制品中发现的天然糖分。这与对牛奶的食物过敏不是一回事。当乳糖经过大肠（结肠）而没有被适当地消化，就会引起如嗳气、腹痛及腹胀等不适症状。有些患有乳糖不耐受的人无法消化任何奶制品。另一些人可以进食少量的奶制品或特定类型的奶制品而不出现问题。乳糖不耐受常见于成年人。

采用固定化乳糖酶对牛奶进行酶解可解决乳糖不耐受这一问题，然而现有用于固定化乳糖酶的生物转化反应器还存在一些问题，现有反应器采用单纯搅拌轴对固定化乳糖酶和牛乳进行混合，混匀速度较慢，影响酶解速率，为此，我们提出了一种用于固定化乳糖酶的生物转化反应器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于固定化乳糖酶的生物转化反应器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于固定化乳糖酶的生物转化反应器，包括支撑座和反应器主壳体，所述支撑座通过转动机构连接所述反应器主壳体，所述支撑座包括支撑底台，所述支撑底台的上表面对称设有支撑架；

所述转动机构包括对称设置的支撑转轴，左右两侧所述支撑转轴分别贯穿并转动连接同侧所述支撑架，左右两侧所述支撑转轴之间固定安装所述反应器主壳体，所述述支撑架的侧壁外侧底端安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端通过皮带传动连接同侧所述支撑转轴，所述支撑架的侧壁外侧与所述支撑底台的上表面之间通过螺栓安装有电机防护罩；

所述反应器主壳体包括中柱筒，所述中柱筒的上端面一体成型有上圆台形筒，所述中柱筒的下端面一体成型有下圆台形筒，所述上圆台形筒的外上表面安装有搅拌电机，所述搅拌电机的输出端连接有搅拌轴，且搅拌轴延伸入所述反应器主壳体，所述搅拌轴上固定安装有螺旋搅拌叶片，所述上圆台形筒的内上表面对称设有冷凝管，所述上圆台形筒的侧壁右端贯穿设有进料口，所述进料口上安装有第一密封盖，所述上圆台形筒的侧壁左端贯穿设有出液管的一端，所述出液管的另一端延伸入所述下圆台形筒内，所述下圆台形筒的下端面开设有固化物出口，所述固化物出口的内侧壁内嵌有电磁铁，所述固化物出口上安装有第二密封盖。

优选的，所述支撑转轴的侧壁且位于所述支撑架内侧的一端对称连接有l形辅助支撑杆的一端，所述l形辅助支撑杆的另一端与所述反应器主壳体固定连接，所述支撑转轴的侧壁且位于所述支撑架外侧的一端固定设有限位盘。

优选的，所述驱动电机为减速电机。

优选的，左右两侧所述冷凝管的间距大于所述螺旋搅拌叶片的直径。

优选的，右侧所述支撑架的前表面安装有电控箱，所述电控箱通过控制开关分别电连接所述驱动电机、所述搅拌电机和所述电磁铁。

优选的，所述中柱筒上开设有观察窗。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过支撑座和反应器主壳体构成本实用新型的主体机构，其中支撑底台和对称设置的支撑架构成支撑座，对反应器主壳体起到支撑固定作用，中柱筒、上圆台形筒和下圆台形筒构成反应器主壳体，通过转动机构带动反应器主壳体以支撑转轴为圆心前后反转60度，同时通过搅拌电机、搅拌轴和螺旋搅拌叶片从内部对牛乳和固定化乳糖酶进行搅拌，二者相互配合，提高混合搅拌效果，加速牛乳酶解，通过左右两侧的冷凝管对牛乳进行冷凝，保证固定化乳糖酶的活性，通过进料口注入牛乳和固定化乳糖酶，通过出液管排出酶解后牛乳，通过电磁铁磁吸固定固定化乳糖酶，通过固化物出口排出固定化乳糖酶。

本实用新型提供了一种用于固定化乳糖酶的生物转化反应器，快速混匀牛乳和固定化乳糖酶，提高固定化乳糖酶酶解牛乳速度，结构合理，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的主视内部结构示意图；

图3为本实用新型中固化物出口和电磁铁的俯视结构示意图。

图中：1-支撑座、101-支撑底台、102-支撑架、2-反应器主壳体、201-中柱筒、202-上圆台形筒、203-下圆台形筒、3-支撑转轴、4-驱动电机、5-电机防护罩、6-搅拌电机、7-搅拌轴、8-螺旋搅拌叶片、9-冷凝管、10-进料口、11-第一密封盖、12-出液管、13-固化物出口、14-电磁铁、15-第二密封盖、16-l形辅助支撑杆、17-限位盘、18-电控箱、19-观察窗。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种用于固定化乳糖酶的生物转化反应器，包括支撑座1和反应器主壳体2，所述支撑座通过转动机构连接所述反应器主壳体，所述支撑座包括支撑底台101，所述支撑底台的上表面对称设有支撑架102，通过支撑座和反应器主壳体构成本实用新型的主体机构，其中支撑底台和对称设置的支撑架构成支撑座，对反应器主壳体起到支撑固定作用；

所述转动机构包括对称设置的支撑转轴3，左右两侧所述支撑转轴分别贯穿并转动连接同侧所述支撑架，左右两侧所述支撑转轴之间固定安装所述反应器主壳体，所述述支撑架的侧壁外侧底端安装有驱动电机4，所述驱动电机的输出端通过皮带传动连接同侧所述支撑转轴，所述支撑架的侧壁外侧与所述支撑底台的上表面之间通过螺栓安装有电机防护罩5，通过转动机构带动反应器主壳体以支撑转轴为圆心前后反转60度；

所述反应器主壳体包括中柱筒201，所述中柱筒的上端面一体成型有上圆台形筒202，所述中柱筒的下端面一体成型有下圆台形筒203，所述上圆台形筒的外上表面安装有搅拌电机6，所述搅拌电机的输出端连接有搅拌轴7，且搅拌轴延伸入所述反应器主壳体，所述搅拌轴上固定安装有螺旋搅拌叶片8，所述上圆台形筒的内上表面对称设有冷凝管9，冷凝管的结构呈u形，上圆台形筒的外侧壁安装有冷凝器，冷凝器与冷凝管相连接，冷凝器制冷并通过冷凝管对牛乳进行冷凝，所述上圆台形筒的侧壁右端贯穿设有进料口10，所述进料口上安装有第一密封盖11，所述上圆台形筒的侧壁左端贯穿设有出液管12的一端，所述出液管的另一端延伸入所述下圆台形筒内，所述下圆台形筒的下端面开设有固化物出口13，所述固化物出口的内侧壁内嵌有电磁铁14，所述固化物出口上安装有第二密封盖15，通过搅拌电机、搅拌轴和螺旋搅拌叶片从内部对牛乳和固定化乳糖酶进行搅拌，二者相互配合，提高混合搅拌效果，加速牛乳酶解，通过左右两侧的冷凝管对牛乳进行冷凝，保证固定化乳糖酶的活性，通过进料口注入牛乳和固定化乳糖酶，通过出液管排出酶解后牛乳，通过电磁铁磁吸固定固定化乳糖酶，通过固化物出口排出固定化乳糖酶。

具体而言，所述支撑转轴的侧壁且位于所述支撑架内侧的一端对称连接有l形辅助支撑杆16的一端，所述l形辅助支撑杆的另一端与所述反应器主壳体固定连接，所述支撑转轴的侧壁且位于所述支撑架外侧的一端固定设有限位盘17，通过l形辅助支撑杆提高对反应器主壳体的固定，通过限位盘辅助固定支撑转轴。

具体而言，所述驱动电机为减速电机，减速电机带动反应器主壳体缓慢前后摆动。

具体而言，左右两侧所述冷凝管的间距大于所述螺旋搅拌叶片的直径。

具体而言，右侧所述支撑架的前表面安装有电控箱18，所述电控箱通过控制开关分别电连接所述驱动电机、所述搅拌电机和所述电磁铁。

具体而言，所述中柱筒上开设有观察窗19，通过观察窗方便观察反应器主壳体内部情况。

工作原理：本实用新型中首先旋拧下第一密封盖将牛乳和固定化乳糖酶沿进料口注入反应器主壳体内，然后旋拧上第一密封盖，通过电控箱控制驱动电机处于工作状态，此时驱动电机通过皮带、支撑转轴带动反应器主壳体转动，转动方式为正转60度和反转60度交替进行，同时通过电控箱控制搅拌电机处于工作状态，搅拌电机通过搅拌轴带动螺旋搅拌叶片转动，促进固定化乳糖酶与牛乳中乳糖相接触，此时固定化乳糖酶对牛乳进行酶解，同时通过左右两侧的冷凝管对牛乳进行冷凝，保证固定化乳糖酶的活性，通过观察窗可以观察内部环境，定时旋拧开第一密封盖进行排气，酶解结束后通过电控箱控制驱动电机和搅拌电机停止工作，并使电磁铁处于通电状态，电磁铁通过电能转化成磁能，电磁铁将固定化乳糖酶磁吸在固化物出口处，此时通过出液管将反应器主壳体内酶解后的牛乳抽出，然后旋拧下第二密封盖将固定化乳糖酶从固化物出口排出即可。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。