一种连续转化果糖制备阿洛酮糖的装置的制作方法

1.本实用新型涉及阿洛酮糖制造技术领域，具体涉及一种连续转化果糖制备阿洛酮糖的装置。


背景技术：

2.阿洛酮糖是最重要的稀有糖之一，它不仅被称为无热量甜味剂，而且还被证明具有一些调节生物学的功能，如降低血糖水平，提高胰岛素抵抗，减少脂肪堆积等。最近，美国食品和药物管理局认为d-阿洛酮糖是一种普遍认可的安全成分。据报道，以d-阿洛酮糖代替蔗糖可改善食物的颜色和质构，并提高食物的抗氧化特性。在农业中，d-阿洛酮糖起到生长抑制剂和增强免疫的作用。因此，d-阿洛酮糖不但可用作食物配料，日后亦可用作生长调节剂或农用化学品。
3.传统的阿洛酮糖酶转化过程是将液体酶加入到果糖底物中，在一定温度和时间的反应下得到d-阿洛酮糖。反应到达终点灭酶，酶不能重复利用，需要周期性制酶，且存在酶的稳定性差、低温保存、周期短、能耗较大等问题。


技术实现要素：

4.针对传统阿洛酮糖生产酶不能重复利用及酶稳定性差的技术问题，本实用新型提供一种连续转化果糖制备阿洛酮糖的装置，使用固定化酶连续反应器实现果糖对阿洛酮糖的连续转换，相比于使用游离酶，酶的稳定性更高、回收更方便，且由于酶能够反复使用，生产成本也相应降低。
5.一种连续转化果糖制备阿洛酮糖的装置，包括固定化酶反应器和循环罐，所述固定化酶反应器包括依次连通的进料端、反应段和出料端，反应段由一节或多节固定化酶柱串联而成，相邻两节固定化酶柱之间设有隔板，所述隔板上分布有若干可供料液通过的孔，所述固定化酶反应器的出料端通过第一循环管道与循环罐的进料口连通，所述循环罐的出料口通过第二循环管道与固定化酶反应器的进料端连通，所述固定化酶反应器的进料端还连接有进料管道，所述循环罐的出料口还连接有出料管道。
6.进一步的，所述固定化酶反应器的进料端位于固定化酶反应器的底部，底部进料可以避免反应过程中产生气泡，保证反应均匀一致。
7.进一步的，相邻固定化酶柱通过螺丝连接。
8.进一步的，所述固定化酶柱为不锈钢柱。
9.进一步的，所述装置还包括控制系统，所述固定化酶反应器设有压力表和流量计，所述压力表和流量计分别与控制系统电连接，压力表可对进料压力等进行检测，流量计可实现对固定化酶反应器进料流量的调节。
10.进一步的，所述循环罐设有搅拌杆和驱动搅拌杆工作的电机，所述电机与控制系统电连接。
11.进一步的，所述固定化酶反应器还设有温度计，所述温度计与控制系统电连接。
12.进一步的，所述固定化酶反应器外侧设有保温夹层，所述循环罐外侧设有保温层，所述保温夹层和保温层内均设有加热件，所述加热件与控制系统电连接，保温夹层和保温层用来对料液保温。
13.本实用新型的有益效果在于，
14.本实用新型提供一种连续转化果糖制备阿洛酮糖的装置，该装置使用固定化酶反应器，从而避免了游离酶稳定性差、需要低温保存、制酶周期短、能耗较大的问题，还可根据需要料液运行情况、生产条件等，将固定化酶反应器设置为一节或多节串联的固定化酶柱；
15.同时，通过设置循环罐，可对循环罐内料液进行取样检测，当循环罐内料液组分不合格，循环罐内料液重新进入固定化酶反应器内反应，当循环罐内料液组分合格，循环罐内料液通过出料管道进入下一工序，新的料液再经过固定化酶反应器进入循环罐，重复上述操作，实现阿洛酮糖的连续生产制备。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为实施例1装置的连接关系示意图。
18.图中，1-固定化酶反应器，2-循环罐，3-固定化酶柱，4-隔板，5-第一循环管道，6-第二循环管道，7-进料管道，8-出料管道，9-搅拌杆，10-电机。
具体实施方式
19.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，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的一部分实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
20.实施例1
21.一种连续转化果糖制备阿洛酮糖的装置，包括固定化酶反应器1、循环罐2和控制系统，固定化酶反应器1包括依次连通的进料端、反应段和出料端，反应段由三节不锈钢材质的固定化酶柱3串联而成，相邻两节固定化酶柱3通过螺丝连接，且相邻两节固定化酶柱3之间设有隔板4，隔板4上分布有若干可供料液通过的孔，固定化酶反应器1的出料端通过第一循环管道5与循环罐2的进料口连通，循环罐2的出料口通过第二循环管道6与固定化酶反应器1的进料端连通，固定化酶反应器1的进料端位于固定化酶反应器1的底部，固定化酶反应器1的进料端还连接有进料管道7，循环罐2的出料口还连接有出料管道8；
22.固定化酶反应器1外侧设有保温夹层，循环罐2外侧设有保温层，保温夹层和保温层内均设有电加热丝，固定化酶反应器1还设有压力表、流量计和温度计，循环罐2还设有搅拌杆9和驱动搅拌杆9工作的电机10，装置的各连接管道上设有泵和阀门，电加热丝、压力表、流量计、温度计、电机10、泵和阀门分别与控制系统电连接。
23.使用时，料液通过进料管道进入固定化酶反应器中反应，温度计检测固定化酶反
应器内料液温度，控制器控制保温夹层中的电加热丝加热，对料液进行保温，反应后料液进入循环罐，循环罐内搅拌杆对料液进行搅拌，对循环罐内料液取样进行分析，若料液组分不合格，由第二循环管道进入固定化酶反应器重新反应，若料液组分合格，循环罐中料液由出料管道进入下一工序。
24.尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种连续转化果糖制备阿洛酮糖的装置，其特征在于，包括固定化酶反应器(1)和循环罐(2)，所述固定化酶反应器(1)包括依次连通的进料端、反应段和出料端，反应段由一节或多节固定化酶柱(3)串联而成，相邻两节固定化酶柱(3)之间设有隔板(4)，所述隔板(4)上分布有若干可供料液通过的孔，所述固定化酶反应器(1)的出料端通过第一循环管道(5)与循环罐(2)的进料口连通，所述循环罐(2)的出料口通过第二循环管道(6)与固定化酶反应器(1)的进料端连通，所述固定化酶反应器(1)的进料端还连接有进料管道(7)，所述循环罐(2)的出料口还连接有出料管道(8)。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定化酶反应器(1)的进料端位于固定化酶反应器(1)的底部。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，相邻固定化酶柱(3)通过螺丝连接。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定化酶柱(3)为不锈钢柱。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括控制系统，所述固定化酶反应器(1)设有压力表和流量计，所述压力表和流量计分别与控制系统电连接。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述循环罐(2)设有搅拌杆(9)和驱动搅拌杆(9)工作的电机(10)，所述电机(10)与控制系统电连接。7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述固定化酶反应器(1)还设有温度计，所述温度计与控制系统电连接。8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述固定化酶反应器(1)外侧设有保温夹层，所述循环罐(2)外侧设有保温层，所述保温夹层和保温层内均设有加热件，所述加热件与控制系统电连接。

技术总结
本实用新型涉及阿洛酮糖制造技术领域，具体涉及一种连续转化果糖制备阿洛酮糖的装置，包括固定化酶反应器和循环罐，所述固定化酶反应器包括依次连通的进料端、反应段和出料端，反应段由一节或多节固定化酶柱串联而成，相邻两节固定化酶柱之间设有隔板，所述隔板上分布有若干可供料液通过的孔，所述固定化酶反应器的出料端通过第一循环管道与循环罐的进料口连通，所述循环罐的出料口通过第二循环管道与固定化酶反应器的进料端连通，所述固定化酶反应器的进料端还连接有进料管道，所述循环罐的出料口还连接有出料管道。本实用新型相比于使用游离酶，酶的稳定性更高、回收更方便，且由于酶能够反复使用，生产成本也相应降低。生产成本也相应降低。生产成本也相应降低。


技术研发人员：李克文 熊小兰 高蕾蕾 宋玉民 栾庆民 孔刘娟 孙桂莲 武昌 森茂治
受保护的技术使用者：保龄宝生物股份有限公司
技术研发日：2021.06.29
技术公布日：2022/1/11