一种赤藓糖醇的制取设备的制作方法

1.本实用新型涉及生物医药制备领域，具体涉及一种赤藓糖醇的制取设备。


背景技术：

2.赤藓糖醇是一种填充型甜味剂，是四碳糖醇，分子式为c4h10o4。赤藓糖醇在自然界中广泛存在，如真菌类蘑菇、地衣，瓜果类甜瓜、葡萄、梨，动物的眼球晶体、血浆、胎液、精液、尿液中也能少量检测到，在发酵食品葡萄酒、啤酒、酱油、日本清酒中也有少量存在。赤藓糖醇可由葡萄糖发酵制得，为白色结晶粉末，具有爽口的甜味，不易吸湿，高温时稳定，在广泛ph范围内稳定，在口中溶解时有温和的凉爽感，适用于多种食品，因此，工业化制取赤藓糖醇具有广阔的应用前景。
3.专利号为cn110903165a的现有技术公开了一种赤藓糖醇的高收率制备方法，该方法通过高渗酵母对葡糖糖进行发酵，得到赤藓糖醇粗液，赤藓糖醇粗液经过陶瓷膜微滤、纳滤，再经过颗粒炭脱色、一次离交、色谱分离、二次离交、浓缩、蒸发结晶、离心和干燥，继而得到赤藓糖醇产品。该制备方法中，颗粒炭的脱色、脱除杂质过程极大地影响了赤藓糖醇的纯度，因此，针对脱色、脱除杂质的过程进行优化改良尤其重要。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种赤藓糖醇的制取设备，其特点是优化赤藓糖醇透析液的脱色过程，可以得到纯度较高的赤藓糖醇产品。
5.其技术方案如下：
6.一种赤藓糖醇的制取设备，包括发酵装置、以及连通所述发酵装置的过滤装置、连通所述过滤装置的脱色装置、连通所述脱色装置的脱除装置、连通所述脱除装置的净化装置、连通所述净化装置的蒸发结晶装置和独立设置的分离装置，所述脱色装置内设有一用于透析液脱色的波浪板，所述波浪板上表面设有依次降低高度的第一波峰、第二波峰、第三波峰和第四波峰，且所述波浪板上表面设有一层用于吸收杂质的吸收层；所述脱色装置设有用于连通所述发酵装置的第一开口和连通所述脱除装置第二开口，所述第一开口位于所述第一波峰一侧，所述第二开口位于所述第四波峰一侧；所述脱色装置内还设有一转盘，以及设置在所述转盘上的铰支座和升降机构，所述波浪板设置在所述铰支座上且可转动，升降机构与所述波浪板的下表面固定连接，所述波浪板两侧还设有防止溢液的护板。
7.进一步地，所述第一波峰和所述第二波峰之间、所述第二波峰和所述第三波峰之间、所述第三波峰和所述第四波峰之间的区域为波谷，波谷处的吸收层厚度大于波峰处的吸收层厚度。
8.进一步地，所述发酵装置还包括监测发酵温度的温度监测仪和计量发酵时间的计时器。
9.进一步地，所述升降机构为液压缸。
10.进一步地，所述脱除装置和所述净化装置之间设有加压器。
11.进一步地，所述发酵装置与所述脱色装置之间设有第一阀门。
12.进一步地，所述脱色装置和所述脱除装置结构相同，所述脱色装置内的吸收层为糖醇用活性炭，所述脱除装置内的吸收层为脱除蛋白和小分子化合物的专用活性炭。
13.进一步地，所述过滤装置为陶瓷膜过滤器。
14.进一步地，所述吸收层在所述波浪板上呈条形分布。
15.进一步地，所述第一开口和第二开口均设有计时器。
16.本实用新型提供的有益效果是：将葡萄糖和高渗酵母放入发酵装置中发酵一段时间后，得到赤藓糖醇粗液，赤藓糖醇粗液经过过滤装置滤去酵母，得到透析液；透析液通过脱色装置的第一开口缓缓注入波浪板的第一波峰，透析液顺着第一波峰以低速率逐渐爬升，越过第一波峰后以高速率迅速下落至波谷，并继续以低速率爬升第二波峰、第三波峰和第四波峰，越过波峰后均以高速率下落，升降机构抬升波浪板的一端，令波浪板上的透析液全部从第二开口流出。在此过程中，两侧的护板可防止透析液从侧边溢出，透析液以低速率爬升时与吸收层有较长的接触时间，透析液中的普通糖醇(有色)被吸收层在充分吸收，透析液以高速率下落时，透析液中带有动能，有利于透析液中较难吸收的物质被吸收层阻挡吸收，此外，透析液的速率不断变化而产生一定的震荡，有利于普通糖醇跟吸收层均匀结合，实现最佳脱色效果。波浪板使用一段时间后，驱动转盘，令第一波峰和第四波峰互换方向，令第一开口流入的透析液依次接触第四波峰、第三波峰、第二波峰和第一波峰，波浪板调整方向与透析液接触，可以避免第一波峰处累积过多普通糖醇而第四波峰未充分吸收，实现吸收层的效能最大化。脱色后的透析液经过脱除装置，被脱除蛋白和小分子化合物，继而进入净化装置进一步精制提纯，提纯后的赤藓糖醇料液进入蒸发结晶装置中变成结晶糖膏，最后被转移到分离装置中离心烘干，得到结晶赤藓糖醇。本实用新型优化赤藓糖醇透析液的脱色过程，可以得到纯度较高的赤藓糖醇产品。
附图说明
17.此处的附图，示出了本实用新型所述技术方案的具体实例，并与具体实施方式构成说明书的一部分，用于解释本实用新型的技术方案、原理及效果。
18.除非特别说明或另有定义，不同附图中，相同的附图标记代表相同或相似的技术特征，对于相同或相似的技术特征，也可能会采用不同的附图标记进行表示。
19.图1是本实用新型装置图；
20.图2是本实用新型脱色装置图。
21.附图标记说明：
22.10、发酵装置；101、第一阀门；102、温度监测仪；20、过滤装置；30、脱色装置；301、第一开口；302、第二开口；303、波浪板；3031、第一波峰；3032、第二波峰；3033、第三波峰；3034、第四波峰；3035、波谷；304、吸收层；305、铰支座；306、液压缸；307、转盘；40、脱除装置；50、加压器；60、净化装置；70、蒸发结晶装置；80、计时器。
具体实施方式
23.为了便于理解本实用新型，下面将参照说明书附图对本实用新型的具体实施例进行更详细的描述。
24.除非特别说明或另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在结合本实用新型技术方案的现实场景的情况下，本文所使用的所有技术和科学术语也可以具有与实现本实用新型的技术方案的目的相对应的含义。
25.除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二
…”
仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。
26.除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.需要说明的是，当元件被认为“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上，也可以是存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，也可以是同时存在居中元件；当一个元件被认为是“安装在”另一个元件，它可以是直接安装在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件，它可以是直接设在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。
28.除非特别说明或另有定义，本文所使用的“所述”、“该”为相应位置之前所提及或描述的技术特征或技术内容，该技术特征或技术内容与其所提及的技术特征或技术内容可以是相同的，也可以是相似的。
29.毫无疑义，与本实用新型的目的相违背，或者明显矛盾的技术内容或技术特征，应被排除在外。
30.如图1和图2所示，赤藓糖醇的制取设备包括发酵装置10、以及连通所述发酵装置10的过滤装置20、连通所述过滤装置20的脱色装置30、连通所述脱色装置30的脱除装置40、连通所述脱除装置40的净化装置60、连通所述净化装置60的蒸发结晶装置70和独立设置的分离装置，所述脱色装置30内设有一用于透析液脱色的波浪板303，所述波浪板303上表面设有依次降低高度的第一波峰3031、第二波峰3032、第三波峰3033和第四波峰3034，且所述波浪板303上表面设有一层用于吸收杂质的吸收层304；所述脱色装置30设有用于连通所述发酵装置10的第一开口301和连通所述脱除装置40第二开口302，所述第一开口301位于所述第一波峰3031一侧，所述第二开口302位于所述第四波峰3034一侧。
31.所述脱色装置30内还设有一转盘307，以及设置在所述转盘307上的铰支座305和升降机构，所述波浪板303设置在所述铰支座305上且可转动，升降机构与所述波浪板303的下表面固定连接，所述波浪板303两侧还设有防止溢液的护板。
32.所述第一波峰3031和所述第二波峰3032之间、所述第二波峰3032和所述第三波峰3033之间、所述第三波峰3033和所述第四波峰3034之间的区域为波谷3035，波谷3035处的吸收层304厚度大于波峰处的吸收层304厚度。
33.将葡萄糖和高渗酵母放入发酵装置10中发酵一段时间后，得到赤藓糖醇粗液，赤藓糖醇粗液经过过滤装置20滤去酵母，得到透析液；透析液通过脱色装置30的第一开口301缓缓注入波浪板303的第一波峰3031，透析液顺着第一波峰3031以低速率逐渐爬升，越过第一波峰3031后以高速率迅速下落至波谷3035，并继续以低速率爬升第二波峰3032、第三波峰3033和第四波峰3034，越过波峰后均以高速率下落，升降机构抬升波浪板303的一端，令波浪板303上的透析液全部从第二开口302流出。在此过程中，两侧的护板可防止透析液从侧边溢出，透析液以低速率爬升时与吸收层304有较长的接触时间，透析液中的普通糖醇
(有色)被吸收层304在充分吸收，透析液以高速率下落时，透析液中带有动能，有利于透析液中较难吸收的物质被吸收层304阻挡吸收，此外，透析液的速率不断变化而产生一定的震荡，有利于普通糖醇跟吸收层304均匀结合，实现最佳脱色效果。波浪板303使用一段时间后，驱动转盘307，令第一波峰3031和第四波峰3034互换方向，令第一开口301流入的透析液依次接触第四波峰3034、第三波峰3033、第二波峰3032和第一波峰3031，波浪板303调整方向与透析液接触，可以避免第一波峰3031处累积过多普通糖醇而第四波峰3034未充分吸收，实现吸收层304的效能最大化。脱色后的透析液经过脱除装置40，被脱除蛋白和小分子化合物，继而进入净化装置60进一步精制提纯，提纯后的赤藓糖醇料液进入蒸发结晶装置70中变成结晶糖膏，最后被转移到分离装置中离心烘干，得到结晶赤藓糖醇。本实用新型优化赤藓糖醇透析液的脱色过程，可以得到纯度较高的赤藓糖醇产品。
34.分离装置是一种具有烘干机功能和离心机功能的装置，结晶糖膏经过离心机分离，再通过烘干得到结晶赤藓糖醇。
35.所述发酵装置10还包括监测发酵温度的温度监测仪102和计量发酵时间的计时器80。葡萄糖和高渗酵母在发酵装置10中发酵时，温度监测仪102对发酵温度监测，确保葡萄糖和高渗酵母始终处于最佳发酵温度；计时器80对葡萄糖和高渗酵母的发酵时间进行监测，确保足够的发酵时间。
36.所述升降机构为液压缸306，液压缸306安装在第一波峰3031下方，液压缸306和铰支座305共同支撑波浪板303，铰支座305支撑并约束波浪板303，液压缸306支撑波浪板303并调整第一波峰3031的高度，若透析液从第一波峰3031流向第四波峰3034，透析液聚集在波谷3035时，适当伸长液压缸306，令透析液往第二开口302流出；若旋转转盘307，透析液从第四波峰3034流向第一波峰3031，适当缩短液压缸306，令第四波峰3034高于第一波峰3031，令透析液往第二开口302流出。
37.所述脱除装置40和所述净化装置60之间设有加压器50，加压器50将赤藓糖醇粗液送上位于较高处的净化装置60。净化装置60用于液流处理的离子交换系统，该系统包括依次排列的阴极、第一阳离子交换膜、水解离隔膜、第一阴离子交换膜和阳极，其中，水解离隔膜包括第二阳离子交换膜和第二阴离子交换膜；离子交换单元还包括阴极室，填充有阳离子交换树脂的阳离子交换室，填充有阴离子交换树脂的阴离子交换室，以及阳极室，该系统对赤藓糖醇粗液按照阴
‑
阳
‑
阴的工艺进行离子交换，进一步对赤藓糖醇粗液进行精制提纯，要求经过离子交换的粗液透光率大于99.7％，电导率小于10μs/cm。
38.所述发酵装置10与所述脱色装置30之间设有第一阀门101，第一阀门101的作用是透析液注入脱色装置30时，控制透析液的注入量，使得透析液少量且缓慢地通过波浪板303。
39.所述脱色装置30和所述脱除装置40结构相同，所述脱色装置30内的吸收层304为糖醇用活性炭，所述脱除装置40内的吸收层304为脱除蛋白和小分子化合物的专用活性炭。透析液流过脱色装置30时，透析液中的普通糖醇被糖醇用活性炭吸收；透析液流过脱除装置40时，透析液中的蛋白、小分子化合物被专用活性炭吸收。
40.所述过滤装置20为陶瓷膜过滤器，陶瓷膜过滤器是一种可以广泛应用于各种领域的精密型超级过滤净化设备。其核心组件无机陶瓷膜具有优良的热稳定性与孔稳定性能，不但强度高、且耐化学腐蚀，清洗再生性能好，兼备有高效过滤与精密过滤的双重优点。适
用于制药及生物化工液体的过滤与澄清。
41.所述吸收层304在所述波浪板303上呈条形分布，分布方向和透析液流向相垂直。
42.所述第一开口301和第二开口302均设有计时器80，此两处计时器80的作用是记录透析液从进液到出液的时间，确保透析液脱色时间保持在20分钟至80分钟，实现有效脱色。
43.以上实施例的目的，是对本实用新型的技术方案进行示例性的再现与推导，并以此完整的描述本实用新型的技术方案、目的及效果，其目的是使公众对本实用新型的公开内容的理解更加透彻、全面，并不以此限定本实用新型的保护范围。
44.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。