一种天然生物活性肽的连续分级提取系统的制作方法

本专利发明涉及生物工程技术应用领域，特别涉及一种天然生物活性肽的连续分级提取系统。

背景技术：

1、天然生物活性肽（natural bioactive peptide，简称nbp）是从天然生物（主要包括动物、植物、发酵物或微生物、海洋生物等）及其产物中提取分离的一类结构介于氨基酸和蛋白质之间、分子量介于50-10000da（道尔顿）的分子聚合物。学术上通常根据天然生物活性肽（nbp）分子量的大小，将分子量<1000da称为寡肽或低分子活性肽（或小分子肽），分子量在1000-5000da称为多肽或中分子活性肽（或中肽），分子量在5000-10000da的则称为高分子活性肽或大分子活性肽（大肽），而分子量>10000da的一般称为蛋白质。

2、天然生物活性肽具有特殊的生物学作用和生理学功能，以天然生物活性肽作为重要的功效成分的物质用途范围十分广泛，且具有非常广泛的应用前景。因此，人们在天然生物活性肽（nbp）的分子结构和生物功能及其代谢等方面进行了大量实验研究工作，在天然生物活性肽（nbp）的提取、分离、纯化、浓缩等制备方法及工艺技术等方面也进行了大量卓有成效的工作，建立不同的天然生物活性肽的制备方法，主要包括有提取法、合成法、蛋白降解法等。然而，在目前建立的上述不同类型的制备方法中，都存在着不同程度的不足或缺陷，如其中某些天然生物活性肽的制备方法自动化程度低、操作繁琐、费时费事、制备成本高、含化学提取剂、环境污染、消耗过多能源和资源，而且提取的生物活性肽存在着明显难闻的异味和难看的色素等等。另外，目前天然生物活性肽的制备方法和工艺技术都是只能获取某一特定范围分子量大小的天然生物活性肽，而被提取组织溶液中其他分子量大小的天然生物活性肽均被浪费了。

技术实现思路

1、本发明的目的针对背景技术中存在的缺点、不足和问题加以改进和创新，提供一种可去除提取物中的异味和色素，且同步提取多种大小天然生物活性肽的天然生物活性肽的连续分级提取系统。

2、本发明的技术方案是构造一种天然生物活性肽的连续分级提取系统，包括依次连接的组织匀浆处理组件、脱色去味处理组件、分级提取组件；

3、所述的组织匀浆处理组件包括组织匀浆机、第一砂芯过滤装置、粗滤器和第一平板式超滤膜，所述的组织匀浆机中的杯体底部设置有带阀门控制的开口，所述的第一砂芯过滤装置上部连接带第一不锈钢筛网的匀浆过滤液收集容器，所述的组织匀浆机的杯体位于匀浆过滤液收集容器的上方，所述的第一砂芯过滤装置的出液口连接粗滤器的入口，粗滤器的出口连接第一平板式超滤膜的入口；

4、所述的脱色去味处理组件包括反应釜、第二砂芯过滤装置、精滤器和第二平板式超滤膜，所述的反应釜设置在第二砂芯过滤装置的上部，反应釜内设置有脱色去味介质，反应釜的入口连接第一平板式超滤膜、出口连接第二砂芯过滤装置的进液口，第二砂芯过滤装置的出液口连接精滤器的入口，精滤器的出口连接第二平板式超滤膜的入口。

5、具体来说，所述的分级提取组件包括依次连接的第一中空纤维式超滤膜、第二中空纤维式超滤膜、中空纤维式纳滤膜，第一中空纤维式超滤膜、第二中空纤维式超滤膜、中空纤维式纳滤膜的过滤分子量依次减小，第一中空纤维式超滤膜的进口端连接第二平板式超滤膜的出口、透过液端口连接第二中空纤维式超滤膜的进口端、截流液出口端设置有阀门和压力表并连接第一分级收集容器，第二中空纤维式超滤膜的透过液端口连接中空纤维式纳滤膜的进口端、截流液出口端设置有阀门和压力表并连接第二分级收集容器，中空纤维式纳滤膜的透过液端口连接废液收集容器、截流液出口端设置有阀门和压力表并连接第三分级收集容器。

6、所述的反应釜包括反应釜容器、脱色去味介质、搅拌混匀装置、加热恒温装置，所述反应釜容器的上部设置有连接第一平板式超滤膜的进液口，反应釜容器的内部设置有第二不锈钢网，反应釜容器底部为半球形，其中心处设置有带阀门控制的开口，位于第二砂芯过滤装置的上方，并与第二砂芯过滤装置匹配与连接，所述的第二砂芯过滤装置的出液口连接精滤器的入口，精滤器的出口连接第一中空纤维式超滤膜的进口端。

7、所述的第一砂芯过滤装置和第二砂芯过滤装置结构相同，包括砂芯滤器、三角容器和负压发生器，所述的三角容器的瓶口设置有双孔塞，所述的砂芯滤器的出液端插入双孔塞的一个孔并连通三角容器内部，双孔塞的另一个孔设置有导管，所述的导管的一端连接位于三角容器底部的动力泵，另一端连接粗滤器或精滤器，所述的负压发生器连接砂芯滤器。

8、所述的搅拌混匀装置包括电机、搅拌轴和扇叶，所述的电机设置在反应釜容器的顶部，搅拌轴连接电机并穿透反应釜容器伸入反应釜容器内，扇叶连接搅拌轴，所述的第二不锈钢网位于扇叶的下方，所述的加热恒温装置包括位于反应釜容器内的加热丝和连接加热丝的加热恒温控制电路，所述反应釜容器的外壁设置有保温层。

9、所述的第一不锈钢筛网的过滤精度为35目，第二不锈钢筛网的过滤精度为200目。

10、所述粗滤器、精滤器的过滤精度分别为5-10um、1-3um。

11、所述第一平板式超滤膜、第二平板式超滤膜的超滤分子量分别为15万da、1万da。

12、所述第一中空纤维式超滤膜、第二中空纤维式超滤膜的超滤分子量分别为5000da、1000da，中空纤维式纳滤膜的纳滤分子量为200da。

13、连接第一砂芯过滤装置和第二砂芯过滤装置的动力泵的调控的压力分别为0.15～0.2mpa、0.2～0.25mpa。

14、本发明的优点和有益效果

15、本发明对现有组织匀浆机的杯体进行改进，在杯体的底部设置有带阀门的出口，使得匀浆处理完成的物料能顺利进入下方的接料容器并进行过滤。本发明设置有反应釜，使用时反应釜内放置活性炭、树脂等吸附剂，对物料中的异味物质和色素进行去除，第二不锈钢滤网可以防止吸附剂进入下一工序。通常物料在滤膜上的处理速度较慢，本发明设置二个动力泵，配合阀门控制压力来提高处理速度。本发明在末端设置三个中空超滤膜，可以得到三个不同分子的多肽溶液。在前述改进的基础上，本发明可以实现从匀浆到分离的全过程自动化连续处理，分离产物种类多、纯度高，使生物资源得到充分利用，避免了物资的浪费。

技术特征：

1.一种天然生物活性肽的连续分级提取系统，其特征在于：包括依次连接的组织匀浆处理组件、脱色去味处理组件、分级提取组件；

2.根据权利要求1所述的天然生物活性肽的连续分级提取系统，其特征在于：所述的分级提取组件包括依次连接的第一中空纤维式超滤膜、第二中空纤维式超滤膜、中空纤维式纳滤膜，第一中空纤维式超滤膜、第二中空纤维式超滤膜、中空纤维式纳滤膜的过滤分子量依次减小，第一中空纤维式超滤膜的进口端连接第二平板式超滤膜的出口、透过液端口连接第二中空纤维式超滤膜的进口端、截流液出口端设置有阀门和压力表并连接第一分级收集容器，第二中空纤维式超滤膜的透过液端口连接中空纤维式纳滤膜的进口端、截流液出口端设置有阀门和压力表并连接第二分级收集容器，中空纤维式纳滤膜的透过液端口连接废液收集容器、截流液出口端设置有阀门和压力表并连接第三分级收集容器。

3.根据权利要求2所述的天然生物活性肽的连续分级提取系统，其特征在于：所述的反应釜包括反应釜容器、脱色去味介质、搅拌混匀装置、加热恒温装置，所述反应釜容器的上部设置有连接第一平板式超滤膜的进液口，反应釜容器的内部设置有第二不锈钢网，反应釜容器底部为半球形，其中心处设置有带阀门控制的开口，位于第二砂芯过滤装置的上方，并与第二砂芯过滤装置匹配与连接，所述的第二砂芯过滤装置的出液口连接精滤器的入口，精滤器的出口连接第一中空纤维式超滤膜的进口端。

4.根据权利要求1所述的天然生物活性肽的连续分级提取系统，其特征在于：所述的第一砂芯过滤装置和第二砂芯过滤装置结构相同，包括砂芯滤器、三角容器和负压发生器，所述的三角容器的瓶口设置有双孔塞，所述的砂芯滤器的出液端插入双孔塞的一个孔并连通三角容器内部，双孔塞的另一个孔设置有导管，所述的导管的一端连接位于三角容器底部的动力泵，另一端连接粗滤器或精滤器，所述的负压发生器连接砂芯滤器。

5.根据权利要求3所述的天然生物活性肽的连续分级提取系统，其特征在于：所述的搅拌混匀装置包括电机、搅拌轴和扇叶，所述的电机设置在反应釜容器的顶部，搅拌轴连接电机并穿透反应釜容器伸入反应釜容器内，扇叶连接搅拌轴，所述的第二不锈钢网位于扇叶的下方，所述的加热恒温装置包括位于反应釜容器内的加热丝和连接加热丝的加热恒温控制电路，所述反应釜容器的外壁设置有保温层。

6.根据权利要求3所述的天然生物活性肽的连续分级提取系统，其特征在于：所述的第一不锈钢筛网的过滤精度为35目，第二不锈钢筛网的过滤精度为200目。

7.根据权利要求1所述的天然生物活性肽的连续分级提取系统，其特征在于：所述粗滤器、精滤器的过滤精度分别为5-10um、1-3um。

8.根据权利要求1所述的天然生物活性肽的连续分级提取系统，其特征在于：所述第一平板式超滤膜、第二平板式超滤膜的超滤分子量分别为15万da、1万da。

9.根据权利要求2所述的天然生物活性肽的连续分级提取系统，其特征在于：所述第一中空纤维式超滤膜、第二中空纤维式超滤膜的超滤分子量分别为5000da、1000da，中空纤维式纳滤膜的纳滤分子量为200da。

10.根据权利要求1所述的天然生物活性肽的连续分级提取系统，其特征在于：连接第一砂芯过滤装置和第二砂芯过滤装置的动力泵的调控压力分别为0.15～0.2mpa、0.2～0.25mpa。

技术总结
本发明涉及一种天然生物活性肽的连续分级提取系统，包括依次连接的组织匀浆处理组件、脱色去味处理组件、分级提取组件；所述的组织匀浆处理组件包括组织匀浆机、第一砂芯过滤装置、粗滤器和第一平板式超滤膜，所述的脱色去味处理组件包括第二砂芯过滤装置、精滤器和第二平板式超滤膜，所述的第二砂芯过滤装置的上部设置有反应釜，所述的分级提取组件包括三个依次连接的中空纤维式超滤膜或中空纤维式纳滤膜，精度依次提高，所述的反应釜内设置有搅拌混匀装置和加热恒温装置，还设置有第二不锈钢筛网。应用本发明结构可实现自动化去除提取物中的异味和色素，且同步提取多种大小不一的天然生物活性肽，使生物资源得到充分利用。

技术研发人员：谭铖洸,丁宇,左夏林,王媛媛,郝林琳,姚翔,丁克祥
受保护的技术使用者：谭铖洸
技术研发日：20230303
技术公布日：2024/1/15