一种液体酶制剂超滤浓缩及置换装置的制作方法

本技术涉及酶制剂的提取生产，特别是一种液体酶制剂超滤浓缩及置换装置。

背景技术：

1、超滤浓缩是在水和溶质的混合料液中，采用加压的方式，利用超滤膜系统将穿过膜系统的水分子去除，目标溶质被截留，从而得到目标产物的分离方法。

2、从微生物中提取得到的酶制剂中常含多余的水、无机盐、糖类等低分子物质，多出来的物质对酶的颜色、气味、保存、运输及生产应用有很大的影响，一般需要通过浓缩、置换等方法来去除多余的组分，现有的技术方法虽能将这些组分去除掉，但过程较为复杂，浓缩及置换过程需要人为重复的进行操作。在液体酶制剂的生产中，通常都是使用膜分离技术进行脱水浓缩，应用膜分离技术对酶进行浓缩和置换，操作过程较为简单，酶制剂的分子质量一般都在10000-100000da之间，也符合超滤膜设备及超滤技术的应用范围，利用超滤浓缩技术将酶液进行浓缩处理，溶于水中的低分子和盐类物质可以与水一起经过膜孔除去，而酶被浓缩保留。酶制剂中的含离子和盐成分及杂质物质越多，酶制剂的电导率越高，还可利用电导率的变化情况来判断超滤浓缩置换后的效果。温度也是影响酶的活性及电导率变化情况的关键因素，控制稳定的浓缩液温度以4-10℃为宜，过高或过低的温度都会引起酶蛋白变性，进而会使酶制剂活力降低。另外，控制适宜的提取温度也可减少杂菌污染与酶失活的机会，从而提高了酶的提取收率和应用效果。

3、现有的超滤提取液体酶制剂的工艺中，为了提高液体酶制剂酶活力，成品的品质和收率，通常还需要缓冲液进行重复的置换。缓冲液是一种能够保持ph值不受酸碱度影响的溶液，让多种细胞只能在很小的ph范围内活动，这就需要有稳定的缓冲体系来维持整个过程不受干扰。缓冲溶液成分里包含了酸、盐或碱等，所以在一定程度上可以抵消外界加入酸性或碱性溶液带来的影响。在应用过程中，因为ph的变化大，会使酶活性下降甚至失活，导致酶制剂在后续生产工作中无法有效应用，在提取过程中加入缓冲液置换的主要目的就是维持ph的稳定，达到规定的质量指标。在反复置换和超滤浓缩过程中，由于浓缩液浓度每次置换都会逐步提高，超滤膜的膜前膜后压差逐渐增大，超滤系统压力增大，长久以往会使超滤膜受到损伤，影响过滤效果，降低浓缩液收率。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可以方便有效的完成生产任务要求，以减少人为操作带来的染菌风险，提高产品合格率的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置。

2、本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本实用新型是一种液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，包括置换液配制罐、超滤循环罐和超滤膜组件，超滤循环罐的顶部与置换液配制罐的底部连通，在置换液配制罐的底部设置有置换液进罐阀，超滤循环罐的底部通过超滤循环管道与超滤膜组件的酶液进料口连通，在超滤循环管道上依次安装有罐底出料阀、超滤循环泵、过滤器和膜前调节阀，在过滤器和膜前调节阀之间的超滤循环管道上还连通有带酶液出料阀的酶液出料管道；

3、超滤膜组件的浓液出口通过浓液回流管道与超滤循环罐的顶部连通，超滤膜组件的清液出口通过清液回流管道与超滤循环罐的顶部连通，在浓液回流管道上安装有浓液回罐阀，在清液回流管道上安装有清液回罐阀和清液排空阀。

4、本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，所述超滤循环罐设置有2个，2个超滤循环罐并联设置。

5、本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，每个超滤循环罐配置有一个置换液配制罐。

6、本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，所述超滤膜组件设置有2个，2个超滤膜组件串联设置。

7、本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，在超滤膜组件上还安装有清液取样阀、浓液取样阀和排空阀。

8、本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，所述超滤循环罐包括罐体，罐体的顶部安装有搅拌装置，罐体的外侧套设有便于进出冷冻水的夹套装置，罐体上还安装有ph检测装置、温度检测装置、液位检测装置。

9、本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，所述置换液配制罐包括罐体，罐体的顶部安装有搅拌装置，罐体的外侧套设有便于进出冷冻水的夹套装置。

10、本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，所述超滤膜组件的酶液进料口设置有变频式超滤供料泵，在超滤膜组件的浓液出口还安装有电导率测定仪。

11、与现有技术相比，本实用新型提供的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置设置科学合理，操作简单，占地面积小，对场地要求低，运行可靠，有效的简化了超滤浓缩置换过程，缩短了生产时间，减少了浓缩液长时间循环运行带入杂菌的风险，稳定和提高了产品质量，经超滤浓缩置换后，液体酶制剂的蛋白、酶活损失大大降低，蛋白、酶活回收率达到95%、97%以上。

技术特征：

1.一种液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：包括置换液配制罐、超滤循环罐和超滤膜组件，超滤循环罐的顶部与置换液配制罐的底部连通，在置换液配制罐的底部设置有置换液进罐阀，超滤循环罐的底部通过超滤循环管道与超滤膜组件的酶液进料口连通，在超滤循环管道上依次安装有罐底出料阀、超滤循环泵、过滤器和膜前调节阀，在过滤器和膜前调节阀之间的超滤循环管道上还连通有带酶液出料阀的酶液出料管道；

2.根据权利要求1所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：所述超滤循环罐设置有2个，2个超滤循环罐并联设置。

3.根据权利要求1或2所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：每个超滤循环罐配置有一个置换液配制罐。

4.根据权利要求1所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：所述超滤膜组件设置有2个，2个超滤膜组件串联设置。

5.根据权利要求1或4所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：在超滤膜组件上还安装有清液取样阀、浓液取样阀和排空阀。

6.根据权利要求1所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：所述超滤循环罐包括罐体，罐体的顶部安装有搅拌装置，罐体的外侧套设有便于进出冷冻水的夹套装置，罐体上还安装有ph检测装置、温度检测装置、液位检测装置。

7.根据权利要求1所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：所述置换液配制罐包括罐体，罐体的顶部安装有搅拌装置，罐体的外侧套设有便于进出冷冻水的夹套装置。

8.根据权利要求1所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：所述超滤膜组件的酶液进料口设置有变频式超滤供料泵，在超滤膜组件的浓液出口还安装有电导率测定仪。

技术总结
一种液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，包括置换液配制罐、超滤循环罐和超滤膜组件，超滤循环罐的顶部与置换液配制罐的底部连通，超滤循环罐的底部通过超滤循环管道与超滤膜组件的酶液进料口连通，在超滤循环管道上依次安装有罐底出料阀、超滤循环泵、过滤器和膜前调节阀，在过滤器和膜前调节阀之间的超滤循环管道上还连通有带酶液出料阀的酶液出料管道；超滤膜组件的浓液出口通过浓液回流管道与超滤循环罐的顶部连通，超滤膜组件的清液出口通过清液回流管道与超滤循环罐的顶部连通。本申请通过将缓冲液配置罐与超滤膜设备科学设置、有效结合，形成一种运行稳定高的生产系统，进而能够提高成品合格率，获得质量稳定的液体酶制剂。

技术研发人员：曹克宏,孟祥杰,张康
受保护的技术使用者：益海嘉里（连云港）生物科技有限公司
技术研发日：20230427
技术公布日：2024/1/15