一種海藻糖的提取裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種海藻糖的提取裝置，屬于生物提取設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。它解決了現(xiàn)有的提取裝離子交換不徹底和陰陽(yáng)離子交換柱再生麻煩的問(wèn)題。本海藻糖的提取裝置包括具有進(jìn)料口和出料口的滲漉罐、離子交換機(jī)構(gòu)、蒸餾機(jī)構(gòu)、干燥器和產(chǎn)品收集器，所述滲漉罐、離子交換機(jī)構(gòu)、蒸餾機(jī)構(gòu)、干燥器和產(chǎn)品收集器通過(guò)管路依次連接，所述離子交換機(jī)構(gòu)包括若干依次排列的陽(yáng)離子交換柱和若干依次排列陰離子交換柱，所述陽(yáng)離子交換柱與陰離子交換柱通過(guò)管路一依次相互串聯(lián)，每相鄰兩陽(yáng)離子交換柱之間和每相鄰兩陰離子交換柱之間均通過(guò)再生管路連接。本海藻糖的提取裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既避免了離子交換不徹底的現(xiàn)象，同時(shí)又解決陰陽(yáng)離子混合柱再生麻煩的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種海藻糖的提取裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于生物提取設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種海藻糖的提取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海藻糖是由兩個(gè)葡萄糖分子以1，1-糖苷鍵構(gòu)成的非還原性糖，在高溫、高寒、高滲透壓及干燥失水等惡劣環(huán)境條件下在細(xì)胞表面能形成獨(dú)特的保護(hù)膜，有效地保護(hù)蛋白質(zhì)分子不變性失活，從而維持生命體的生命過(guò)程和生物特征，對(duì)多種生物活性物質(zhì)具有非特異性保護(hù)作用，常被作為生物活性物質(zhì)的穩(wěn)定劑和保護(hù)劑，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、保健品、化妝品、分子生物學(xué)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。海藻糖廣泛存在于海藻、酵母、霉菌、食用菌、蝦、昆蟲等生物體內(nèi)。而我國(guó)的酵母資源尤其是啤酒行業(yè)的廢酵母資源十分豐富，我國(guó)年產(chǎn)啤酒3000多萬(wàn)噸，居世界第一位，每年可回收廢酵母數(shù)十萬(wàn)噸，利用這些豐富的酵母資源提取海藻糖技術(shù)開發(fā)為廢酵母綜合利用提供了一條新路。
[0003]廢酵母中提取海藻糖的方法主要有溶劑抽提法、微波萃取法或高壓提取法?，F(xiàn)有溶劑抽提法一般工藝流程是乙醇水溶液提取(一般浸取3?5次)、冷卻離心、濃縮、活性炭脫色、離子交換脫鹽、濃縮結(jié)晶及真空干燥等，由于受濃度梯度的限制不能采用索氏提取法，一般采用間歇式生產(chǎn)，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。微波萃取法和高壓提取法等有效地提高了海藻糖的提取率，但生產(chǎn)設(shè)備上還是不能解決連續(xù)性生產(chǎn)，給生產(chǎn)帶來(lái)不便。
[0004]為了解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有的廢酵母中提取海藻糖均是采用離子交換柱脫鹽來(lái)實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)有脫鹽方法:一是，先經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換柱，再經(jīng)過(guò)陰離子交換柱，這樣來(lái)脫除。但這有一個(gè)問(wèn)題是，經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子柱時(shí)，陰離子有累積效應(yīng)，會(huì)存在交換不徹底現(xiàn)象。二是，利用混合離子交換柱，將陰陽(yáng)離子裝在同一根柱子面，這樣可以消除方法一的問(wèn)題，但混合離子交換柱，離子交換樹脂再生時(shí)會(huì)比較麻煩，需要根據(jù)陰陽(yáng)離子密度不同進(jìn)行分層，再分開來(lái)再生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種海藻糖的提取裝置，其所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何避免離子交換不徹底的同時(shí)避免陰陽(yáng)離子交換柱再生麻煩。
[0006]本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種海藻糖的提取裝置，其特征在于，包括具有進(jìn)料口和出料口的滲漉罐、離子交換機(jī)構(gòu)、蒸餾機(jī)構(gòu)、干燥器和產(chǎn)品收集器，所述滲漉罐、離子交換機(jī)構(gòu)、蒸餾機(jī)構(gòu)、干燥器和產(chǎn)品收集器通過(guò)管路依次連接，所述離子交換機(jī)構(gòu)包括若干依次排列的陽(yáng)離子交換柱和若干依次排列陰離子交換柱，所述陽(yáng)離子交換柱與陰離子交換柱通過(guò)管路一依次相互串聯(lián)，每相鄰兩陽(yáng)離子交換柱之間和每相鄰兩陰離子交換柱之間均通過(guò)再生管路連接。
[0007]本海藻糖的提取裝置即可用于實(shí)驗(yàn)室又可以用于工業(yè)化的連續(xù)生產(chǎn)。滲漉罐對(duì)廢酵母進(jìn)行滲漉處理，滲濾液進(jìn)入離子交換機(jī)構(gòu)中進(jìn)行脫鹽脫色處理，陽(yáng)離子交換柱和陰離子交換柱中分別裝填有陽(yáng)離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽(yáng)離子交換柱與陰離子交換柱依次相互串聯(lián)，有效避免了單一陽(yáng)離子和陰離子交換因陽(yáng)離子或陰離子積累會(huì)產(chǎn)生反離子造成的交換不徹底。同時(shí)，每相鄰兩陽(yáng)離子交換柱和每相鄰兩陰離子交換柱之間均通過(guò)再生管路反洗連接，方便了離子交換再生重復(fù)使用，解決了現(xiàn)有的陰陽(yáng)離子混合柱再生麻煩的問(wèn)題。脫鹽脫色后的溶液經(jīng)蒸餾機(jī)構(gòu)進(jìn)行蒸餾處理，濾液回收，濃縮液進(jìn)入干燥器得到粉狀海藻糖進(jìn)入產(chǎn)品收集器中。本海藻糖的提取裝置的蒸餾機(jī)構(gòu)可以為實(shí)驗(yàn)室常用的蒸餾管，采用酒精燈、電熱套或油浴加熱，也可以采用工業(yè)生產(chǎn)中常用的蒸餾塔，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行抉擇。本提取裝置的各管路之間均采用電磁閥控制。
[0008]在上述的海藻糖的提取裝置中，所述陽(yáng)離子交換柱的數(shù)量比所述陰離子交換柱的數(shù)量多I個(gè)，且排列的陽(yáng)離子交換柱中第一個(gè)陽(yáng)離子交換柱與滲漉罐的出料口相連接，最后一個(gè)陽(yáng)離子交換柱與蒸餾機(jī)構(gòu)相連接。陽(yáng)離子交換柱比陰離子交換柱多I個(gè)，滲濾液先進(jìn)入陽(yáng)離子交換柱中，最后也是從陽(yáng)離子交換柱中出來(lái)，起到調(diào)節(jié)PH值的作用。
[0009]在上述的海藻糖的提取裝置中，所述陽(yáng)離子交換柱的數(shù)量為4?9個(gè)，陰離子交換柱的數(shù)量為3?8個(gè)。陽(yáng)離子交換柱的陰離子交換柱的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要抉擇。
[0010]在上述的海藻糖的提取裝置中，所述進(jìn)料口位于滲漉罐的底部，所述出料口位于滲漉罐的頂部。因廢酵母比較細(xì)，為了減少溶劑滲漉阻力，加快滲漉速度，因此將進(jìn)料口的位置設(shè)置成低于出料口的位置，從而采用反向滲漉方法，即溶劑從滲漉罐底部進(jìn)入，從頂部出來(lái)。
[0011]在上述的海藻糖的提取裝置中，所述滲漉罐外還套設(shè)有具有夾層的加熱夾套。加熱夾套的夾層中可通循環(huán)熱水或循環(huán)油進(jìn)行加熱，能夠加快提取的速度，提高效率。
[0012]在上述的海藻糖的提取裝置中，所述離子交換機(jī)構(gòu)與蒸餾機(jī)構(gòu)之間還設(shè)有超濾器。采用超濾器能夠除去多糖等大分子物質(zhì)，同時(shí)還可以進(jìn)一步地起到脫色的作用。本提取裝置使用的超濾器為中空纖維超濾膜。
[0013]在上述的海藻糖的提取裝置中，所述超濾器的數(shù)量為I?5個(gè)。超濾器的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際處理量想需求來(lái)選擇，量大則所需的超濾器則較多，多個(gè)超濾器可并聯(lián)使用。
[0014]在上述的海藻糖的提取裝置中，所述干燥器為噴霧干燥器。噴霧干燥器是用于干燥產(chǎn)品并分離回收的裝置。噴霧干燥器具有以下優(yōu)點(diǎn):于干燥室中將稀料經(jīng)霧化后，在與熱空氣的接觸中，水分迅速汽化，即得到干燥產(chǎn)品，干燥速度十分迅速，同時(shí)能一次干燥成粉狀產(chǎn)品，大部分產(chǎn)品干燥后不需要再粉碎和篩選，減少了生產(chǎn)工序，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，得到的產(chǎn)品具有良好的分散性，流動(dòng)性和溶解性。作為替換方案:干燥器還可以為真空干燥器。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本海藻糖的提取裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、陽(yáng)離子交換柱與陰離子交換柱依次相互串聯(lián)，且每相鄰兩陽(yáng)離子交換柱和每相鄰兩陰離子交換柱之間均通過(guò)再生管路連接，既可以避免單一陽(yáng)離子交換和陰離子交換因陽(yáng)離子或陰離子積累會(huì)產(chǎn)生反離子的影響造成離子交換不徹底，也可以避免陰陽(yáng)離子混合柱再生麻煩的問(wèn)題。
[0017]2、采用熱提取加快了提取的速度，提高效率。
[0018]3、將進(jìn)料口的位置設(shè)置成低于出料口的位置，采用反向滲漉方法，減少了溶劑滲漉阻力，加快了滲漉速度，提高了工作的效率。
[0019]4、進(jìn)行多步脫鹽脫色和取出大分子物質(zhì)的處理，得到海藻糖的純度較高。[0020]5、蒸餾機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，能夠通過(guò)蒸餾回收95%的乙醇，降低了資源的浪費(fèi)和所需的成本。
[0021]6、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適用于實(shí)驗(yàn)室的科研研究和工業(yè)化的連續(xù)性生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本海藻糖的提取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中，1、滲漉罐；11、進(jìn)料口 ；12、出料口 ；21、陽(yáng)離子交換柱；22、陰離子交換柱；3、
干燥器；4、產(chǎn)品收集器；5、蒸餾機(jī)構(gòu)；6、超濾器；7、加熱夾套；8、管路一 ；9、再生管路。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0025]如圖1所示，本海藻糖的提取裝置包括具有進(jìn)料口 11和出料口 12的滲漉罐1、離子交換機(jī)構(gòu)、超濾器6、蒸餾機(jī)構(gòu)5、干燥器3和產(chǎn)品收集器4。滲漉罐1、離子交換機(jī)構(gòu)、超濾器6、蒸餾機(jī)構(gòu)5、干燥器3和產(chǎn)品收集器4通過(guò)管路依次連接，各管路之間均采用電磁閥控制。
[0026]滲漉罐I外還套設(shè)有具有夾層的加熱夾套7。加熱夾套7的夾層中可通循環(huán)熱水或循環(huán)油進(jìn)行加熱，能夠加快提取的速度，提高效率。進(jìn)料口 11位于滲漉罐I的底部，出料口 12位于滲漉罐I的頂部，采用反向滲漉方法，減少了溶劑滲漉阻力，加快了滲漉速度，提高了工作的效率。
[0027]離子交換機(jī)構(gòu)包括若干依次排列的陽(yáng)離子交換柱21和若干依次排列陰離子交換柱22，陽(yáng)離子交換柱21的數(shù)量為4?9個(gè)，陰離子交換柱22的數(shù)量為3?8個(gè)。陽(yáng)離子交換柱21的數(shù)量比所述陰離子交換柱22的數(shù)量多I個(gè)，且第一個(gè)陽(yáng)離子交換柱21與滲漉罐I的出料口 12相連接，最后一個(gè)陽(yáng)離子交換柱21與蒸餾機(jī)構(gòu)5相連接。本實(shí)施例的陽(yáng)離子交換柱21為5個(gè)，陰離子交換柱22為4個(gè)，陽(yáng)離子交換柱21與陰離子交換柱22通過(guò)管路一 8依次相互串聯(lián)，即通過(guò)控制電磁閥的開閉，滲漉罐I中的滲漉液先進(jìn)入第一個(gè)陽(yáng)離子交換柱21中，再?gòu)牡谝粋€(gè)陽(yáng)離子交換柱21進(jìn)入第一個(gè)陰離子交換柱22中，然后從第一個(gè)陰離子交換柱22進(jìn)入第二個(gè)陽(yáng)離子交換柱21中，依次類推，最后從最后一個(gè)陽(yáng)離子交換柱21出來(lái)完成脫色脫鹽處理，有效避免了單一陽(yáng)離子和陰離子交換因陽(yáng)離子或陰離子積累會(huì)產(chǎn)生反離子造成的交換不徹底。同時(shí)，滲濾液先進(jìn)入陽(yáng)離子交換柱21中，最后也是從陽(yáng)離子交換柱21中出來(lái)，起到調(diào)節(jié)pH值的作用。每相鄰兩陽(yáng)離子交換柱21之間和每相鄰兩陰離子交換柱22之間均通過(guò)再生管路9連接，方便了離子交換再生重復(fù)使用，解決了現(xiàn)有的陰離子交換柱22和陽(yáng)離子混合柱再生麻煩的問(wèn)題。
[0028]完成脫鹽脫色后的滲漉液進(jìn)入超濾器6中除去多糖等大分子物質(zhì)，同時(shí)還可以進(jìn)一步地起到脫色的作用。超濾器6的數(shù)量為I?5個(gè)。超濾器6的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際處理量想需求來(lái)選擇，量大則所需的超濾器6則較多，多個(gè)超濾器6可并聯(lián)使用。本實(shí)施例的超濾器6為中空纖維超濾膜，數(shù)量I個(gè)。
[0029]得到的濾過(guò)液然后再進(jìn)入蒸餾機(jī)構(gòu)5進(jìn)行蒸餾處理，能夠回收純度為95%的乙醇，降低了資源的浪費(fèi)和所需的成本。蒸餾機(jī)構(gòu)5為工業(yè)生產(chǎn)中常用的蒸餾塔。作為替換方案:蒸餾機(jī)構(gòu)5也可以為實(shí)驗(yàn)室常用的蒸餾管，采用酒精燈、電熱套或油浴加熱，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行抉擇。
[0030]蒸餾得到的濃縮液進(jìn)入干燥器3中干燥處理后得到粉狀海藻糖收集在產(chǎn)品收集器4中。干燥器3為噴霧干燥器，采用噴霧干燥器具有以下優(yōu)點(diǎn):于干燥室中將稀料經(jīng)霧化后，在與熱空氣的接觸中，水分迅速汽化，即得到干燥產(chǎn)品，干燥速度十分迅速，同時(shí)能一次干燥成粉狀產(chǎn)品，大部分產(chǎn)品干燥后不需要再粉碎和篩選，減少了生產(chǎn)工序，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，操作控制方便，適用于連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)，得到的產(chǎn)品具有良好的分散性，流動(dòng)性和溶解性；同時(shí)由于噴霧干燥是在密閉的干燥塔在進(jìn)行，避免了干燥產(chǎn)品粉塵的大量飛揚(yáng)，改善生產(chǎn)環(huán)境。作為替換方案:干燥器3還可以為真空干燥器3。本實(shí)施例的產(chǎn)品接收器為儲(chǔ)料罐，作為替換方案:產(chǎn)品接收器還可以為實(shí)驗(yàn)室常用的燒杯、試管等。
[0031]本海藻糖的提取裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適用于實(shí)驗(yàn)室的科研研究和工業(yè)化的連續(xù)性生產(chǎn)，通用性較佳。
[0032]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0033]盡管本文較多地使用了滲漉罐1、進(jìn)料口 11、出料口 12、陽(yáng)離子交換柱21、陰離子交換柱22、干燥器3、產(chǎn)品收集器4、蒸餾機(jī)構(gòu)5、超濾器6、加熱夾套7、管路一 8、再生管路9等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種海藻糖的提取裝置，其特征在于，包括具有進(jìn)料口(11)和出料口(12)的滲漉罐(I)、離子交換機(jī)構(gòu)、蒸餾機(jī)構(gòu)(5)、干燥器(3)和產(chǎn)品收集器(4)，所述滲漉罐(I)、離子交換機(jī)構(gòu)、蒸餾機(jī)構(gòu)(5)、干燥器(3)和產(chǎn)品收集器(4)通過(guò)管路依次連接，所述離子交換機(jī)構(gòu)包括若干依次排列的陽(yáng)離子交換柱(21)和若干依次排列陰離子交換柱(22)，所述陽(yáng)離子交換柱(21)與陰離子交換柱(22)通過(guò)管路一(8)依次相互串聯(lián)，每相鄰兩陽(yáng)離子交換柱(21)之間和每相鄰兩陰離子交換柱(22)之間均通過(guò)再生管路(9)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海藻糖的提取裝置，其特征在于，所述陽(yáng)離子交換柱(21)的數(shù)量比所述陰離子交換柱(22)的數(shù)量多I個(gè)，且排列的陽(yáng)離子交換柱(21)中第一個(gè)陽(yáng)離子交換柱(21)與滲漉罐(I)的出料口( 12)相連接，最后一個(gè)陽(yáng)離子交換柱(21)與蒸餾機(jī)構(gòu)(5)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海藻糖的提取裝置，其特征在于，所述陽(yáng)離子交換柱(21)的數(shù)量為4?9個(gè)，陰離子交換柱(22)的數(shù)量為3?8個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的海藻糖的提取裝置，其特征在于，所述進(jìn)料口(11)位于滲漉罐(I)的底部，所述出料口(12)位于滲漉罐(I)的頂部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海藻糖的提取裝置，其特征在于，所述滲漉罐(I)外還套設(shè)有具有夾層的加熱夾套(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海藻糖的提取裝置，其特征在于，所述離子交換機(jī)構(gòu)與蒸餾機(jī)構(gòu)(5 )之間還設(shè)有超濾器(6 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海藻糖的提取裝置，其特征在于，所述超濾器(6)的數(shù)量為I?5個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海藻糖的提取裝置，其特征在于，所述干燥器(3)為噴霧干燥器。
【文檔編號(hào)】C07H1/08GK203741250SQ201420120676
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】柯中爐, 蔣軍榮, 徐峰, 奚立民, 吳翰桂 申請(qǐng)人:柯中爐, 臺(tái)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院