本實用新型屬于醫(yī)藥加工領(lǐng)域，尤其是涉及一種酶法耦合膜技術(shù)的甘露醇提取系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

甘露醇是一種己六醇，因溶解時吸熱，有甜味，對口腔有舒服感，故更廣泛用于醒酒藥、口中清涼劑等咀嚼片的制造。甘露醇是一種高滲性的組織脫水劑，臨床上廣泛應(yīng)用于治療腦水腫，預(yù)防急性腎衰，治療青光眼，加速毒物及藥物從腎臟的排泄。甘露醇可以以海帶為原料，在生產(chǎn)海藻酸鹽的同時，將提碘后的海帶浸泡液，經(jīng)多次提濃、除雜、離交、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶而得。我國利用海帶提取甘露醇已有幾十年歷史，這種工藝簡單易行，但受到原料資源、提取收率、氣候條件、能源消耗等限制，長期以來，其發(fā)展受到制約。

陶瓷膜是以氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯等經(jīng)1600℃高溫?zé)Y(jié)而成的具有多孔結(jié)構(gòu)的精密陶瓷過濾材料。它是由孔隙率30%~50%、孔徑50 nm~15 μm的陶瓷載體，采用溶膠-凝膠法或其它工藝制作而成的非對稱復(fù)合膜。它的結(jié)構(gòu)通常為“三明治”式：支撐層（又稱載體層）、過渡層（又稱中間層）、膜層（又稱功能分離層）。其中支撐層的孔徑一般為1~20 μm，孔隙率為30%~65%，其作用是增加膜的機(jī)械強(qiáng)度；中間層的孔徑比支撐層的孔徑小，其作用是防止膜層制備過程中顆粒向多孔支撐層的滲透，厚度約為20~60 μm，孔隙率為30%~40%；膜層具有分離功能，孔徑從0.8 nm~1 μm不等，厚度約為3~10 μm，孔隙率為40%~55%。整個膜的孔徑分布由支撐層到膜層逐漸減小，形成不對稱的結(jié)構(gòu)分布。陶瓷膜根據(jù)孔徑可分為微濾（孔徑大于50 nm）、超濾（孔徑2~50 nm）、納濾（孔徑小于2 nm）等種類。陶瓷膜過濾是一種“錯流過濾”形式的流體分離過程：原料液在膜管內(nèi)高速流動，在壓力驅(qū)動下含小分子組分的澄清滲透液沿與膜面垂直方向（徑向）向外透過膜，含大分子組分的混濁濃縮液被膜截留，從而使流體達(dá)到分離、濃縮、純化的目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種酶法耦合膜技術(shù)的甘露醇提取系統(tǒng)。

為此，本實用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種酶法耦合膜技術(shù)的甘露醇提取系統(tǒng)，所述酶法耦合膜技術(shù)的甘露醇提取系統(tǒng)包括：

- 預(yù)處理系統(tǒng)，所述預(yù)處理系統(tǒng)用于對玉米進(jìn)行預(yù)處理，且經(jīng)預(yù)處理后滿足進(jìn)入酶解反應(yīng)系統(tǒng)的要求；

- 酶解反應(yīng)系統(tǒng)，所述酶解反應(yīng)系統(tǒng)用于對經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理后的玉米進(jìn)行酶解反應(yīng)；

- 膜分離系統(tǒng)，所述膜分離系統(tǒng)用于對酶解反應(yīng)系統(tǒng)酶解反應(yīng)后得到的酶解液進(jìn)行膜分離處理，且經(jīng)膜分離處理后的料液滿足進(jìn)入發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)的要求；

- 發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)，所述發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)用于對經(jīng)膜分離系統(tǒng)膜分離處理后的料液進(jìn)行發(fā)酵反應(yīng)；

- 樹脂吸附系統(tǒng)，所述樹脂吸附系統(tǒng)用于對經(jīng)發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)發(fā)酵反應(yīng)后的料液進(jìn)行吸附；

- 樹脂解析系統(tǒng)，所述樹脂解析系統(tǒng)用于對吸附飽和的樹脂進(jìn)行解析；

以及

- 冷凍干燥系統(tǒng)，所述冷凍干燥系統(tǒng)用于對樹脂解析系統(tǒng)的解析液進(jìn)行冷凍干燥且得到甘露醇成品。

本實用新型提供一種酶法耦合膜技術(shù)的甘露醇提取系統(tǒng)，所述酶法耦合膜技術(shù)的甘露醇提取系統(tǒng)設(shè)置樹脂吸附系統(tǒng)和解析系統(tǒng)，能夠?qū)Ω事洞歼M(jìn)行吸附再醇解析，能將料液中的甘露醇的濃度提高5~10倍；設(shè)置冷凍干燥系統(tǒng)，能夠保證甘露醇產(chǎn)品的高活性；本實用新型所提供的酶法耦合膜技術(shù)的甘露醇提取系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景，不僅對資源進(jìn)行了綜合利用，同時也開發(fā)了高價值的產(chǎn)品。

在采用上述技術(shù)方案的同時，本實用新型還可以采用或者組合采用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案：

所述預(yù)處理系統(tǒng)包括除雜單元、浸泡單元、破碎單元和調(diào)漿單元，所述除雜單元、浸泡單元、破碎單元和調(diào)漿單元順次設(shè)置。所述浸泡單元中通入亞硫酸進(jìn)行浸泡。所述調(diào)漿單元中通入堿液調(diào)節(jié)pH至6.0~6.5。

所述酶解反應(yīng)系統(tǒng)包括酶解罐，所述酶解罐中投加復(fù)合酶用于對經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理后的玉米進(jìn)行酶解反應(yīng)。

所述膜分離系統(tǒng)包括陶瓷膜裝置和納濾裝置，所述陶瓷膜裝置用于去除經(jīng)酶解反應(yīng)系統(tǒng)酶解后的酶解液中的大分子物質(zhì)，所述納濾裝置用于對陶瓷膜裝置的透過液進(jìn)行濃縮處理。

所述陶瓷膜裝置和酶解反應(yīng)系統(tǒng)之間的連接管路上設(shè)置濃縮罐，所述酶解反應(yīng)系統(tǒng)的酶解液出口與濃縮罐的入口相連接，所述陶瓷膜裝置的濃縮液出口與濃縮罐的入口相連接。本實用新型所提供的酶法耦合膜技術(shù)的甘露醇提取系統(tǒng)設(shè)置陶瓷膜裝置，使得透過液中的大分子物質(zhì)明顯減少，粘度降低，從而使得納濾裝置的清洗周期延長；所設(shè)置的納濾裝置能夠大大減少料液量，提高葡萄糖的濃度，提高甘露醇的回收率。

所述濃縮罐底部設(shè)置沉渣出口，所述沉渣出口與脫水干燥設(shè)備相連接。

所述發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)和樹脂吸附系統(tǒng)之間的連接管路上設(shè)置第二陶瓷膜裝置，所述第二陶瓷膜裝置的入口與發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)酵液出口相連接，所述第二陶瓷膜裝置的濃縮液出口與脫水干燥設(shè)備相連接，所述第二陶瓷膜裝置的透過液出口與樹脂吸附系統(tǒng)的入口相連接。

所述樹脂解析系統(tǒng)和冷凍干燥系統(tǒng)之間的連接管路上設(shè)置蒸餾裝置或精餾裝置，蒸餾裝置或精餾裝置的濃縮液出口冷凍干燥系統(tǒng)的入口相連接，蒸餾裝置或精餾裝置的蒸餾液出口與樹脂解析系統(tǒng)相連接。

附圖說明

圖1為本實用新型所提供的一種酶法耦合膜技術(shù)的甘露醇提取系統(tǒng)的示意圖；

圖中：101-除雜單元；102-浸泡單元；103-破碎單元；104-調(diào)漿單元；201-酶解罐；301-陶瓷膜裝置；302-納濾裝置；401-發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)；501-樹脂吸附系統(tǒng)；601-樹脂解析系統(tǒng)；602-蒸餾裝置或精餾裝置；701-冷凍干燥系統(tǒng)；801-濃縮罐；802-脫水干燥設(shè)備；901-第二陶瓷膜裝置。

具體實施方式

參照附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。

一種酶法耦合膜技術(shù)的甘露醇提取系統(tǒng)，包括：

- 預(yù)處理系統(tǒng)，預(yù)處理系統(tǒng)用于對玉米進(jìn)行預(yù)處理，且經(jīng)預(yù)處理后滿足進(jìn)入酶解反應(yīng)系統(tǒng)的要求；

- 酶解反應(yīng)系統(tǒng)，酶解反應(yīng)系統(tǒng)用于對經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理后的玉米進(jìn)行酶解反應(yīng)；

- 膜分離系統(tǒng)，膜分離系統(tǒng)用于對酶解反應(yīng)系統(tǒng)酶解反應(yīng)后得到的酶解液進(jìn)行膜分離處理，且經(jīng)膜分離處理后的料液滿足進(jìn)入發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)的要求；

- 發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)401，發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)401用于對經(jīng)膜分離系統(tǒng)膜分離處理后的料液進(jìn)行發(fā)酵反應(yīng)；

- 樹脂吸附系統(tǒng)501，樹脂吸附系統(tǒng)501用于對經(jīng)發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)401發(fā)酵反應(yīng)后的料液進(jìn)行吸附；

- 樹脂解析系統(tǒng)601，樹脂解析系統(tǒng)601用于對吸附飽和的樹脂進(jìn)行解析；

以及

- 冷凍干燥系統(tǒng)701，冷凍干燥系統(tǒng)701用于對樹脂解析系統(tǒng)601的解析液進(jìn)行冷凍干燥且得到甘露醇成品。

預(yù)處理系統(tǒng)包括除雜單元101、浸泡單元102、破碎單元103和調(diào)漿單元104，除雜單元101、浸泡單元102、破碎單元103和調(diào)漿單元104順次設(shè)置。浸泡單元102中通入亞硫酸進(jìn)行浸泡。調(diào)漿單元104中通入堿液調(diào)節(jié)pH至6.0~6.5。

酶解反應(yīng)系統(tǒng)包括酶解罐201，酶解罐201中投加復(fù)合酶用于對經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理后的玉米進(jìn)行酶解反應(yīng)。

膜分離系統(tǒng)包括陶瓷膜裝置301和納濾裝置302，陶瓷膜裝置301用于去除經(jīng)酶解反應(yīng)系統(tǒng)酶解后的酶解液中的大分子物質(zhì)，納濾裝置302用于對陶瓷膜裝置301的透過液進(jìn)行濃縮處理。

陶瓷膜裝置301和酶解反應(yīng)系統(tǒng)之間的連接管路上設(shè)置濃縮罐801，酶解反應(yīng)系統(tǒng)的酶解液出口與濃縮罐801的入口相連接，陶瓷膜裝置301的濃縮液出口與濃縮罐801的入口相連接。

濃縮罐801底部設(shè)置沉渣出口，沉渣出口與脫水干燥設(shè)備802相連接。

發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)401和樹脂吸附系統(tǒng)501之間的連接管路上設(shè)置第二陶瓷膜裝置901，第二陶瓷膜裝置901的入口與發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)401的發(fā)酵液出口相連接，第二陶瓷膜裝置901的濃縮液出口與脫水干燥設(shè)備802相連接，第二陶瓷膜裝置901的透過液出口與樹脂吸附系統(tǒng)501的入口相連接。

樹脂解析系統(tǒng)601和冷凍干燥系統(tǒng)701之間的連接管路上設(shè)置蒸餾裝置或精餾裝置602，蒸餾裝置或精餾裝置602的濃縮液出口冷凍干燥系統(tǒng)701的入口相連接，蒸餾裝置或精餾裝置602的蒸餾液出口與樹脂解析系統(tǒng)601相連接。

上述具體實施方式用來解釋說明本實用新型，僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，而不是對本實用新型進(jìn)行限制，在本實用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本實用新型作出的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，都落入本實用新型的保護(hù)范圍。