一種d-氨基酸氧化酶發(fā)酵液用提取裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種D?氨基酸氧化酶發(fā)酵液用提取裝置，包括絮凝沉淀罐、第一離心機(jī)、儲(chǔ)液罐Ⅰ、板框壓濾機(jī)、儲(chǔ)液罐Ⅱ、第二離心機(jī)和固定化罐；所述絮凝沉淀罐的進(jìn)料口通過管道與發(fā)酵罐的出料口相連通，絮凝沉淀罐的出料口通過管道連接至第一離心機(jī)；第一離心機(jī)的母液出口與板框壓濾機(jī)的入口相連通，板框壓濾機(jī)的出口連通至第二離心機(jī)的進(jìn)料口，第二離心機(jī)的母液出口通過管道連通固定化罐。本實(shí)用新型有效除去了發(fā)酵液中的大分子物質(zhì)、小分子雜質(zhì)和一些鹽類雜質(zhì)，分離精度高，提高了有效成分的濃度；設(shè)備緊湊、裝置簡(jiǎn)單常見，占地面積小，投產(chǎn)成本低；裝置的操作性好，勞動(dòng)強(qiáng)度低；批處理量大、綠色環(huán)保。
【專利說明】
一種D-氨基酸氧化酶發(fā)酵液用提取裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種D-氨基酸氧化酶發(fā)酵液用提取裝置，屬于化工生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]生物酶催化生產(chǎn)抗生素是今后醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)生物酶催化劑的研究，是發(fā)展酶法抗生素的前提和基礎(chǔ)。7-ACA生產(chǎn)用生物酶催化劑的產(chǎn)業(yè)化是發(fā)展酶法抗生素的關(guān)鍵技術(shù)，有利于推動(dòng)我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)、發(fā)酵工程產(chǎn)業(yè)水平的提高。
[0003]D-氨基酸氧化酶(DAAO)是一種以黃素腺嘌呤為輔基的典型蛋白酶類，對(duì)于催化反應(yīng)底物具有高度的立體異構(gòu)選擇性和廣譜性，廣泛應(yīng)用于D-氨基酸的定性定量分析、生物傳感器、L-氨基酸和α-酮酸的生產(chǎn);其最重要的價(jià)值是應(yīng)用于兩步法生產(chǎn)7-氨基頭孢烷酸(7-ACA)。以頭孢菌素C為原料，D-氨基酸氧化酶氧化頭孢菌素C生成戊二酰-7-氨基頭孢烷酸(GL-7-ACA)，再在GL-7-ACA?；复呋旅擋Ｉ?-ACA。
[0004]D-氨基酸氧化酶的生產(chǎn)過程主要包括種子培養(yǎng)、發(fā)酵、提取和固定化幾個(gè)工段。發(fā)酵是生物工程中的基本操作，發(fā)酵過程在水溶液中完成，發(fā)酵液中目標(biāo)產(chǎn)物含量往往較少，而且發(fā)酵過程會(huì)產(chǎn)生大量的菌體、雜蛋白和膠體顆粒等物質(zhì)，因而造成酶的產(chǎn)率和質(zhì)量下降。因此，D-氨基酸氧化酶發(fā)酵液的提取裝置，決定了最終產(chǎn)品的有效成分純度、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，進(jìn)而對(duì)后續(xù)7-ACA的生產(chǎn)也有一定的影響。目前，常用的提取裝置多為膜過濾裝置，過濾速度慢、過濾效率低，而且過濾膜的使用壽命短，生產(chǎn)成本高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種D-氨基酸氧化酶發(fā)酵液用提取裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)D-氨基酸氧化酶發(fā)酵液的快速高效過濾。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種D-氨基酸氧化酶發(fā)酵液用提取裝置，包括絮凝沉淀罐、第一離心機(jī)、儲(chǔ)液罐1、板框壓濾機(jī)、儲(chǔ)液罐Π、第二離心機(jī)和固定化罐;所述絮凝沉淀罐的進(jìn)料口通過管道與發(fā)酵罐的出料口相連通，絮凝沉淀罐的出料口通過管道連接至第一離心機(jī);第一離心機(jī)的母液出口與板框壓濾機(jī)的入口相連通，板框壓濾機(jī)的出口連通至第二離心機(jī)的進(jìn)料口，第二離心機(jī)的母液出口通過管道連通固定化罐；
[0008]在第一離心機(jī)的母液出口與板框壓濾機(jī)的入口之間設(shè)置用于暫存母液的儲(chǔ)液罐I;在板框壓濾機(jī)的出口和第二離心機(jī)的入口之間也設(shè)置有用于暫存母液的儲(chǔ)液罐Π。
[0009]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述第一離心機(jī)的濾餅出口連通絮凝沉淀罐的絮凝劑入口。
[0010]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述發(fā)酵罐與絮凝沉淀罐之間、絮凝沉淀罐與第一離心機(jī)之間、儲(chǔ)液罐I與板框壓濾機(jī)之間、儲(chǔ)液罐Π與第二離心機(jī)之間分別設(shè)置有打料栗A、打料栗B、打料栗C、打料栗D。
[0011]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述第一離心機(jī)為蝶式離心機(jī)，其分離系數(shù)相當(dāng)于1000目濾布規(guī)格，離心轉(zhuǎn)速為7500rpm。
[0012]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述板框壓濾機(jī)的濾布規(guī)格為400目，過濾壓力為
0.1±0.0510^，壓濾溫度為10±2°(:。
[0013]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述第二離心機(jī)為管式離心機(jī)，其分離系數(shù)相當(dāng)于1500目濾布規(guī)格，離心轉(zhuǎn)速為1000rpm。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]本實(shí)用新型提供了一種D-氨基酸氧化酶發(fā)酵液用提取裝置，通過依次連接的絮凝沉淀罐、第一離心機(jī)、板框壓濾機(jī)和第二離心機(jī)的設(shè)置，有效去除了發(fā)酵液中的大分子物質(zhì)、小分子雜質(zhì)和一些鹽類雜質(zhì)，分離精度高，提高了有效成分的濃度，使得進(jìn)入固定化罐的液體中雜質(zhì)含量非常低、D-氨基酸氧化酶的含量非常高，保證了D-氨基酸氧化酶產(chǎn)品的純度和質(zhì)量。
[0016]本實(shí)用新型設(shè)備緊湊、裝置簡(jiǎn)單常見，占地面積小，投產(chǎn)成本低;裝置的操作性好，勞動(dòng)強(qiáng)度低。本實(shí)用新型的處理批量大，能夠滿足連續(xù)生產(chǎn)的批處理需求;而且不引入其他雜質(zhì)和新鮮水，絮凝劑可重復(fù)利用，綠色環(huán)保，適合工業(yè)化推廣。
[0017]根據(jù)需要濾除的分子大小的不同，本實(shí)用新型選用不同規(guī)格和型號(hào)的設(shè)備。加入絮凝劑的發(fā)酵液雜質(zhì)顆粒很大，使用分離系數(shù)相當(dāng)于1000目濾布規(guī)格的蝶式離心機(jī)進(jìn)行離心，離心速度快，分離度好;然后使用濾布規(guī)格為400目的板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，再適合的壓力作用下高速過濾掉具有較大顆粒的雜質(zhì);最后使用分離系數(shù)相當(dāng)于1500目濾布規(guī)格的管式離心機(jī)進(jìn)行離心，用以除去較小顆粒的雜質(zhì)。這樣分級(jí)除雜的設(shè)置，一方面對(duì)離心機(jī)和板框壓濾機(jī)起到良好的保護(hù)作用，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，另一方面能夠減輕設(shè)備的損耗，顯著加快過濾速度。
[0018]本實(shí)用新型的第一離心機(jī)、板框壓濾機(jī)后分別設(shè)置儲(chǔ)液罐1、儲(chǔ)液罐Π，暫存分離后的發(fā)酵液，避免前一級(jí)設(shè)備的壓力對(duì)后一級(jí)設(shè)備造成損害。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的整體連接示意圖；
[0020]圖中箭頭方向?yàn)榘l(fā)酵液的流向。
[0021 ]圖中各標(biāo)號(hào)清單為:1、發(fā)酵罐，2、絮凝沉淀罐，3、第一離心機(jī)，4、儲(chǔ)液罐I，5、板框壓濾機(jī)，6、儲(chǔ)液罐Π，7、第二離心機(jī)，8、固定化罐，9、打料栗A，10、打料栗B，11、打料栗C，12、打料栗D。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0023]—種D-氨基酸氧化酶發(fā)酵液用提取裝置，如圖1所示，包括絮凝沉淀罐2、第一離心機(jī)3、儲(chǔ)液罐14、板框壓濾機(jī)5、儲(chǔ)液罐Π 6、第二離心機(jī)7和固定化罐8。D-氨基酸氧化酶發(fā)酵液的提取分離依靠的主要裝置包括絮凝沉淀罐2、第一離心機(jī)3、板框壓濾機(jī)5、第二離心機(jī)7，這幾個(gè)裝置順序排列，將發(fā)酵液中各種雜質(zhì)的有效去除。
[0024]絮凝沉淀罐2的進(jìn)料口通過管道與發(fā)酵罐I的出料口相連通，絮凝沉淀罐2的出料口通過管道連接至第一離心機(jī)3。所述絮凝沉淀罐2的作用是通過絮凝劑的加入，吸附發(fā)酵液中的部分雜質(zhì)，并有利于后續(xù)分離。
[0025]第一離心機(jī)3用于將絮凝后的發(fā)酵液進(jìn)行初步分離，其分離系數(shù)相當(dāng)于1000目濾布規(guī)格。離心甩干所得到的濾餅仍具有絮凝作用，通過第一離心機(jī)3的濾餅出口送回絮凝沉淀罐2的絮凝劑入口，實(shí)現(xiàn)絮凝劑的重復(fù)利用。第一離心機(jī)的液體出口與用于暫存一次分離液體的儲(chǔ)液罐I相連通。
[0026]儲(chǔ)液罐I的出口通過管道與板框壓濾機(jī)5的入口相連通，初步分離后的發(fā)酵液被送入板框壓濾機(jī)進(jìn)行二次分離。板框壓濾機(jī)5能夠除去發(fā)酵液中的一些大顆粒雜質(zhì)，其濾布規(guī)格為400目，過濾壓力為0.1MPa，壓濾溫度為10°C。。板框壓濾機(jī)5的出口與用于暫存二次分離液體的儲(chǔ)液罐Π相連通。
[0027]儲(chǔ)液罐Π的出口通過管道連通至第二離心機(jī)7的進(jìn)料口，二次分離后的發(fā)酵液被送入第二離心機(jī)7進(jìn)行三次分離。第二離心機(jī)7用于除去發(fā)酵液中的一些小顆粒雜質(zhì)，其分離系數(shù)相當(dāng)于1500目濾布規(guī)格。。第二離心機(jī)7的液體出口通過管道連通固定化罐8，實(shí)現(xiàn)酶的固定化反應(yīng)。
[0028]發(fā)酵液的流動(dòng)動(dòng)力由打料栗提供，本實(shí)用新型共設(shè)置四個(gè)打料栗，其中，打料栗A9設(shè)置在發(fā)酵罐I與絮凝沉淀罐2之間；打料栗BlO設(shè)置在絮凝沉淀罐2與第一離心機(jī)3之間;打料栗Cl I設(shè)置在儲(chǔ)液罐14與板框壓濾機(jī)5之間；打料栗D12設(shè)置在儲(chǔ)液罐Π 6與第二離心機(jī)7之間。
[0029]本實(shí)用新型的使用過程為:
[0030]1、發(fā)酵液由發(fā)酵罐流出、在打料栗A的作用下送入絮凝沉淀罐，向發(fā)酵液中加入絮凝劑，經(jīng)一段時(shí)間攪拌后，一部分雜質(zhì)被吸附或粘附在絮凝劑上；
[0031]2、將絮凝沉淀罐中的發(fā)酵液在打料栗B的作用下送入第一離心機(jī)3，進(jìn)行離心分離;離心濾餅送回絮凝沉淀罐做絮凝劑重復(fù)利用，離心母液甩入儲(chǔ)液罐I暫存；
[0032]3、儲(chǔ)液罐I中的液體經(jīng)打料栗C送入板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾分離，濾除顆粒較大的雜質(zhì)，所得濾液送入儲(chǔ)液罐Π暫存；
[0033]4、儲(chǔ)液罐Π中的液體經(jīng)打料栗D送入第二離心機(jī)進(jìn)行二次離心分離，除去顆粒較小的雜質(zhì);經(jīng)過三次提取分離，剩余液體中D-氨基酸氧化酶的純度已經(jīng)很高，直接送入固定化罐進(jìn)行酶固定化。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種D-氨基酸氧化酶發(fā)酵液用提取裝置，其特征在于:包括絮凝沉淀罐(2)、第一離心機(jī)(3)、儲(chǔ)液罐1(4)、板框壓濾機(jī)(5)、儲(chǔ)液罐Π (6)、第二離心機(jī)(7)和固定化罐(8);所述絮凝沉淀罐(2)的進(jìn)料口通過管道與發(fā)酵罐(I)的出料口相連通，絮凝沉淀罐(2)的出料口通過管道連接至第一離心機(jī)(3);第一離心機(jī)(3)的母液出口與板框壓濾機(jī)(5)的入口相連通，板框壓濾機(jī)(5)的出口連通至第二離心機(jī)(7)的進(jìn)料口，第二離心機(jī)(7)的母液出口通過管道連通固定化罐(8); 在第一離心機(jī)(3)的母液出口與板框壓濾機(jī)(5)的入口之間設(shè)置用于暫存母液的儲(chǔ)液罐1(4);在板框壓濾機(jī)(5)的出口和第二離心機(jī)(7)的入口之間設(shè)置有用于暫存母液的儲(chǔ)液罐Π (6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種D-氨基酸氧化酶發(fā)酵液用提取裝置，其特征在于:所述第一離心機(jī)(3)的濾餅出口連通絮凝沉淀罐(2)的絮凝劑入口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種D-氨基酸氧化酶發(fā)酵液用提取裝置，其特征在于:所述發(fā)酵罐(I)與絮凝沉淀罐(2)之間、絮凝沉淀罐(2)與第一離心機(jī)(3)之間、儲(chǔ)液罐I (4)與板框壓濾機(jī)(5)之間、儲(chǔ)液罐Π (6)與第二離心機(jī)(7)之間分別設(shè)置有打料栗A(9)、打料栗B(1)、打料栗C(Il)、打料栗D( 12)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種D-氨基酸氧化酶發(fā)酵液用提取裝置，其特征在于:所述第一離心機(jī)(3)為蝶式離心機(jī)，第二離心機(jī)(7)為管式離心機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種D-氨基酸氧化酶發(fā)酵液用提取裝置，其特征在于:所述板框壓濾機(jī)(5)的濾布為400目濾布。
【文檔編號(hào)】C12M1/00GK205590682SQ201620393146
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月4日
【發(fā)明人】戎彥軍, 楊東彥, 彭友兵, 馬靜
【申請(qǐng)人】河北凱恩利生物技術(shù)有限公司