本發(fā)明涉及一種反應(yīng)器設(shè)備、包括該反應(yīng)器設(shè)備的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備以及評(píng)價(jià)方法。更具體而言，本發(fā)明涉及一種能夠高效地、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)反應(yīng)體系的設(shè)備及其方法。

背景技術(shù)：

隨著生物技術(shù)的發(fā)展，生物催化因其獨(dú)特的性質(zhì)和溫和友好的催化條件受到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，也得到了迅猛的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。另外，在油脂工業(yè)，生物催化技術(shù)也得到了越來(lái)越多的研究和應(yīng)用。例如采用添加酶制劑來(lái)提高壓榨過(guò)程中油脂的得率的技術(shù)；目前正在大力推廣的使用磷脂酶用于植物油的脫膠技術(shù)；已經(jīng)大規(guī)程產(chǎn)業(yè)化的酶法酯交換技術(shù)，用于生產(chǎn)低反人造奶油、起酥油以及一些特殊的結(jié)構(gòu)酯產(chǎn)品的技術(shù)；以及具有重大前景的生物柴油技術(shù)。

目前在油脂工業(yè)中廣泛應(yīng)用的酶制劑以脂肪酶為主，例如諾維信公司生產(chǎn)的lipozymetlim。這是一種固定在硅膠載體上的脂肪酶，在工業(yè)上被廣泛的應(yīng)用于酯交換反應(yīng)。通常采用連續(xù)化的工藝，即將酶制劑填充在固定床反應(yīng)器中，將原料通過(guò)泵連續(xù)地泵入反應(yīng)器中以實(shí)現(xiàn)酯交換的目的。

us8697393公開(kāi)了一種酯交換工藝，其中，將經(jīng)過(guò)前處理的原料油脂連續(xù)地通過(guò)四個(gè)填充酶的反應(yīng)器進(jìn)行酯交換反應(yīng)。

us8703442公開(kāi)了一種用于酶法酯交換的反應(yīng)器裝置，其中，將酶填充在反應(yīng)器中，原料從反應(yīng)器入口進(jìn)由出口出來(lái)，通過(guò)間歇性更換反應(yīng)器進(jìn)口處的酶制劑來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。

cn101595206公開(kāi)了一種對(duì)脂質(zhì)進(jìn)行酶處理的連續(xù)化工藝和設(shè)備，其中，采用多個(gè)彼此串聯(lián)的含酶固定床反應(yīng)器。

上述的連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中具有顯著的優(yōu)勢(shì)，能最大程度的利用酶制劑的催化活性，同時(shí)簡(jiǎn)化操作流程。然而，目前制約生物技術(shù)在油脂工業(yè)中廣泛應(yīng)用的主要問(wèn)題之一是成本高，體現(xiàn)在酶制劑成本高、使用壽命短、反應(yīng)速率不夠快、生產(chǎn)強(qiáng)度不高等方面。因此，如何延長(zhǎng)酶制劑的使用壽命，以及開(kāi)發(fā)更高效、成本更低的新型酶制劑一直是本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

us8685680公開(kāi)了一種延長(zhǎng)酯交換反應(yīng)中酶制劑催化壽命的方法，其中，測(cè)試的對(duì)象是諾維信公司生產(chǎn)的lipozymetlim，每個(gè)方案測(cè)試的時(shí)間從10-60天不等。

us20050014237公開(kāi)了一種增加酶法酯交換反應(yīng)產(chǎn)率的方法，其中，測(cè)試的對(duì)象是諾維信公司生產(chǎn)的lipozymetlim，每個(gè)方案測(cè)試的時(shí)間從40-60天不等。

除了通過(guò)改變工藝來(lái)增加酶制劑的壽命之外，蛋白質(zhì)工程的手段也越來(lái)越多地用于改造酶制劑本身，以提高其催化能力。nagao等人(nagao,t.;shimada,y.;sugihara,a.;tominaga,y.,increaseinstabilityoffusariumheterosporumlipase.journalofmolecularcatalysisb:enzymatic2002,17(3),125-132.)報(bào)道了通過(guò)定點(diǎn)突變的方法對(duì)來(lái)源于fusariumheterosporum的脂肪酶進(jìn)行改造，并將其固定在陰離子交換樹(shù)脂上用于催化制備結(jié)構(gòu)脂opo。通過(guò)測(cè)試，該酶制劑熱穩(wěn)定性得到了大幅度提高，其半衰期達(dá)到了370天。

專利文獻(xiàn)1：us8697393

專利文獻(xiàn)2：us8703442

專利文獻(xiàn)3：cn101595206

專利文獻(xiàn)4：us8685680

專利文獻(xiàn)5：us20050014237

非專利文獻(xiàn)1：increaseinstabilityoffusariumheterosporumlipase.journalofmolecularcatalysisb:enzymatic2002,17(3),125-132。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題

如上所述，對(duì)于酶的催化性能的評(píng)價(jià)工作是一個(gè)非常耗時(shí)的過(guò)程，并且現(xiàn)有技術(shù)中，用于評(píng)價(jià)的裝置通常是串聯(lián)的填充床反應(yīng)器，重復(fù)測(cè)試的工作會(huì)大幅度增加評(píng)價(jià)時(shí)間，降低評(píng)價(jià)效率。另外，由于是在各自獨(dú)立的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行評(píng)價(jià)，不能保證實(shí)驗(yàn)條件的一致性，這導(dǎo)致難以比較不同酶之間的活性。

另外，在現(xiàn)有的酶活性測(cè)定設(shè)備中，當(dāng)反應(yīng)裝置中的多個(gè)反應(yīng)器是并聯(lián)連接時(shí)，可以在不同反應(yīng)器中填充不同的酶催化劑，進(jìn)行評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。但是，在并聯(lián)的各反應(yīng)器間仍然存在條件差異，即由于各反應(yīng)器之間存在壓力不均，造成每個(gè)反應(yīng)器之間的物流流量不同，這造成反應(yīng)條件不一致，導(dǎo)致不同酶之間的活性比較不準(zhǔn)確。另外，在使用相同的酶，評(píng)價(jià)不同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器的反應(yīng)效率時(shí)，由于壓力不均造成每組反應(yīng)器之間的物流流量等條件存在差異，這也造成反應(yīng)條件不一致，也會(huì)導(dǎo)致難以準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)不同的反應(yīng)器的反應(yīng)效率的優(yōu)劣。

因此，需要開(kāi)發(fā)一種高效且準(zhǔn)確的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備及評(píng)價(jià)方法。

解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)手段

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入地研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)采用特定的反應(yīng)器設(shè)備，可以在測(cè)定條件彼此相同的平行條件下對(duì)反應(yīng)效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，由此可以高效且準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)不同酶或催化劑的活性。另外，通過(guò)本發(fā)明的反應(yīng)器設(shè)備，可以高效且準(zhǔn)確地比較不同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器單元的反應(yīng)效率。由此解決了上述技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供以下。

一種反應(yīng)器設(shè)備，其包括分配裝置和反應(yīng)裝置，其中，所述分配裝置包括至少2條并聯(lián)的流路分配單元，在各流路分配單元上設(shè)有流量控制組件，所述反應(yīng)裝置包括至少2個(gè)并聯(lián)的反應(yīng)器單元，進(jìn)入分配裝置的物流通過(guò)所述至少2條流路分配單元各自分別進(jìn)入所述反應(yīng)裝置的至少2個(gè)的反應(yīng)器單元，物流在分配裝置中的壓降是在反應(yīng)器裝置中的壓降的10倍以上，優(yōu)選20倍以上，更優(yōu)選50倍以上，最優(yōu)選100倍以上。

根據(jù)[1]所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述分配裝置還包括用于引入物流的共口，引入的物流經(jīng)由共口流入各流路分配單元。

根據(jù)[1]或[2]所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述流量控制組件是流量閥門。

根據(jù)[1]或[2]所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述流量控制組件是至少一個(gè)膜組，優(yōu)選是串聯(lián)排列的兩個(gè)以上膜組。

根據(jù)[4]所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述膜組由透過(guò)性膜和固定該膜的固定件制成。

根據(jù)[4]或105[5]所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述膜組的膜的材質(zhì)是陶瓷、金屬或塑料，優(yōu)選所述塑料是選自h-pes、h-pvdf、h-pvc和h-pan中的至少一種。

根據(jù)[1]或[2]所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述流量控制組件是微孔膜。

根據(jù)[7]所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述微孔膜具有孔徑為10um~100um的孔，優(yōu)選孔徑為25-100um、25-50um、25-75um、50-100um、50-75um或者75-100um。

根據(jù)[7]或[8]所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，微孔膜的物流透過(guò)面積是可調(diào)節(jié)的。

根據(jù)[7]~[9]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述微孔膜帶有用于阻擋微孔的滑動(dòng)部件。

根據(jù)[7]~[10]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述微孔膜是由陶瓷、金屬或塑料制成的，優(yōu)選所述塑料是選自h-pes、h-pvdf、h-pvc和h-pan中的至少一種。

根據(jù)[1]~[11]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述流路分配裝置具有2個(gè)以上32個(gè)以下的并聯(lián)的流路分配單元，優(yōu)選為2個(gè)以上16個(gè)以下。

根據(jù)[1]~[12]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述反應(yīng)器單元包括一個(gè)以上的反應(yīng)器。

根據(jù)[1]~[13]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，當(dāng)反應(yīng)器單元包括兩個(gè)以上反應(yīng)器時(shí)，反應(yīng)器的連接方式選自串聯(lián)連接和并聯(lián)連接中的至少一種。

根據(jù)[1]~[14]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述兩個(gè)以上并聯(lián)的反應(yīng)器單元是結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)器單元。

根據(jù)[1]~[14]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述兩個(gè)以上并聯(lián)的反應(yīng)器單元是結(jié)構(gòu)不同的反應(yīng)器單元。

根據(jù)[1]~[16]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述反應(yīng)裝置具有2個(gè)以上32個(gè)以下的并聯(lián)的反應(yīng)器單元，優(yōu)選為2個(gè)以上16個(gè)以下。

根據(jù)[1]~[17]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述分配裝置中的流路分配單元的數(shù)量與所述反應(yīng)裝置中的反應(yīng)器單元的數(shù)量相等，使得來(lái)自各流路分配單元的物流進(jìn)入各反應(yīng)器單元。

根據(jù)[1]~[18]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)各自獨(dú)立地選自上進(jìn)下出型、下進(jìn)上出型、軸徑流向型、徑向流向型和混合流向型。

根據(jù)[1]~[19]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備，其中，所述反應(yīng)器單元是填充型反應(yīng)器單元。

一種反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備，其具有[1]~[20]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備。

所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備，其還具有，

用于向[1]~[20]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備的分配裝置進(jìn)料的進(jìn)料裝置，

用于接收來(lái)自[1]~[20]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備的反應(yīng)裝置的出料的出料裝置，

用于對(duì)出料進(jìn)行采樣的采樣裝置，和

用于分析采樣裝置得到的采樣的分析裝置。

根據(jù)[22]所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備，其中，采樣裝置位于反應(yīng)裝置與出料裝置之間，或者位于出料裝置之后。

根據(jù)[22]或[23]所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備，其中，所述設(shè)備進(jìn)一步具有保溫裝置，優(yōu)選所述反應(yīng)器設(shè)備處于保溫裝置中，更優(yōu)選所述反應(yīng)器設(shè)備、采樣裝置處于保溫裝置中。

[22]~[24]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備，其中，所述保溫裝置是水浴保溫裝置、油浴保溫裝置或烘箱保溫裝置，優(yōu)選為烘箱保溫裝置。

[22]~[25]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備，其中，所述采樣裝置和分析裝置是一體化采樣分析裝置，優(yōu)選是全自動(dòng)采樣裝置和分析裝置。

[21]~[26]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備，其中，所述各反應(yīng)器中填充酶催化劑。

[27]所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備，其中，各反應(yīng)器中填充的酶催化劑可以是相同的，也可以是不同的。

[1]~[20]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備或者[21]~[28]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備在酶反應(yīng)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用。

反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法，其使用[1]-[20]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)器設(shè)備，包括以下步驟：

進(jìn)料步驟，其中，使物流通過(guò)進(jìn)料裝置進(jìn)入分配裝置，

分配步驟，其中，在分配裝置中，使物流通過(guò)各自設(shè)有流量控制組件的至少2條并聯(lián)的流路分配單元，

反應(yīng)步驟，使從各流路分配單元流出的物流分別進(jìn)入反應(yīng)裝置的至少2個(gè)并聯(lián)的反應(yīng)器單元進(jìn)行反應(yīng)，

采樣步驟，用采樣裝置對(duì)從反應(yīng)裝置流出的物流進(jìn)行采樣，和

分析步驟，用分析裝置對(duì)采樣的樣品進(jìn)行分析，

其中，物流在分配裝置中的壓降是在反應(yīng)器單元中的壓降10倍以上，優(yōu)選20倍以上，更優(yōu)選50倍以上，最優(yōu)選100倍以上。

根據(jù)[30]所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法，在反應(yīng)步驟之后包括出料步驟。

根據(jù)[31]所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法，其中，采樣步驟在反應(yīng)步驟和出料步驟之間，或者在出料步驟之后。

根據(jù)[30]~[32]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法，其中，進(jìn)一步包括使用保溫裝置的保溫步驟，優(yōu)選使反應(yīng)器設(shè)備處于保溫裝置中，更優(yōu)選所述反應(yīng)器設(shè)備、采樣裝置處于保溫裝置中。

根據(jù)[33]所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法，其中，保溫步驟通過(guò)使用水浴保溫裝置、油浴保溫裝置或烘箱保溫裝置來(lái)進(jìn)行，優(yōu)選使用烘箱保溫裝置來(lái)進(jìn)行。

[30]~[34]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法，其中，所述采樣步驟和分析步驟是一體化的采樣分析步驟，優(yōu)選是利用全自動(dòng)采樣裝置和分析裝置的采樣分析步驟。

[30]~[35]任一項(xiàng)所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法，其中，所述各反應(yīng)器中填充酶催化劑。

[36]所述的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法，其中，各反應(yīng)器中填充的酶催化劑可以是相同的，也可以是不同的。

發(fā)明效果

通過(guò)使用本發(fā)明的反應(yīng)器設(shè)備，可以在并聯(lián)的反應(yīng)器單元中同時(shí)使用不同的酶或催化劑進(jìn)行反應(yīng)，由此可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)大量地酶或催化劑進(jìn)行活性測(cè)定、進(jìn)行評(píng)價(jià)，也可以利用該設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品的制備。另外，通過(guò)使物流在分配裝置中的壓降比在反應(yīng)器單元中的壓降高的多，可以極大地降低不同反應(yīng)器單元之間的物流流量差，由此可以使各反應(yīng)器單元之間的反應(yīng)條件一致，可以準(zhǔn)確地比較不同酶或催化劑之間的活性差異。進(jìn)而，通過(guò)本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備，可以準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)不同的反應(yīng)器或結(jié)構(gòu)不同的反應(yīng)器單元的對(duì)于反應(yīng)效率的影響。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的流程框圖。

圖2是表示本發(fā)明的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的示意圖，其中，圖2(a)表示上進(jìn)下出式結(jié)構(gòu)；圖2(b)是表示下進(jìn)上出式結(jié)構(gòu)；圖2(c)是表示軸徑流向型結(jié)構(gòu)；圖2(d)是表示徑向流向型結(jié)構(gòu)；圖2(e)是表示混合流向型結(jié)構(gòu)。

圖3是本發(fā)明的反應(yīng)器設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。

圖4是本發(fā)明分配裝置的示意圖，其中，圖4(a)是帶有流量閥門的分配裝置的示意圖；圖4（b）是帶有膜組的分配裝置的示意圖；圖4（c）是帶有微孔膜的分配裝置的示意圖。

圖5是表示本發(fā)明的評(píng)價(jià)設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。

圖6是表示本發(fā)明的評(píng)價(jià)設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施方式的示意圖

圖7是比較不同酶、不同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器單元的催化活性的圖。

附圖標(biāo)記：

11進(jìn)料裝置，12分配裝置，13反應(yīng)裝置，14采樣裝置，15出料裝置，16分析裝置，17保溫裝置

31分配裝置，32反應(yīng)裝置，33流路分配單元，34反應(yīng)器單元，35流量控制組件，36共口

411421431共口

413423433出口

412閥門，422膜組，432微孔膜。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明詳述如下。

[反應(yīng)器設(shè)備]

在現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)現(xiàn)，如果將反應(yīng)器串聯(lián)來(lái)評(píng)價(jià)酶、催化劑等的活性，則需要依次進(jìn)行反應(yīng)，非常耗費(fèi)時(shí)間，并且每次反應(yīng)的條件，例如溫度、物流流速等未必相同，難以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)、比較不同酶、催化劑等的活性。如果將反應(yīng)器并聯(lián)連接，在不同的反應(yīng)器中填充不同的酶、催化劑等，可以提高評(píng)價(jià)效率，但由于各反應(yīng)器中填充的酶、催化劑等不同，其存在狀態(tài)可能不同，填充密度也可能不同，導(dǎo)致各反應(yīng)器之間存在不同的壓降，這也會(huì)影響物流的流量，因此，難以準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)、比較不同酶、催化劑等的活性。

本發(fā)明的圖3是本發(fā)明的反應(yīng)器設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。如圖中所示，本發(fā)明中的反應(yīng)器設(shè)備包括分配裝置31和反應(yīng)裝置32，其中，所述分配裝置31包括至少2條并聯(lián)的流路分配單元33，在各流路分配單元33上設(shè)有流量控制組件35，所述反應(yīng)裝置32包括至少2個(gè)并聯(lián)的反應(yīng)器單元34，通過(guò)共口36進(jìn)入分配裝置31的物流通過(guò)所述至少2條流路分配單元33各自分別進(jìn)入所述反應(yīng)裝置32的至少2個(gè)的反應(yīng)器單元34，物流在分配裝置31中的壓降是在反應(yīng)器單元33中的壓降的10倍以上，優(yōu)選20倍以上，更優(yōu)選50倍以上，最優(yōu)選100倍以上。

應(yīng)予說(shuō)明，本發(fā)明中，物流在分配裝置中的壓降是指，物流進(jìn)入分配裝置時(shí)的壓力減去流出流路分配單元時(shí)的壓力。當(dāng)各流路分配單元所產(chǎn)生的壓降不同時(shí)，物流在分配裝置中的壓降是指最小的壓降，即物流進(jìn)入分配裝置時(shí)的壓力減去流出流路分配單元時(shí)的最大壓力。物流在反應(yīng)器單元中的壓降是指，物流在進(jìn)入反應(yīng)裝置的反應(yīng)器單元時(shí)的壓強(qiáng)減去流出反應(yīng)器單元時(shí)的壓強(qiáng)。當(dāng)作為評(píng)價(jià)平行反應(yīng)或制備產(chǎn)品時(shí)，各分配裝置中的流路分配單元的物料的流量基本相同，流量之間的差為3%以內(nèi)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述的反應(yīng)器單元中的反應(yīng)壓強(qiáng)為0.5～3bar，優(yōu)選為0.8～2bar。

通過(guò)使物流在分配裝置中的壓降是在反應(yīng)器單元中的壓降的10倍以上，優(yōu)選20倍以上，更優(yōu)選50倍以上，最優(yōu)選100倍以上，例如在分配裝置中的壓降為10bar時(shí)，在反應(yīng)器單元中的壓降為0.1bar甚至0.01bar。由此，在每個(gè)流路分配單元至反應(yīng)器單元的流路中，物流的流量主要由分配裝置的壓降主導(dǎo)，所以反應(yīng)器單元處的微小壓降可忽略不計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了每個(gè)反應(yīng)器單元中的流量基本相等。由此，可以實(shí)現(xiàn)各反應(yīng)器單元的進(jìn)料條件為平行條件。

應(yīng)予說(shuō)明，本發(fā)明中，“流量基本相等”是指，各反應(yīng)器單元中，最大流量和最小流量與基準(zhǔn)值相差不超過(guò)3%。

通過(guò)本發(fā)明的上述反應(yīng)器設(shè)備，可以使各反應(yīng)器單元中的反應(yīng)條件，例如物流流量等基本相同。由此，可以準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)、比較在反應(yīng)器單元中填充的酶、催化劑等的活性。

分配裝置是用于將物流分配到設(shè)有流量控制組件的各流路分配單元后使其再流出的裝置，通過(guò)本發(fā)明的分配裝置的物流的壓降非常高。

本發(fā)明的反應(yīng)器設(shè)備中，分配裝置31可以進(jìn)一步包括用于引入物流的共口36，被引入的物流經(jīng)由共口流入各流路分配單元33。

本發(fā)明的分配裝置中，流量控制組件可以是流量閥門、模組或者微孔膜。且分配裝置中的壓降，可通過(guò)流量控制組件調(diào)節(jié)。但是，本發(fā)明的流量控制組件不限于此，只要是可以實(shí)現(xiàn)流量控制的組件即可。

在本發(fā)明的圖4中，示出了本發(fā)明的分配裝置的示意圖。但是，本發(fā)明的分配裝置并不限于此。

如圖4(a)所示，分配裝置包括共口411、作為流量控制組件的流量閥門412以及流路分配單元的出口413。通過(guò)控制流量閥門412的大小來(lái)調(diào)節(jié)物流在流路分配單元中的壓降，使得物流在分配裝置中的壓降是在反應(yīng)器單元中的壓降的10倍以上，優(yōu)選20倍以上，更優(yōu)選50倍以上，最優(yōu)選100倍以上。

如圖4(b)所示，分配裝置包括共口421、作為流量控制組件的膜組422以及流路分配單元的出口423。通過(guò)設(shè)置膜組422，使得物流在分配裝置中的壓降是在反應(yīng)器單元中的壓降的10倍以上，優(yōu)選20倍以上，更優(yōu)選50倍以上，最優(yōu)選100倍以上。

作為流量控制組件的模組可以是一個(gè)也可以是2個(gè)以上。當(dāng)具有2個(gè)以上膜組時(shí)，各膜組在流路分配單元中串聯(lián)排列。通過(guò)改變膜組的數(shù)量，來(lái)控制物流在分配裝置中的壓降。

對(duì)于本發(fā)明中的膜組，沒(méi)有特別限定，可以使用本領(lǐng)域常用的膜組。例如，本發(fā)明的膜組可以由透過(guò)性膜和固定該膜的固定件制成。膜組的膜的材質(zhì)可以是陶瓷、金屬或塑料，可以根據(jù)物流的溫度、成分來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇。從膜組本身的穩(wěn)定性、耐受性以及成本的角度考慮，膜的材質(zhì)優(yōu)選是陶瓷。膜的材質(zhì)也可以是塑料，該塑料可以是選自h-pes、h-pvdf、h-pvc和h-pan中的至少一種。

如圖4(c)所示，分配裝置包括共口431、作為流量控制組件的微孔膜432以及流路分配單元的出口433。通過(guò)控制微孔膜432的物流透過(guò)面積，可以調(diào)節(jié)物流在流路分配單元中的壓降，使得物流在分配裝置中的壓降是在反應(yīng)器單元中的壓降的10倍以上，優(yōu)選20倍以上，更優(yōu)選50倍以上，最優(yōu)選100倍以上。

所述微孔膜具有孔徑為10um~100um的孔。可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)微孔膜的孔的孔徑的大小，例如，孔徑還可以為25-100um、25-50um、25-75um、50-100um、50-75um或者75-100um。

本發(fā)明的微孔膜通過(guò)控制物流透過(guò)面積，可以調(diào)節(jié)物流在流路分配單元中的壓降。具體而言，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，微孔膜帶有用于阻擋微孔的滑動(dòng)部件，通過(guò)滑動(dòng)部件，調(diào)節(jié)微孔膜的可通過(guò)物流的面積。

本發(fā)明的微孔膜的膜材質(zhì)可以是陶瓷、金屬或塑料，可以根據(jù)物流的溫度、成分來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇。從微孔膜本身的穩(wěn)定性、耐受性以及成本的角度考慮，膜材質(zhì)優(yōu)選是陶瓷。膜材質(zhì)也可以是塑料，該塑料可以是選自h-pes、h-pvdf、h-pvc和h-pan中的至少一種。

本發(fā)明的流路分配裝置具有2個(gè)以上并聯(lián)的流路分配單元。從反應(yīng)器裝置的結(jié)構(gòu)考慮，優(yōu)選具有32個(gè)以下并聯(lián)的流路分配單元。優(yōu)選流路分配單元的數(shù)目為2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、16個(gè)或32個(gè)。更優(yōu)選為2個(gè)以上16個(gè)以下。

反應(yīng)裝置是具有反應(yīng)器單元的裝置。在反應(yīng)器單元中，物流與反應(yīng)器單元中的酶、催化劑等相互作用，發(fā)生反應(yīng)。

本發(fā)明的反應(yīng)裝置包括至少2個(gè)并聯(lián)的反應(yīng)器單元。來(lái)自分配裝置的各流路分配單元的物流各自分別進(jìn)入至少2個(gè)并聯(lián)的反應(yīng)器單元。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的反應(yīng)器單元包括一個(gè)以上的反應(yīng)器。當(dāng)反應(yīng)器單元包括兩個(gè)以上反應(yīng)器時(shí)，反應(yīng)器可以串聯(lián)連接，可以并聯(lián)連接，也可以串并聯(lián)混合連接。例如，當(dāng)反應(yīng)器單元包括三個(gè)反應(yīng)器時(shí)，這三個(gè)反應(yīng)器可以依次串聯(lián)，也可彼此并聯(lián)，還可以將兩個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)以后再和第三個(gè)反應(yīng)器并聯(lián)。

在本發(fā)明的反應(yīng)器設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)以上并聯(lián)的反應(yīng)器單元是結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)器單元。應(yīng)予說(shuō)明，本發(fā)明中，“結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)器單元”是指，各反應(yīng)器單元中的反應(yīng)器相同，反應(yīng)器的連接方式相同。通過(guò)在兩個(gè)以上并聯(lián)的結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)器單元的反應(yīng)器中填充不同的酶或催化劑，可以準(zhǔn)確地比較不同酶或催化劑之間的活性。

在本發(fā)明的反應(yīng)器設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)以上并聯(lián)的反應(yīng)器單元是結(jié)構(gòu)不同的反應(yīng)器單元。應(yīng)予說(shuō)明，本發(fā)明中，“結(jié)構(gòu)不同的反應(yīng)器單元”是指，各反應(yīng)器單元中的反應(yīng)器不同，或者反應(yīng)器的連接方式不同，或者兩者都不同。通過(guò)在兩個(gè)以上并聯(lián)的結(jié)構(gòu)不同的反應(yīng)器單元的反應(yīng)器中填充相同的酶或催化劑，可以評(píng)價(jià)不同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器或者不同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器單元對(duì)反應(yīng)效率的影響。

本發(fā)明的反應(yīng)裝置具有2個(gè)以上32個(gè)以下的并聯(lián)的反應(yīng)器單元。優(yōu)選反應(yīng)器單元的數(shù)目為2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、16個(gè)或32個(gè)。更優(yōu)選為2個(gè)以上16個(gè)以下。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的分配裝置中的流路分配單元的數(shù)量與所述反應(yīng)裝置中的反應(yīng)器單元的數(shù)量相等，由此，使得來(lái)自各流路分配單元的物流分別進(jìn)入各反應(yīng)器單元。

在本發(fā)明的圖2中，示出了本發(fā)明的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。但是，本發(fā)明的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)并不限于此。反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)可以是上進(jìn)下出型、下進(jìn)上出型、軸徑流向型、徑向流向型或混合流向型。同一反應(yīng)器單元中的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)可以相同，也可以不同。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，反應(yīng)器單元是填充型反應(yīng)器單元。

在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于填充型反應(yīng)器來(lái)說(shuō)，催化劑或酶被填充在反應(yīng)器中，由于所使用的載體的不同，填充密度的不同等原因，使得物流在反應(yīng)器中流量也存在很大不同。但是，通過(guò)使用本發(fā)明的反應(yīng)器設(shè)備，物流在分配裝置中的壓降是在反應(yīng)器單元中的壓降的10倍以上，優(yōu)選20倍以上，更優(yōu)選50倍以上，最優(yōu)選100倍以上，即使使用不同反應(yīng)器結(jié)構(gòu)、填裝方式、進(jìn)料及出料方式，也可以使得各反應(yīng)器單元中的物流的流量基本相等。

[反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備]

本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備具有上述本發(fā)明的反應(yīng)器設(shè)備。

具體而言，本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備具有：上述本發(fā)明的反應(yīng)器設(shè)備；用于向反應(yīng)器設(shè)備的分配裝置進(jìn)料的進(jìn)料裝置；用于接收來(lái)自反應(yīng)器設(shè)備的反應(yīng)裝置的出料的出料裝置；用于對(duì)出料進(jìn)行采樣的采樣裝置，和用于分析采樣裝置得到的采樣的分析裝置。

對(duì)于本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備中的反應(yīng)器設(shè)備，可以使用上述[反應(yīng)器設(shè)備]中所述的各要素。

本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備中，采樣裝置位于反應(yīng)裝置與出料裝置之間，或者位于出料裝置之后。

本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備優(yōu)選包括保溫裝置。所述保溫裝置可以是本領(lǐng)域公知的裝置，例如可以列舉水浴保溫裝置、油浴保溫裝置、烘箱保溫裝置等。其中，從操作簡(jiǎn)便、維護(hù)便捷的角度考慮，所述保溫裝置優(yōu)選為烘箱保溫裝置。

在本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備中，優(yōu)選使反應(yīng)器設(shè)備處于保溫裝置中，更優(yōu)選反應(yīng)器設(shè)備、采樣裝置處于保溫裝置中。通過(guò)使用保溫裝置，可以使各反應(yīng)器單元中的反應(yīng)處于相同的溫度條件下，另外通過(guò)使采樣裝置處于保溫裝置中，可以保持采取的樣品中的成分與反應(yīng)后的物流中的成分的一致性。

如圖1的流程框圖所示，在本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備中，使物流依次通過(guò)進(jìn)料裝置11、分配裝置12、反應(yīng)裝置13和出料裝置15，采樣裝置14位于反應(yīng)裝置13、出料裝置15之間，分析裝置16與采樣裝置14連接。分配裝置12、反應(yīng)裝置13和采樣裝置14位于保溫裝置中。但是，采樣裝置14也可以位于出料裝置15之后。應(yīng)予說(shuō)明，分配裝置12和反應(yīng)裝置13組成本發(fā)明的反應(yīng)器裝置。

通過(guò)在本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備中，使用本發(fā)明的反應(yīng)器設(shè)備，由此使得在每個(gè)流路分配單元至反應(yīng)器單元的流路中，物流的流量主要由分配裝置的壓降主導(dǎo)，所以反應(yīng)器單元處的微小壓降可忽略不計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了每個(gè)反應(yīng)器單元中的流量基本相等。由此，可以實(shí)現(xiàn)各反應(yīng)器單元的進(jìn)料條件為平行條件。

本發(fā)明的評(píng)價(jià)設(shè)備中，通過(guò)采樣裝置及分析裝置進(jìn)行采樣和分析，可以獲得出料中反應(yīng)產(chǎn)物的種類、濃度等數(shù)據(jù)。采樣及分析裝置可以使用本領(lǐng)域公知的裝置。例如，采樣裝置和分析裝置是一體化采樣分析裝置，優(yōu)選是全自動(dòng)采樣裝置和分析裝置。

另外，采樣裝置及分析裝置中，優(yōu)選包含切換閥(未圖示)，通過(guò)該切換閥，可以實(shí)時(shí)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行采樣，然后進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。由此，可以實(shí)現(xiàn)不間斷全自動(dòng)采樣及分析，監(jiān)控反應(yīng)整個(gè)過(guò)程，通過(guò)分析數(shù)據(jù)挖掘反應(yīng)細(xì)化機(jī)理。

本發(fā)明的評(píng)價(jià)設(shè)備的反應(yīng)器單元中，在反應(yīng)器中填充酶催化劑。該酶催化劑可以是相同的，也可以是不同的。

在本發(fā)明的評(píng)價(jià)設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)以上并聯(lián)的反應(yīng)器單元是結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)器單元。應(yīng)予說(shuō)明，本發(fā)明中，“結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)器單元”是指，各反應(yīng)器單元中的反應(yīng)器相同，反應(yīng)器的連接方式相同。通過(guò)在兩個(gè)以上并聯(lián)的結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)器單元的反應(yīng)器中填充不同的酶或催化劑，可以準(zhǔn)確地比較、評(píng)價(jià)不同酶或催化劑之間的活性。

在本發(fā)明的評(píng)價(jià)設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)以上并聯(lián)的反應(yīng)器單元是結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)器單元。

在本發(fā)明的評(píng)價(jià)設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)以上并聯(lián)的反應(yīng)器單元是結(jié)構(gòu)不同的反應(yīng)器單元。應(yīng)予說(shuō)明，本發(fā)明中，“結(jié)構(gòu)不同的反應(yīng)器單元”是指，各反應(yīng)器單元中的反應(yīng)器不同，或者反應(yīng)器的連接方式不同，或者兩者都不同。通過(guò)在兩個(gè)以上并聯(lián)的結(jié)構(gòu)不同的反應(yīng)器單元的反應(yīng)器中填充相同的酶或催化劑，可以評(píng)價(jià)不同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器或者不同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器單元對(duì)反應(yīng)效率的影響。

圖5表示本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式，其包括進(jìn)料裝置、分配裝置、反應(yīng)裝置、采樣裝置、分析裝置和出料裝置，其中，反應(yīng)裝置中設(shè)有3個(gè)并聯(lián)的反應(yīng)器單元，通過(guò)采樣裝置分別對(duì)流出反應(yīng)器單元的物流進(jìn)行采樣，并使用分析裝置進(jìn)行分析。

圖6表示本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式，其包括進(jìn)料裝置、分配裝置、反應(yīng)裝置、采樣裝置、分析裝置和出料裝置，其中，反應(yīng)裝置中設(shè)有2個(gè)并聯(lián)的反應(yīng)器單元，其中一個(gè)反應(yīng)器單元是兩個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)，另一個(gè)反應(yīng)器單元由一個(gè)反應(yīng)器組成，通過(guò)采樣裝置分別對(duì)流出反應(yīng)器單元的物流進(jìn)行采樣，并使用分析裝置進(jìn)行分析。

[反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法]

本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法使用本發(fā)明的上述反應(yīng)器設(shè)備，所述方法包括以下步驟：進(jìn)料步驟，其中，使物流通過(guò)進(jìn)料裝置進(jìn)入分配裝置；分配步驟，其中，在分配裝置中，使物流通過(guò)各自設(shè)有流量控制組件的至少2條并聯(lián)的流路分配單元；反應(yīng)步驟，使從流路分配單元流出的物流分別進(jìn)入反應(yīng)裝置的至少2個(gè)并聯(lián)的反應(yīng)器單元進(jìn)行反應(yīng)；采樣步驟，用采樣裝置對(duì)從反應(yīng)裝置流出的物流進(jìn)行采樣，和分析步驟，用分析裝置對(duì)采樣的樣品進(jìn)行分析，其中，物流在分配裝置中的壓降是在反應(yīng)器單元中的壓降10倍以上，優(yōu)選20倍以上，更優(yōu)選50倍以上，最優(yōu)選100倍以上。

相應(yīng)的，本發(fā)明公開(kāi)了一種產(chǎn)品的制備方法，所述的反應(yīng)的方法包括至少2條并聯(lián)的流路分配過(guò)程和反應(yīng)過(guò)程，所述的流路分配過(guò)程和反應(yīng)過(guò)程對(duì)應(yīng)，物流通過(guò)分配過(guò)程進(jìn)入反應(yīng)過(guò)程，且所述的流路分配過(guò)程中的壓降是在反應(yīng)過(guò)程中的壓降的10倍以上，優(yōu)選20倍以上，更優(yōu)選50倍以上，最優(yōu)選100倍以上；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的流路分配過(guò)程中，每個(gè)反應(yīng)過(guò)程之間的物流的流量差為5%以內(nèi),優(yōu)選為3%以內(nèi)。

在本發(fā)明所述一種產(chǎn)品的制備方法，其中所述的反應(yīng)過(guò)程中的壓強(qiáng)(絕對(duì)壓強(qiáng))為0.5～3bar。

在本發(fā)明所述一種產(chǎn)品的制備方法中，所述的產(chǎn)品為油脂產(chǎn)品，更優(yōu)選為酯交換油脂。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，利用本發(fā)明所述的方法制備得到的產(chǎn)品為1,3-二飽和脂肪酸-2-不飽和脂肪酸甘油酯。

對(duì)于本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法中的反應(yīng)器設(shè)備，可以使用上述[反應(yīng)器設(shè)備]中所述的各要素。

通過(guò)在本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法中，使用本發(fā)明的上述反應(yīng)器設(shè)備，由此使得在每個(gè)流路分配單元至反應(yīng)器單元的流路中，物流的流量主要由分配裝置的壓降主導(dǎo)，所以反應(yīng)器單元處的微小壓降可忽略不計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了每個(gè)反應(yīng)器單元中的流量基本相等。由此，可以實(shí)現(xiàn)各反應(yīng)器單元的進(jìn)料條件為平行條件。

本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法中，在反應(yīng)步驟之后可以包括出料步驟。

本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法中，采樣步驟在反應(yīng)步驟和出料步驟之間，或者在出料步驟之后。

本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法中，可以進(jìn)一步包括使用保溫裝置的保溫步驟，優(yōu)選使反應(yīng)器設(shè)備處于保溫裝置中，更優(yōu)選所述反應(yīng)器設(shè)備、采樣裝置處于保溫裝置中。保溫步驟可以通過(guò)使用水浴保溫裝置、油浴保溫裝置或烘箱保溫裝置來(lái)進(jìn)行，優(yōu)選使用烘箱保溫裝置來(lái)進(jìn)行。通過(guò)使用保溫裝置，可以使各反應(yīng)器單元中的反應(yīng)處于相同的溫度條件下，另外通過(guò)使采樣步驟處于保溫裝置中，可以保持采取的樣品中的成分與反應(yīng)后的物流中的成分的一致性。

本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法中，采樣步驟和分析步驟可以是一體化的采樣分析步驟，優(yōu)選是利用全自動(dòng)采樣裝置和分析裝置的采樣分析步驟。

本發(fā)明的反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)方法中，在所述各反應(yīng)器中填充酶催化劑。在各反應(yīng)器中填充的酶催化劑可以是相同的，也可以是不同的。

在本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法的一個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)以上并聯(lián)的反應(yīng)器單元是結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)器單元。應(yīng)予說(shuō)明，本發(fā)明中，“結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)器單元”是指，各反應(yīng)器單元中的反應(yīng)器相同，反應(yīng)器的連接方式相同。通過(guò)在兩個(gè)以上并聯(lián)的結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)器單元的反應(yīng)器中填充不同的酶或催化劑，可以準(zhǔn)確地比較不同酶或催化劑之間的活性。

在本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法的一個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)以上并聯(lián)的反應(yīng)器單元是結(jié)構(gòu)不同的反應(yīng)器單元。應(yīng)予說(shuō)明，本發(fā)明中，“結(jié)構(gòu)不同的反應(yīng)器單元”是指，各反應(yīng)器單元中的反應(yīng)器不同，或者反應(yīng)器的連接方式不同，或者兩者都不同。通過(guò)在兩個(gè)以上并聯(lián)的結(jié)構(gòu)不同的反應(yīng)器單元的反應(yīng)器中填充相同的酶或催化劑，可以評(píng)價(jià)不同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器或者不同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器單元對(duì)反應(yīng)效率的影響。

如上所述的制備方法或評(píng)價(jià)方法，其中所述的反應(yīng)過(guò)程中為酶催化反應(yīng)，和/或反應(yīng)器中填充酶催化劑。

[反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)]

本發(fā)明中，反應(yīng)體系的評(píng)價(jià)是指在各反應(yīng)器單元中填充不同的酶或催化劑的條件下，評(píng)價(jià)不同酶或催化劑對(duì)于反應(yīng)效率的影響；或者在各反應(yīng)器單元中填充相同的酶或催化劑的條件下，評(píng)價(jià)不同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器或者不同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器單元對(duì)反應(yīng)效率的影響。

在相同時(shí)間、相同的流量、相同的反應(yīng)溫度以及相同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器單元的條件下，使底物通過(guò)不同的酶或催化劑，通過(guò)檢測(cè)產(chǎn)物的相關(guān)指標(biāo)來(lái)測(cè)定酶制劑的催化效果。對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)，利用數(shù)學(xué)建模方法(例如，線性擬合法)，按照下述公式(1)和(2)，進(jìn)行計(jì)算，這樣利用短時(shí)間就可以對(duì)的大量的酶的活性進(jìn)行反應(yīng)條件相同的平行對(duì)比評(píng)價(jià)。

通常而言，酶的失活符合一級(jí)失活模型，其活性的變化可以用以下的公式(1)和(2)描述：

k=k0*exp(-kd*t)(1)

kd=ln(2)/t1/2(2)

其中k為酶的活性，k0為酶的初始活性，kd為失活常數(shù)，t1/2為酶制劑的活性降低為初始活性一半時(shí)所需要的時(shí)間。

根據(jù)以上的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)測(cè)試不同酶在較短時(shí)間內(nèi)的活性變化就可以計(jì)算出不同酶的壽命。

本發(fā)明提到的上述特征，或?qū)嵤├岬降奶卣骺梢匀我饨M合。本案說(shuō)明書(shū)所揭示的所有特征可與任何組合物形式并用，說(shuō)明書(shū)中所揭示的各個(gè)特征，可以任何可提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特別說(shuō)明，所揭示的特征僅為均等或相似特征的一般性例子。

除非另行定義，文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的意義相同。此外，任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明方法中。文中所述的較佳實(shí)施方法與要素僅作示范之用。

實(shí)施例

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件或按照制造廠商所建議的條件。除非另外說(shuō)明，否則所有的百分?jǐn)?shù)、比率、比例、或份數(shù)按重量計(jì)。

本發(fā)明實(shí)施例中所用的油脂均來(lái)源于嘉里特種油脂，固定化脂肪酶lipozymetlim，液體酶制劑lipozymetl100l均來(lái)源于諾維信公司，用于固定化的大孔吸附樹(shù)脂x-5購(gòu)買自上海華震樹(shù)脂有限公司。下述實(shí)施例中流量閥門進(jìn)行壓降的調(diào)節(jié)。

實(shí)施例1

將100g大孔吸附樹(shù)脂x-5浸泡在去離子水中過(guò)夜，然后用95%的乙醇浸泡過(guò)夜，最后用去離子水沖洗數(shù)遍。將處理過(guò)的樹(shù)脂中加入100ml的lipozymetl100l液體酶和4ml1%的戊二醛溶液，在25℃，150rpm搖床中進(jìn)行固定化2小時(shí)。過(guò)濾除去上清液，將固定化后的樹(shù)脂放在室溫進(jìn)行干燥，得到固定化酶x-5。

實(shí)施例2

稱取80g固定化酶x-5填充到反應(yīng)柱1中，在反應(yīng)柱2和反應(yīng)柱3中分別填充80glipozymetlim。用于測(cè)試脂肪酶酯交換壽命的原料為60%棕櫚油硬脂精(iv16)和40%高油酸葵花籽油。所用的設(shè)備的組成示意圖如附圖5所示。烘箱的溫度設(shè)定在65℃，單管的流速控制在100g/h，棕櫚油硬脂精通過(guò)分配裝置的壓降為10bar，通過(guò)反應(yīng)柱的壓降0.5bar。通過(guò)測(cè)定產(chǎn)物在40℃下的固脂含量來(lái)計(jì)算酯交換率。計(jì)算公式如下：

酯交換率=(原料固脂含量-樣品固脂含量)/(原料固脂含量-平衡固脂含量)*100%

其中平衡固脂含量為原料經(jīng)過(guò)化學(xué)酯交換后的固脂含量。每隔段時(shí)間測(cè)定每個(gè)反應(yīng)柱出來(lái)油樣的重量和酯交換率來(lái)測(cè)定反應(yīng)器的平行程度和脂肪酶的使用壽命，結(jié)果如表1所示。

反應(yīng)柱1填裝的是實(shí)驗(yàn)室固定的脂肪酶x-5，從評(píng)測(cè)結(jié)果可以看出其使用壽命比商業(yè)化脂肪酶lipozymetlim差一些；反應(yīng)柱2和3填充的均為lipozymetlim，從評(píng)測(cè)的結(jié)果可以看出兩者的差異很小，表明平行測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定。此外，從三個(gè)反應(yīng)器的流速變化可以看出，流速基本能控制在100g/h，變化幅度在3%以內(nèi)。以上的數(shù)據(jù)說(shuō)明了本發(fā)明所提出的反應(yīng)評(píng)價(jià)裝置能有效的用于多種脂肪酶的評(píng)測(cè)，大大縮短了評(píng)測(cè)時(shí)間，提高了準(zhǔn)確度。

對(duì)比例1

稱取80g固定化酶x-5填充到反應(yīng)柱1中，在反應(yīng)柱2中填充80glipozymetlim。用于測(cè)試流速變化的的原料為60%棕櫚油硬脂精(iv16)和40%高油酸葵花籽油。烘箱的溫度設(shè)定在65℃，單管的流速控制在100g/h左右，通過(guò)分配裝置的分配壓降為3bar，通過(guò)反應(yīng)裝置的反應(yīng)壓降0.5bar左右。每隔一段時(shí)間測(cè)試兩根反應(yīng)器出口的流速。測(cè)試結(jié)果如表2所示。

對(duì)比例2

將對(duì)比例1中分配裝置的分配壓降降低到1bar，其他的條件和對(duì)比例1一樣，結(jié)果如表2所示。

由以上的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，若分配器的壓降和反應(yīng)器的壓降比值較小，兩根反應(yīng)器流速會(huì)出現(xiàn)較大的波動(dòng)，平衡之后并不能得到相同的流速。

實(shí)施例3

在反應(yīng)柱1中裝入80g硅膠粉，在反應(yīng)柱2中裝入80glipozymetlim，并將反應(yīng)柱1和反應(yīng)柱2頭尾串聯(lián)，使反應(yīng)柱1作為反應(yīng)柱2的前處理柱。在反應(yīng)柱3中轉(zhuǎn)入80glipozymetlim作為對(duì)照，結(jié)果如附圖6所示。其他的條件和實(shí)施例2一致。棕櫚油硬脂精通過(guò)分配裝置的壓降為50bar，通過(guò)反應(yīng)柱的壓降為1bar。結(jié)果如表3所示。

從結(jié)果可以看出，添加前處理柱之后，脂肪酶的使用壽命能得到提高，而且兩個(gè)柱子出口的流速?zèng)]有發(fā)生顯著的變化，說(shuō)明該設(shè)備的對(duì)反應(yīng)條件的控制比較穩(wěn)定。因此，本發(fā)明所述的設(shè)備能用于脂肪酶催化工藝上的測(cè)試。

實(shí)施例4

酶的失活符合一級(jí)失活模型，其活性的變化可以用以下的公式(1)和(2)描述：

k=k0*exp(-kd*t)(1)

kd=ln(2)/t1/2(2)

其中k為酶的活性，k0為酶的初始活性，kd為失活常數(shù)，t1/2為酶制劑的活性降低為初始活性一半時(shí)所需要的時(shí)間。

根據(jù)上述的模型，可以對(duì)實(shí)施例2和實(shí)施例3所獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，其中酯交換率用來(lái)反應(yīng)脂肪酶的催化活性，結(jié)果示于附圖7。

根據(jù)上述的數(shù)學(xué)模型，可以計(jì)算出兩種不同的脂肪酶的半衰期，以及兩種不同操作工藝下脂肪酶半衰期的變化。其中，固定化脂肪酶x-5的半衰期為14天，lipozymetlim的半衰期為25天，而在增加了前處理柱之后的lipozymetlim的半衰期增加到了75天。說(shuō)明了lipoyzmetlim比固定化酶x-5有更長(zhǎng)的使用壽命，此外，增加前處理硅膠柱能大幅度的提升脂肪酶的使用壽命。

產(chǎn)業(yè)實(shí)用性

通過(guò)本發(fā)明所述的評(píng)價(jià)設(shè)備和評(píng)價(jià)方法，能在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)不同類型的酶的活性高效且準(zhǔn)確地進(jìn)行評(píng)價(jià)。此外，配合現(xiàn)有的采樣分析技術(shù)，容易開(kāi)發(fā)出能實(shí)現(xiàn)在線分析測(cè)試的整合設(shè)備。本發(fā)明的設(shè)備和方法可用于各種工藝研究?jī)?yōu)化工作，以此進(jìn)行結(jié)構(gòu)篩選、平行性實(shí)驗(yàn)、壽命實(shí)驗(yàn)、對(duì)比實(shí)驗(yàn)、耐受性實(shí)驗(yàn)、工藝參數(shù)優(yōu)化。