一种用于生物发酵合成法制备麦角硫因的提取除杂系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于生物发酵合成法制备麦角硫因的提取除杂系统，包括微滤膜系统和超滤膜系统；所述的微滤膜系统包括微滤循环料罐、输料泵、保安过滤器、第一循环泵、陶瓷膜组件和换热器，所述的超滤膜系统包括超滤循环料罐、第二循环泵和超滤膜组件。本实用新型专利技术的一种用于生物发酵合成法制备麦角硫因的提取除杂系统通过微滤膜系统和超滤膜系统的多次循环提取能够快速有效去除提取液中分子量大于4000的杂质，工序简单，提取过程中无需添加助滤剂，提取周期短、耗能低以及提取效率高；同时结构简单、自动化程度高、提取效果好且不会造成环境污染。

A system for extracting and removing impurities from ergothione by bio-fermentation synthesis

The utility model discloses an extraction and impurity removal system for ergothione preparation by biological fermentation synthesis, including a microfiltration membrane system and an ultrafiltration membrane system; the microfiltration membrane system comprises a microfiltration circulating material tank, a feed pump, a security filter, a first circulating pump, a ceramic membrane module and a heat exchanger; the ultrafiltration membrane system comprises an ultrafiltration circulating material tank, a second circulating pump and an ultrafiltration membrane system. Components. The utility model relates to an extraction and impurity removal system for ergothione preparation by biological fermentation synthesis method, which can quickly and effectively remove impurities whose molecular weight is more than 4000 in the extract solution through multiple cycles extraction of the microfiltration membrane system and the ultrafiltration membrane system. The process is simple, the extraction period is short, the energy consumption is low and the extraction efficiency is high without adding filter aids in the extraction process; at the same time, the structure is simple and automatic. High degree of chemical reaction, good extraction effect and no environmental pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种用于生物发酵合成法制备麦角硫因的提取除杂系统
本技术属于微生物提纯
，具体涉及一种用于生物发酵合成法制备麦角硫因的提取除杂系统。
技术介绍
麦角硫因是一种天然抗氧化剂，是一种来源于植物并且可以在动物中积累的天然氨基酸，具很有强的抗氧化活性，能够清除活性氧族、螯合二价金属离子、激活抗氧化物酶、抑制超氧化物歧化酶以及抑制各种血红素蛋白发生氧化反应等。由于麦角硫因的这些特性，决定了它在医药、食品饮料、功能食品、动物饲料、化妆品及生物技术等领域具有广泛的用途和市场前景。以蕈菌菌丝体深层发酵技术生物合成制备麦角硫因的生物发酵合成法是目前现有技术中常用的麦角硫因的制备方法，该方法可以通过代谢及调控等发酵过程控制手段有效地提高麦角硫因的产率，降低生产成本及保证产品的安全性。生物发酵合成法制备出麦角硫因的提取过程主要是滤除微粒、蛋白、多糖等大分子杂质。现有的提取装置具有工序繁杂、提取过程中需要添加助滤剂、提取周期长、耗能高以及提取效率低等缺点。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于生物发酵合成法制备麦角硫因的提取除杂系统，该提取除杂系统与传统的提取装置相比省去了醇沉工艺中的多道工序、提取过程中无需添加助滤剂、缩短了提取周期、节约了热能、自动化程度高以及提高生产效率。本技术是通过以下技术方案实现的：一种用于生物发酵合成法制备麦角硫因的提取除杂系统，包括微滤膜系统和超滤膜系统；所述的微滤膜系统包括微滤循环料罐、输料泵、保安过滤器、第一循环泵、陶瓷膜组件和换热器，其中所述换热器包括储液室、冷却室和加热室，三者互不相通，所述冷却室位于所述换热器的一侧且包括至少两个相互平行的冷却腔，所述加热室位于所述换热器内与所述冷却室相对的一侧且包括至少两个相互平行的加热腔，所述冷却腔与所述加热腔交错相邻且平行，所述的储液室位于所述冷却室与所述加热室之间，所述储液室一端为储液室进料端，另一端为储液室出料端；所述微滤循环料罐的进料端与进料管连通，所述微滤循环料罐的出料端通过管路与所述输料泵的进料端连通，所述输料泵的出料端通过管路与所述保安过滤器的进料端连通，所述保安过滤器的出料端通过管路与所述第一循环泵的进料端连通，所述第一循环泵的出料端通过管路与所述陶瓷膜组件的进料端连通，所述陶瓷膜组件的过滤余液出料端通过管路与所述储液室的储液室进料端连通，所述储液室的储液室出料端通过管路与所述微滤循环料罐的进料端连通，所述保安过滤器与所述第一循环泵之间还通过管路与所述储液室的储液室进料端连通；所述的超滤膜系统包括超滤循环料罐、第二循环泵和超滤膜组件，所述超滤循环料罐的出料端通过管路与所述第二循环泵的进料端连通，所述第二循环泵的出料端通过管路与所述超滤膜组件的进料端连通，所述超滤膜组件的过滤余液出料端通过管路与所述超滤循环料罐的进料端连通，所述超滤膜组件的透析液出料端与出料管连通；所述微滤膜系统通过所述陶瓷膜组件的透析液出料端与所述超滤膜系统中的所述超滤循环料罐的进料端连接。在上述技术方案中，所述冷却腔向设置有所述加热室的方向延伸，所述冷却腔的前端面与所述换热器内壁之间的距离为该方向上所述换热器长度的1/5-1/3；所述加热腔向设置有所述冷却室的方向延伸，所述加热腔的前端面与所述换热器内壁之间的距离为该方向上所述换热器长度的1/5-1/3。在上述技术方案中，所述冷却室的一端连接有冷却液进液管，另一端连接有冷却液出液管；所述加热室的一端连接有加热液进液管，另一端连接有加热液出液管。在上述技术方案中，所述储液室的进料端的开设方向与所述冷却腔的设置方向垂直，所述储液室的出料端的开设方向与所述冷却腔的设置方向垂直。在上述技术方案中，所述换热器与所述微滤循环料罐之间的管路上设置有第一储液罐，所述第一储液罐上设置有第一输送泵；所述超滤膜组件与所述超滤循环料罐之间的管路上设置有第二储液罐，所述第二储液罐上设置有第二输送泵。在上述技术方案中，所述第一循环泵与所述陶瓷膜组件之间设置有加压泵。在上述技术方案中，所述第一储液罐与所述微滤循环料罐之间设置有控制所述第一储液罐内料液流入所述微滤循环料罐内的连通阀；所述第二储液罐与所述超滤循环料罐之间设置有控制所述第二储液罐内料液流入所述超滤循环料罐内的连通阀。在上述技术方案中，所述换热器上设置有温度传感器；所述微滤循环料罐内设置有液位计；所述超滤循环料罐内设置有液位计。在上述技术方案中，所述输料泵的后端、第一循环泵的后端、陶瓷膜组件的后端、第二循环泵的后端以及超滤膜组件的后端均设置有温度表和压力表。在上述技术方案中，所述的温度传感器、液位计、温度表和压力表与控制系统电连接。本技术的一种用于生物发酵合成法制备麦角硫因的提取除杂系统的使用方法为：首先将含有菌丝体的料液加入所述的微滤循环料罐内，打开所述输料泵使料液通过所述保安过滤器过滤掉大颗粒物质后，通过所述换热器回流至所述微滤循环料罐；待料液的温度达到室温(25℃)时，打开所述第一循环泵，大部分料液通过所述第一循环泵加压后，依次通过所述陶瓷膜组件和所述换热器回流至所述微滤循环料罐；少部分料液依然直接通过所述换热器回流至所述微滤循环料罐内；料液在错流通过所述陶瓷膜组件时，能够透过陶瓷膜孔径的料液通过管路直接进入所述超滤循环料罐内；待所述超滤循环料罐内的料液超过设定体积后，打开所述第二循环料泵，料液加压后通过所述超滤膜组件，再回流至所述超滤循环料罐内，通过调节所述超滤膜组件前后两端的压力，能够透过超滤膜孔径的料液通过所述出液管进入下一道工序；循环过程中通过所述陶瓷膜组件和所述超滤膜组件前后的压力表监测所述微滤膜系统和超滤膜系统的工作状态。本技术的优点和有益效果为：(1)本技术的一种用于生物发酵合成法制备麦角硫因的提取除杂系统通过微滤膜系统和超滤膜系统的多次循环提取能够快速有效去除提取液中分子量大于4000的杂质，工序简单，提取过程中无需添加助滤剂，提取周期短、耗能低以及提取效率高。(2)本技术结构简单、自动化程度高、提取效果好且不会造成环境污染。(3)本技术通过所述第一储液罐和第二储液罐分别缓解所述微滤循环料罐和超滤循环料罐内的容液量，减轻过滤的压力。(4)本技术通过加压泵增大所述陶瓷膜组件内的反冲力，防止所述陶瓷膜组件内发生堵塞。附图说明图1是本技术的一种用于生物发酵合成法制备麦角硫因的提取除杂系统的结构示意图。图2是本技术的换热器的俯视图的剖面图。其中，1：进料管，2：微滤循环料罐，3：输料泵，4：保安过滤器，5：第一循环泵，6：加压泵，7：陶瓷膜组件，8：换热器，801：冷却室，801-1：冷却液进液管，801-2：冷却液出液管，802：储液室，802-1：储液室进料端，802-2：储液室出料端，803：加热室，803-1：加热液进液管，803-2：加热液出液管，9：第一储液罐，10：第一输送泵，11：超滤循环料罐，12：第二循环泵，13：超滤膜组件，14：第二储液罐，15：第二输送泵，16：出料管。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。具体实施方式下面结合附图与具体的实施例对本技术作进一步详细描述。需要说明的是：下述实施例是说明性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生物发酵合成法制备麦角硫因的提取除杂系统，其特征在于，包括微滤膜系统和超滤膜系统；所述的微滤膜系统包括微滤循环料罐、输料泵、保安过滤器、第一循环泵、陶瓷膜组件和换热器，其中所述换热器包括储液室、冷却室和加热室，三者互不相通，所述冷却室位于所述换热器的一侧且包括至少两个相互平行的冷却腔，所述加热室位于所述换热器内与所述冷却室相对的一侧且包括至少两个相互平行的加热腔，所述冷却腔与所述加热腔交错相邻且平行，所述的储液室位于所述冷却室与所述加热室之间，所述储液室一端为储液室进料端，另一端为储液室出料端；所述微滤循环料罐的进料端与进料管连通，所述微滤循环料罐的出料端通过管路与所述输料泵的进料端连通，所述输料泵的出料端通过管路与所述保安过滤器的进料端连通，所述保安过滤器的出料端通过管路与所述第一循环泵的进料端连通，所述第一循环泵的出料端通过管路与所述陶瓷膜组件的进料端连通，所述陶瓷膜组件的过滤余液出料端通过管路与所述储液室的储液室进料端连通，所述储液室的储液室出料端通过管路与所述微滤循环料罐的进料端连通，所述保安过滤器与所述第一循环泵之间还通过管路与所述储液室的储液室进料端连通；所述的超滤膜系统包括超滤循环料罐、第二循环泵和超滤膜组件，所述超滤循环料罐的出料端通过管路与所述第二循环泵的进料端连通，所述第二循环泵的出料端通过管路与所述超滤膜组件的进料端连通，所述超滤膜组件的过滤余液出料端通过管路与所述超滤循环料罐的进料端连通，所述超滤膜组件的透析液出料端与出料管连通；所述微滤膜系统通过所述陶瓷膜组件的透析液出料端与所述超滤膜系统中的所述超滤循环料罐的进料端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于生物发酵合成法制备麦角硫因的提取除杂系统，其特征在于，包括微滤膜系统和超滤膜系统；所述的微滤膜系统包括微滤循环料罐、输料泵、保安过滤器、第一循环泵、陶瓷膜组件和换热器，其中所述换热器包括储液室、冷却室和加热室，三者互不相通，所述冷却室位于所述换热器的一侧且包括至少两个相互平行的冷却腔，所述加热室位于所述换热器内与所述冷却室相对的一侧且包括至少两个相互平行的加热腔，所述冷却腔与所述加热腔交错相邻且平行，所述的储液室位于所述冷却室与所述加热室之间，所述储液室一端为储液室进料端，另一端为储液室出料端；所述微滤循环料罐的进料端与进料管连通，所述微滤循环料罐的出料端通过管路与所述输料泵的进料端连通，所述输料泵的出料端通过管路与所述保安过滤器的进料端连通，所述保安过滤器的出料端通过管路与所述第一循环泵的进料端连通，所述第一循环泵的出料端通过管路与所述陶瓷膜组件的进料端连通，所述陶瓷膜组件的过滤余液出料端通过管路与所述储液室的储液室进料端连通，所述储液室的储液室出料端通过管路与所述微滤循环料罐的进料端连通，所述保安过滤器与所述第一循环泵之间还通过管路与所述储液室的储液室进料端连通；所述的超滤膜系统包括超滤循环料罐、第二循环泵和超滤膜组件，所述超滤循环料罐的出料端通过管路与所述第二循环泵的进料端连通，所述第二循环泵的出料端通过管路与所述超滤膜组件的进料端连通，所述超滤膜组件的过滤余液出料端通过管路与所述超滤循环料罐的进料端连通，所述超滤膜组件的透析液出料端与出料管连通；所述微滤膜系统通过所述陶瓷膜组件的透析液出料端与所述超滤膜系统中的所述超滤循环料罐的进料端连接。2.根据权利要求1所述的用于生物发酵合成法制备麦角硫因的提取除杂系统，其特征在于，所述冷却腔向设置有所述加热室的方向延伸，所述冷却腔的前端面与所述换热器内壁之间的距离为该方向上所述换热器长度的1/5-1/3；所述加热腔向设置有所述冷却室的方向延伸，所述加热腔的前端面与所述换热...

【专利技术属性】
技术研发人员：周子振，李健，张进城，原晋波，张大龙，石刚，
申请(专利权)人：天津市中科诺识生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12