生物酶反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及酶反应器技术领域，公开了一种生物酶反应器。该酶反应器包括：罐体、供气元件和设置于罐体顶部的封头，所述封头上设置有物料进料口和排空口，所述罐体底部设置有物料放料口，所述供气元件用于向所述罐体通入气体。本实用新型专利技术的生物酶反应器无搅拌装置，通过压缩气体实现物料和酶的充分反应，与传统的搅拌型反应器相比，该装置操作简单、设备投资成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
生物酶反应器


[0001]本技术涉及酶反应器
，具体涉及一种生物酶反应器。

技术介绍

[0002]近年来，世界范围内的肥胖、糖尿病、高血压和高血脂症等体重过度增加相关疾病的患病率和发病率显著增加，低热量的代糖成为人们研究的热点。阿洛酮糖作为一款新型甜味剂，其甜度约为蔗糖的70％，热量约为蔗糖0.3％，是一款蔗糖的完美替代品。
[0003]阿洛酮糖的生产采用果葡糖浆为原料，经过生物酶催化转化反应得到。生物酶催化反应是在生物酶反应器中进行的，反应器的设计对于产品的成本及能耗有重要影响。目前工业上采用的生物酶反应器主要为搅拌罐型酶反应器。该类酶反应器存在酶消耗量大、操作及生产成本高等问题，对于固定化酶而言，酶与料液在反应器外进行分离，带来的能耗较高，同时高强度的机械搅拌会对固定化酶的结构造成一定程度的破坏，导致酶的损耗、影响酶的稳定性和重复使用性能。此外，对于糖浆反应而言，搅拌过程中会使得部分糖浆黏着在搅拌上，也会导致反应产品的收率和转化率下降，造成生产成本的提高。为了解决上述问题，需要对传统的酶反应器进行改进。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是克服现有技术中搅拌罐型酶反应器存在酶消耗量大、酶分离困难、生产效率低及生产成本高等问题，提供了一种生物酶反应器。本技术提供的生物酶反应器即可适用于液态酶又可适用于固定化酶。
[0005]为了实现上述目的，本技术提供了一种生物酶反应器，其特征在于，该生物酶反应器包括：罐体、供气元件和设置于罐体顶部的封头，所述封头上设置有物料进料口和排空口，所述罐体底部设置有物料放料口，所述供气元件用于向所述罐体通入气体。
[0006]通过上述技术方案，本技术取得了以下有益效果：
[0007](1)本技术的生物酶反应器可适用于液态酶的反应及固定化酶的反应。
[0008](2)本技术的生物酶反应器无搅拌装置，通过压缩气体实现物料和酶的充分反应，与传统的搅拌型反应器相比，该装置操作简单、设备投资成本低。此外，对于固定化酶的反应，避免了固定化酶在批次反应过程中受到的破损问题，提高了酶的稳定性、降低了酶耗。
[0009](3)在本技术的优选实施方式中，通过设置筛网，无需再将物料排放至反应器外进行固定化酶的分离，节省能耗，提高生产效、降低生产成本。
附图说明
[0010]附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0011]图1为本技术的一种具体实施方式的生物酶反应器的示意图；
[0012]图2为本技术的筛网的示意图；
[0013]图3为本技术的带孔压板的示意图。
[0014]附图标记说明
[0015]1、封头
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2、压缩气体入口
[0016]3、循环物料进料口
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4、物料进料口
[0017]5、换热介质出口
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6、生物酶放料口
[0018]7、物料放料口
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8、夹套
[0019]9、罐体
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10、换热介质进口
[0020]11、排空口
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12、筛网
[0021]13、带孔压板
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14、pH检测口
[0022]15、温度检测口
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16、压缩气体底部进气阀
[0023]17、物料循环阀
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18、卸料阀
[0024]19、压缩气体顶部进气阀
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20、生物酶卸料阀
[0025]21、物料循环泵
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22、人孔
具体实施方式
[0026]以下对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。
[0027]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0028]本技术提供了一种生物酶反应器，其特征在于，该生物酶反应器包括：罐体9、供气元件和设置于罐体9顶部的封头1，所述封头1上设置有物料进料口4和排空口11，所述罐体9底部设置有物料放料口7，所述供气元件用于向所述罐体9通入气体。
[0029]根据本技术，优选情况下，所述封头1上还设置有压缩气体入口2。
[0030]根据本技术，当所使用的酶为固定化酶时，优选情况下，所述罐体9内设置有筛网12，所述筛网12配有带孔压板13。筛网的设置可以在反应器内部实现固定化酶与反应液的分离，简化反应流程，节省能耗，提高生产效、降低生产成本。
[0031]根据本技术，优选情况下，所述带孔压板上的开孔可以呈矩阵排列，如图3中的(a)所示，也可以以中心向四周发散排列，如图3中的(b)所示，其中，所述带孔压板的厚度为5
‑
10mm(例如可以为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm)，优选为8mm，开孔的大小为0.5
‑
1.5cm(例如可以为0.5cm、0.7cm、0.9cm、1.1cm、1.3cm、1.5cm)。所述筛网与带孔压板的设置方式为类似于“夹心结构”上表面和下表面为带孔压板，中间为筛网，其中固定化酶位于上表面带孔压板的上方。
[0032]根据本技术，所述筛网为本领域常用的筛网，只要筛网12的孔径小于固定化酶的粒径，使固定化酶不能进入筛网12的下方空间，且反应后的液体可以通过筛网进入罐体9的底部即可，优选情况下，所述筛网12的材料为钢丝，目数为100
‑
200目。
[0033]根据本技术，优选情况下，所述固定化酶为大孔树脂固定化酶和/或硅藻土固
定化酶，所述固定化酶的用量占反应体系中物料总重量的1
‰‑5‰
。
[0034]根据本技术，优选情况下，所述筛网12距罐体9顶部的距离占罐体9圆柱侧壁高度的比值为0.5
‑
1。更优选情况下，所述筛网12位于罐体9锥形底部的上部，靠近罐体9圆柱侧壁的底部。将筛网设置在上述位置可以在保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物酶反应器，其特征在于，该生物酶反应器包括：罐体(9)、供气元件和设置于罐体(9)顶部的封头(1)，所述封头(1)上设置有物料进料口(4)和排空口(11)，所述罐体(9)底部设置有物料放料口(7)，所述供气元件用于向所述罐体(9)通入气体。2.根据权利要求1所述的生物酶反应器，其特征在于，所述封头(1)上还设置有压缩气体入口(2)；和/或，所述供气元件通过所述物料放料口(7)向所述罐体(9)通入气体。3.根据权利要求2所述的生物酶反应器，其特征在于，所述罐体(9)内设置有筛网(12)，所述筛网(12)配有带孔压板(13)；和/或，所述筛网(12)的材料为钢丝，目数为100
‑
200目。4.根据权利要求3所述的生物酶反应器，其特征在于，所述筛网(12)距罐体(9)顶部的距离占罐体(9)圆柱侧壁高度的比值为0.5
‑
1。5.根据权利要求3所述的生物酶反应器，其特征在于，所述筛网(12)位于罐体(9)锥形底部的上部，靠近罐体(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：周锦怡，田芳，佟毅，李义，武丽达，梁颖超，李凡，裴成利，沈乃东，安泰，
申请(专利权)人：中粮营养健康研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：