一种制备富含GOS低乳糖乳的搅拌式生物反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种制备富含GOS低乳糖乳的搅拌式生物反应器，属于生物技术领域，包括第一酶解罐、第二酶解罐和储料罐，所述第一酶解罐和第二酶解罐的结构相同，所述第一酶解罐上设有入料口和出水管，所述第一酶解罐和第二酶解罐通过管道连接，所述第二酶解罐的下端通过管道连接储料罐，所述第一酶解罐上设有搅拌装置、搅拌折叠装置和搅拌清洗装置，所述搅拌装置设置在第一酶解罐上且与第一酶解罐转动配合，所述搅拌折叠装置设置在搅拌装置的转动端上，所述搅拌清洗装置位于第一酶解罐的内顶部。本实用新型专利技术采用可折叠收缩机构，在不需要对乳糖进行酶解时，可快速折叠搅拌叶片，达到酶与底物分离的效果，避免酶解过度。避免酶解过度。避免酶解过度。

【技术实现步骤摘要】
一种制备富含GOS低乳糖乳的搅拌式生物反应器


[0001]本技术属于生物
，体涉及一种制备富含GOS低乳糖乳的搅拌式生物反应器。

技术介绍

[0002]乳制品营养丰富，是自然界赐予人类最理想的天然食品之一。然而，乳糖不耐症这一世界性问题已经成为制约乳制品消费增长的重要因素。对此国内外学者开展了大量研究，解决这一问题最为直接有效的办法是选择饮用无乳糖或者乳糖含量低的乳制品，大多乳企通过在乳中直接添加乳糖酶的方式生产低乳糖乳制品。但该方法存在乳糖酶无法回收、影响产品质量、反应时间无法控制、乳糖酶用量大、生产成本高等缺点，固定化乳糖酶具有稳定性更高、催化反应的过程更容易控制、酶可以反复使用、节约成本，使产物不含外源性酶，提高了产品质量等优点，有望解决上述问题；使用专利酶Nurica在降解乳中乳糖的同时，能够产生丰富的低聚半乳糖(Galactooligosaccharides,GOS)，有利于人体肠道内的有益菌增殖，同时GOS具有防止龋齿发生、改善矿物质吸收、改善血清脂质、利于B族维生素产生、预防癌症以及降低血压的作用。当GOS含量达到最大值时又开始分解为半乳糖和葡萄糖，此时乳糖分解并不完全，将酶与奶及时快速分离并使用其他乳糖酶进行剩余乳糖再分解是保证GOS含量稳定、乳糖含量低的关键因素，因此需要一种制备富含GOS低乳糖乳的搅拌式生物反应器可以将酶快速分离的多酶连续反应器。
[0003]目前多见的固定化酶反应器一般有填充床反应器、搅拌罐反应器等，存在底物与酶接触不充分均匀、酶的分离速率较慢、载体易被桨叶剪切力破坏等缺点，尤其涉及多酶分步酶解的反应器较为少见，仍需进一步改进。
[0004]所以需要提供一种制备富含GOS低乳糖乳的搅拌式生物反应器可同时进行多级酶解反应、酶与产物快速分离的连续搅拌式生物反应器。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种制备富含GOS低乳糖乳的搅拌式生物反应器，用以解决现有技术中的问题。
[0006]本技术实施例采用下述技术方案：一种制备富含GOS低乳糖乳的搅拌式生物反应器，其特征在于第一酶解罐、第二酶解罐和储料罐，所述第一酶解罐和第二酶解罐的结构相同，所述第一酶解罐上设有入料口和出水管，所述第一酶解罐和第二酶解罐之间通过管道连接，所述第二酶解罐的下端通过管道连接储料罐，所述第一酶解罐上设有搅拌装置、搅拌折叠装置和搅拌清洗装置，所述搅拌装置设置在第一酶解罐上且与第一酶解罐转动配合，所述搅拌折叠装置设置在搅拌装置的转动端上，所述搅拌清洗装置位于第一酶解罐的内顶部，所述第一酶解罐内设有加热管，所述第一酶解罐设有温度传感器。
[0007]进一步的，所述搅拌装置包括电机支架、搅拌电机和搅拌轴，所述电机支架位于第一酶解罐的顶部，所述搅拌电机位于电机支架上，所述搅拌轴位于第一酶解罐内且搅拌轴
的顶部与搅拌电机的主轴传动连接。
[0008]进一步的，所述搅拌折叠装置包括驱动电机、第一齿轮、第二齿轮、驱动丝杆、螺纹轴、第一螺纹轴套、第二螺纹轴套、第一搅拌杆、第二搅拌杆和第三搅拌杆，所述驱动电机位于搅拌轴内，所述第一齿轮位于驱动电机的主轴上，所述螺纹轴与搅拌轴转动连接，所述第二齿轮位于螺纹轴上且与第一齿轮啮合，所述第一搅拌杆滑动连接在搅拌轴上，所述第一螺纹轴套螺纹连接在螺纹轴上且第一螺纹轴套与第一搅拌杆转动连接，所述第二搅拌杆滑动连接在第一搅拌杆上，所述第二搅拌杆的端部设有与第一螺纹轴套外壁螺纹连接的螺纹座，所述第三搅拌杆与第二搅拌杆滑动配合，所述第二螺纹轴套与第一螺纹轴套螺纹连接，所述第三搅拌杆的内壁上设有与第二螺纹轴套螺纹连接螺纹段，所述第一搅拌杆、第二搅拌杆和第三搅拌杆之间设有限位块，所述第一搅拌杆、第二搅拌杆和第三搅拌杆上设有搅拌叶片。
[0009]进一步的，每个所述搅拌叶片上均设有若干载酶孔，所述载酶孔内设有乳糖酶。
[0010]进一步的，所述搅拌清洗装置包括环形管和若干喷嘴，所述环形管位于第一酶解罐的内顶部，若干所述喷嘴等间距设置在环形管上，所述环形管上设有延伸至第一酶解罐外的加水口。
[0011]本技术实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0012]其一，本技术采用可折叠收缩机构，在不需要对乳糖进行酶解时(即GOS含量达到最大时)，可快速折叠搅拌叶片升至第一酶解罐的顶部，达到酶与底物快速分离的效果，避免底物从第一酶解罐底部流出时间过长从而导致酶解过度。
[0013]其二，本技术内设置搅拌清洗装置，酶解完成后，将会启动搅拌清洗装置，清水通过水压从加水口通过环形管后，通过喷头喷出清水对第一酶解罐进行清洗，以便下一次使用。
[0014]其三，本技术设置两个酶解罐，第一酶解罐内对乳糖酶解完成后，若符合生产要求，可将底物输直接送至第二酶解罐进行下一步酶解，若不符合则将搅拌叶片放入物料重新酶解，可以进行多级酶解。
附图说明
[0015]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0016]图1为本技术的立体结构示意图；
[0017]图2为本技术的局部剖视图；
[0018]图3为本技术的局部立体结构示意图；
[0019]图4为本技术的搅拌折叠装置在收缩状态的示意图；
[0020]图5为本技术的搅拌折叠装置在展开状态的示意图；
[0021]图6为本技术的搅拌装置和搅拌折叠装置的立体结构示意图；
[0022]附图标记
[0023]第一酶解罐1，第二酶解罐2，储料罐3，搅拌装置4，电机支架41，搅拌电机42，搅拌轴43，搅拌折叠装置5，驱动电机51，第一齿轮52，第二齿轮53，螺纹轴54，第一螺纹轴套55，
第二螺纹轴套56，第一搅拌杆57，第二搅拌杆59，第三搅拌杆591，螺纹座592，搅拌叶片593，载酶孔594，搅拌清洗装置6，加水口61，环形管62，喷嘴63，入料口7，出水管8，温度传感器9。
具体实施方式
[0024]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0025]以下结合附图，详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
[0026]参照图1至图6所示，本技术实施例提供一种制备富含GOS低乳糖乳的搅拌式生物反应器，包括第一酶解罐1、第二酶解罐2和储料罐3，所述第一酶解罐1和第二酶解罐2的结构相同，所述第一酶解罐1上设有入料口7和出水管8，所述第一酶解罐1和第二酶解罐2之间通过管道连接，所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备富含GOS低乳糖乳的搅拌式生物反应器，其特征在于，第一酶解罐(1)、第二酶解罐(2)和储料罐(3)，所述第一酶解罐(1)和第二酶解罐(2)的结构相同，所述第一酶解罐(1)上设有入料口(7)和出水管(8)，所述第一酶解罐(1)和第二酶解罐(2)之间通过管道连接，所述第二酶解罐(2)的下端通过管道连接储料罐(3)，所述第一酶解罐(1)上设有搅拌装置(4)、搅拌折叠装置(5)和搅拌清洗装置(6)，所述搅拌装置(4)设置在第一酶解罐(1)上且与第一酶解罐(1)转动配合，所述搅拌折叠装置(5)设置在搅拌装置(4)的转动端上，所述搅拌清洗装置(6)位于第一酶解罐(1)的内顶部，所述第一酶解罐(1)内设有加热管，所述第一酶解罐(1)设有温度传感器(9)。2.根据权利要求1所述的一种制备富含GOS低乳糖乳的搅拌式生物反应器，其特征在于：所述搅拌装置(4)包括电机支架(41)、搅拌电机(42)和搅拌轴(43)，所述电机支架(41)位于第一酶解罐(1)的顶部，所述搅拌电机(42)位于电机支架(41)上，所述搅拌轴(43)位于第一酶解罐(1)内且搅拌轴(43)的顶部与搅拌电机(42)的主轴传动连接。3.根据权利要求2所述的一种制备富含GOS低乳糖乳的搅拌式生物反应器，其特征在于：所述搅拌折叠装置(5)包括驱动电机(51)、第一齿轮(52)、第二齿轮(53)、螺纹轴(54)、第一螺纹轴套(55)、第二螺纹轴套(56)、第一搅拌杆(57)、第二搅拌杆(59)和第三搅拌杆(591)，所述驱动电机(51)位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛武鹏，原卉卉，杨孝成，张艳，赵丽丽，王爽爽，丁一，张闹，高秦艺，谢玉霞，李帅，张永金，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：