一种连续式中药发酵及产物串联膜分离系统技术方案

本发明专利技术涉及一种连续式中药发酵及产物串联膜分离系统，属于膜分离技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种连续式中药发酵及产物串联膜分离系统


[0001]本专利技术涉及一种连续式中药发酵及产物串联膜分离系统，属于益生菌发酵领域
/
中药发酵领域
。

技术介绍

[0002]中药功效成分的体外发酵转化已经成为目前保健食品或特医食品领域研究热点，该技术是将中药粉
(
比如天山雪莲
)、
益生菌
、
改良
MRS
培养基
、
水四种原料在发酵罐中混合发酵，将中药活性成分在体外做转化提高吸收率
。
其中，益生菌体外发酵转化是当前中药功效成分的体外发酵转化的主要技术手段
。
使用益生菌体外发酵转化可以将功效成为转化成易于人体吸收和利用的活性物质，同时去除中药中有毒有害成分
。
[0003]在体外发酵转化过程结束后，需要将发酵过程中所添加的物质进行去除，最后得到不含细菌
、
无机盐的发酵液
。
然而，现有技术中常先后采用不同的处理手段以分别去除细菌和无机盐，而先后不同方式处理的工艺目前不仅存在无法进行相互连接的问题，有工艺连续性的局限性，导致无法连续化生产
、
生产效率低，也无法避免温度压力等环境对活性成分的破坏作用
。
[0004]因此，目前还鲜有能够连续生产或连续式发酵且能够定向去除菌体及无机盐的设备，也无法实现菌体的回流
/
回收至发酵罐继续发酵
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种连续式中药发酵及产物串联膜分离系统，包括依次由管路连接的发酵罐
、
第一膜过滤缓冲罐
、
高压泵
、
陶瓷膜管组陶瓷膜
、
第二膜过滤缓冲罐
、
中空纤维膜超滤组
、
产物收集罐，所述发酵罐内部设置有搅拌器且连接所述发酵罐顶部的搅拌电机，所述发酵罐底部由第一过滤管路连接所述第一膜过滤缓冲罐的顶部，所述第一膜过滤缓冲罐底部由蠕动泵和第一回流管路连接所述发酵罐顶部；
[0006]应当理解，所述发酵罐中添加中药粉
、
益生菌
、
改良
MRS
培养基
、
水四种原料进行混合发酵后由第一过滤管路通入第一膜过滤缓冲罐；其中发酵后的菌种
、
菌液能够通过所述第一回流管路回流至发酵罐，构成循环；所述蠕动泵安装在所述第一回流管路；所述膜过滤缓冲罐指的是常见的用于调节系统中压力波动确保系统工作稳定的缓冲罐，在本专利技术中缓冲罐的作用是通过蠕动泵控制浓缩菌液的流量；
[0007]所述第一膜过滤缓冲罐底部还由第一高压泵和第二过滤管路连接所陶瓷膜管组；所述陶瓷膜管组由多个陶瓷膜管依次串连构成，所述陶瓷膜管组由第二回流管路连接所述第一膜过滤缓冲罐；应当理解，所述第一高压泵安装在所述第二过滤管路；
[0008]应当理解，所述陶瓷膜管指的是由陶瓷膜制成的膜管，包括出口和进口，多个所述陶瓷膜管应当是由管路依次经过每个陶瓷膜管的进口和出口构成串连；所述高压泵能够使得发酵液加压后进入陶瓷膜管组；所述第二回流管路的作用是让陶瓷膜管组中过滤出的浓缩菌液回流至第一膜过滤缓冲罐，构成循环；
[0009]所述陶瓷膜管组还由第三过滤管路连接所述第二膜过滤缓冲罐，所述第二膜过滤缓冲罐底部连接有产物收集罐；所述产物收集罐是用于收集产物的罐体；
[0010]所述第二膜过滤缓冲罐底部由第四过滤管路连接中空纤维膜超滤组，所述膜过滤膜芯组由多个中空纤维膜超滤管串连构成，所述中空纤维膜超滤组还由第三回流管路连接所述第二膜过滤缓冲罐顶部；所述第三回流管路的作用是使得中空纤维膜超滤组中过滤出的无机盐进行回流，构成循环；
[0011]在本专利技术的一种实施方式中，所述搅拌器由转轴和多个搅拌桨叶连接构成，所述搅拌电机连接所述转轴
。
[0012]在本专利技术的一种实施方式中，所述第一膜过滤缓冲罐底部与所述第一回流管路的连接处
、
与所述第二过滤管路的连接分别设置有出液阀和内循环阀，分别用于菌体浓液回收和循环过滤
。
[0013]在本专利技术的一种实施方式中，所述发酵罐设置有无菌取样器
。
[0014]在本专利技术中，所述发酵罐
、
第一膜过滤缓冲罐和第二膜过滤缓冲罐均设置有支腿并安装在地面，所述“顶部”指的是所述发酵罐
、
第一膜过滤缓冲罐或第二膜过滤缓冲罐距离地面的最大高度处，所述“底部”指的是所述发酵罐
、
第一膜过滤缓冲罐或第二膜过滤缓冲罐距离地面的最小高度处
。
[0015]在本专利技术的一种实施方式中，所述陶瓷膜管组包括两个串连的陶瓷膜管；所述中空纤维膜超滤管组包括两个串连的中空纤维膜超滤管
。
[0016]在本专利技术的一种实施方式中，所述第二回流管路安装有第一冷却管和第一转子流量计；所述第四过滤管路安装有第二冷却管和温度计
。
[0017]在本专利技术的一种实施方式中，所述第三回流管路安装有第二高压泵；应当理解，所述第二高压泵安装在第三回流管路
。
[0018]在本专利技术的一种实施方式中，所述第一高压泵还设置有卡盘，所述卡盘的作用是连接缓冲罐
。
[0019]在本专利技术的一种实施方式中，所述发酵罐设置有无菌取样器，用于发酵过程中取样
。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]1、
本专利技术将中空纤维膜组过滤和膜过滤膜芯组过滤结合形成了两级过滤系统，能够定向去除菌体及无机盐
。
[0022]2、
本专利技术便于对整体系统结构统一控制，提高了工作效率，有利于实现连续化生产
。
[0023]3、
本专利技术陶瓷膜管组和中空纤维超滤组均采用串连结构，节省空间
。
[0024]4、
本专利技术设置有多个回流管路形成的多级内循环，有利于分离物质重新回流循环使用，提高生产效率
。
附图说明
[0025]图1为本专利技术一种实施方式中整体结构示意图
。
[0026]图2为本专利技术一种实施方式中第一级内循环部分的结构示意图
。
[0027]图3为本专利技术一种实施方式中第二级内循环部分的结构示意图
。
[0028]图4为本专利技术一种实施方式中第三级内循环部分的结构示意图
。
[0029]图中，1：搅拌电机，2：发酵罐，3：第一回流管道，4：无菌取样器，5：搅拌器，6：发酵罐支腿，7：发酵罐蠕动泵，8：排污阀门，9：第一膜过滤缓冲罐，
10
：浓液出液阀，
11
：第一内循环阀，
12
：第一卡盘，
13
：第一高压泵，
14
：第二卡盘，
15...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种连续式中药发酵及产物串联膜分离系统，其特征在于，包括依次由管路连接的发酵罐
、
第一膜过滤缓冲罐
、
高压泵
、
陶瓷膜管组
、
第二膜过滤缓冲罐
、
中空纤维膜超滤组
、
产物收集罐，所述发酵罐内部设置有搅拌器且连接所述发酵罐顶部的搅拌电机，所述发酵罐底部由第一过滤管路连接所述第一膜过滤缓冲罐的顶部，所述第一膜过滤缓冲罐底部由蠕动泵和第一回流管路连接所述发酵罐顶部；所述第一膜过滤缓冲罐底部还由第一高压泵和第二过滤管路连接所述陶瓷膜管组；所述陶瓷膜管组由多个陶瓷膜管依次串连构成，所述陶瓷膜管组由第二回流管路连接所述第一膜过滤缓冲罐；所述陶瓷膜管组还由第三过滤管路连接所述第二膜过滤缓冲罐，所述第二膜过滤缓冲罐底部连接有产物收集罐；所述第二膜过滤缓冲罐底部由第四过滤管路连接中空纤维膜超滤组，所述中空纤维膜超滤组由多个中空纤维膜超滤管串连构成，所述膜过滤膜芯组还由第三回流管路连接所述第二膜过滤缓冲罐顶部
。2.
根据权利要求1所述的一种连续式中药发酵及产物串联膜分离系统，其特征在于，所述搅拌器由转轴和多个搅拌桨叶连接构成，所述搅拌电机连接所述转轴
。3.
根据权利要求1所述的一种连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光耀，周小兵，
申请(专利权)人：无锡特殊食品与营养健康研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：