[发明专利]生物酶液体和饮料的多级超滤纯化分离浓缩装置

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及生物酶液体和饮料提取液浓缩分离设备，尤其涉及一种生物酶液体和饮料的多级超滤纯化分离浓缩装置。

背景技术

由于生物酶制剂、饮料、溶剂等领域，产品的质量容易受温度的限制，因此传统的高温蒸发浓缩方法不适用于生物酶制剂、饮料等液体产品的浓缩，而真空冷冻浓缩法、反渗透浓缩法的成本又很高，尤其食品级酶制剂的浓缩对浓缩技术要求更高，既要求浓缩过程酶活损失小得到较高活力的生物酶浓缩液，又要求完全无污染的浓缩过程，因此目前的多款浓缩设备的实用性都不强。

发明内容

本发明的目的是：为实现实用、高效分离、高浓缩比、低损失、连续大批量制备生物酶浓缩液及纯净饮料，提供一种生物酶液体和饮料的多级超滤纯化分离浓缩装置。

本发明的技术方案为：

1、本生物酶液体和饮料的多级超滤纯化分离浓缩装置，设置有多级过滤浓缩装置和封闭式超滤系统，并设有冷却系统，可控制超滤于5～35℃温度状态下运行，减少酶活力损失，并配套完善的回收与再生系统。

2、本生物酶液体和饮料的多级超滤纯化分离浓缩装置，选择截留分子量为3000～20000D的有机膜或不锈钢超滤管去除水、糖等小分子物质，实现浓缩分离操作，把液体变浓，达到所需浓度生物酶或其他液体。

3、本分离装置通过采用板式超滤和管式超滤的多级结构与并联、串联组合，连续高效过滤，其浓缩程度是完全自由控制的，达到多级浓缩的目标产物。

4、本分离装置当不需要进行多级过滤浓缩时，按过滤级别要求只需启动板式超滤系统或管式超滤系统，自选进行单级、二级等过滤浓缩，取得高品质目标产物。

5、通过变频调节流量，使回流循环液与透过水既达到实现小分子物质分离，又实现液体浓缩而且不会堵塞超滤管，提高超滤处理能力，大大降低生产成本，提高产品收率。

本发明是这样实现的：

一种生物酶液体和饮料的多级超滤纯化分离浓缩装置，其结构包括原料储罐、板式超滤器、管式超滤器、滤液收集罐、凸轮泵、透过水输送泵、浓缩液收料泵、流量调节装置和流量计；原料储罐内设有制冷盘管，采用给料管分别与设有阀门的凸轮泵、板式超滤器、滤液收集罐和管式超滤器连接；凸轮泵与流量调节装置，并采用给料管分别与压力表和阀门连接；板式超滤器采用给料管分别与滤液收集罐、流量计和阀门连接；管式超滤器采用给料管分别与滤液收集罐、流量计和阀门连接；滤液收集罐内设有制冷盘管，采用给料管分别与管式超滤器和阀门连接；滤液收集罐采用给料管分别与管式超滤器和阀门连接；凸轮泵分别与流量调节装置、压力表和阀门连接；透过水输送泵采用给水管与和阀门连接和外接；浓缩液收料泵采用给水管与和阀门连接。

以上所述的原料储罐和滤液收集罐，是收集制冷系统冷却原料液和一级超滤循环回流液，内部设置有制冷系统，可控制温度在5～35℃。

以上所述的板式超滤器，是采用截留分子量大于20000的有机膜或不锈钢膜或陶瓷膜，采用并联或串联多板组合的方式。

以上所述的管式超滤器，是采用截留分子量大于3000的有机膜或不锈钢膜或陶瓷膜，采用并联或串联多板组合的方式。

以上所述的原料储罐、板式超滤器、管式超滤器、滤液收集罐和制冷盘管，采用不锈钢或铜质材料制作。

以上所述的阀门，采用塑料阀门或不锈钢陶瓷阀。

以上所述的给料管，采用塑料或不锈钢给水管，与阀门的连接使用胶水粘合或螺纹连接，与其设备及部件采用螺纹连接。

以上所述的板式超滤和管式超滤，可以同时运行分级过滤、分级浓缩、分级收集浓缩液，也可以独立运行，单级或多级过滤，单级或多级浓缩，独立收集浓缩液。

以上所述的流量调节装置，采用变频调节器。

本装置设置是全封密系统。

本装置设置有反冲洗系统。

本多级超滤纯化分离浓缩装置，可根据原料成份的分子量不同，采用截留分子量不同的有机膜或陶瓷膜或不锈钢膜，设置若干不同并联或串联形式组合多级超滤器，实现多级液体分离浓缩。

本多级超滤纯化分离浓缩装置，超滤流量调节采用变频控制流量，使小分子物质透过超滤管，大分子物质回流循环，不断进行，实现浓缩，并使得超滤膜孔径不被大分子物质堵塞，保持流量衰减很小，实现连续大规模浓缩操作，提高超滤处理能力，大大降低生产成本，提高产品收率。

本多级超滤纯化分离浓缩装置适用于生物酶提取液、饮料、酒类及调味品等液体的分离浓缩操作。

本多级超滤纯化分离浓缩装置工作过程是：