[发明专利]一种细胞反复冻融破膜提取装置

说明书

一种细胞反复冻融破膜提取装置，包括一个驱动装置、至少一个冷冻装置和至少一个解冻装置；所述驱动装置驱动一履带，所述冷冻装置与所述解冻装置交错间隔地沿所述履带延伸的方向设置；其中所述履带表面设有浅槽，所述浅槽供填装物料泥，所述履带被所述驱动装置驱动而带动所述浅槽内的物料泥依次经过所述冷冻装置和所述解冻装置，使物料泥的物料细胞反复被冷冻和解冻，细胞内的水分经冷冻结冰形成的冰晶刺破所述物料的细胞膜，以供后续萃取过程中将物料的细胞膜内容物浸出。本发明的细胞反复冻融破膜提取装置可用作微藻油脂的提取，同时还可作为一种大规模生产加工的自动化机械设备。

技术领域

本发明涉及一种微藻细胞或其它生物细胞生物活性成分的提取装置。

背景技术

微藻成分的高效提取是微藻产业化应用的一个重要环节，近几年来受到许多研究机构的重视。不同的藻类，其所含的高附加值成分也不相同。例如，小球藻主要用来培养以积累油脂，血球藻主要用于积累虾青素，而螺旋藻的主要高附加成分有γ-亚麻酸(通常称为GLA)和藻胆蛋白等。

目前，微藻油脂提取技术主要包括：超微粉碎技术、热化学提取技术(湿热法、蒸汽爆破法、挤压膨化法)、化学法、酶法、超声波、微波辅助提取法、脉冲电磁场法、高压均质法、离子液体法等，目前研究最多的为超微粉碎技术、热化学破壁技术和为了保护生物活性物质不被氧化分解的液氮保护破壁技术。而微藻经破壁之后形成的微藻浆液，含有微藻细胞壁碎片、细胞膜碎片、从细胞膜上脱落的膜蛋白、膜质、以及细胞膜的内容物如油脂和核酸等，这些物质既有脂溶性的，也有水溶性的。然后，将微藻破壁后的浆液，根据被提取成分的物化性质，采用不同的溶剂或溶剂组合浸提、萃取。然而，由于经过微细研磨后，细胞壁已经破碎，单个的微藻细胞已完全丧失了其形态，同时细胞膜也呈不规则的碎片化，使原本结合在细胞膜上的色素、磷脂和膜质类物质都进入到研磨后的浆液中，细胞壁上结合的碳水化合物如纤维素、木质素、糖蛋白脂类等也进入到研磨后的浆液中，造成破壁浆液组分的多样性和复杂性，给后续对特定高附加值组分的提取造成相当困扰。其中，就比如说色素对微藻油的油品影响就很大，且色素与中性脂由于极性极为接近，使进一步的分离显得非常困难。

近几年，不研磨破碎细胞壁用萃取剂浸提的方法受到推崇。如CN20101060792.3号发明专利公开了一种微藻粉在甲醇、乙酸或它们的混合溶剂中浸取，然后将甲醇、乙酸或它们的混合物蒸发，以得到微藻油脂的方法。这种方法由于不破碎细胞壁，萃取难度大，效率也不高。冻融破细胞膜的方法在提取中，由于可以破细胞膜，释放细胞膜的内容物同时保留细胞壁的完整性，在微藻油脂提取中越来越受到人们的重视。甚至有些研究发现，经反复冻融之后，再以有机溶剂浸提，油脂的提取率高达90％以上，且油品的品相非常理想。但是这些实验目前还只是基于实验室的小规模阶段，在实验中，会将干重4％～15％的藻泥铺到培养皿中，经冰箱冷冻之后，再从冰箱拿出，转移到常温或解冻装置中解冻，如此反复多次转移，其非常不利用于实际生产应用。

为此，本发明希望可提供一种可应用到实际生产加工中的细胞反复冻融破膜提取装置或设备，可用于工业化生产中对细胞内油脂或细胞膜内容物的提取工艺中。

发明内容

本发明的目的是提供一种细胞反复冻融破膜提取装置，其主要针对微藻高附加值成分的提取而研发，可通过控制冷冻和解冻的温度及时间控制，使微藻细胞的细胞膜被冷冻的冰晶刺破，而细胞壁保持完整，有助于细胞内水溶性物质或油脂的在下一步的浸提中溶出。

本发明的技术方案包括：

一种细胞反复冻融破膜提取装置，其包括：

驱动装置，所述驱动装置驱动一履带；

至少一个冷冻装置和至少一个解冻装置：所述冷冻装置与所述解冻装置交错间隔地沿所述履带延伸的方向设置；