[发明专利]一种超低温冷冻粉碎机

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉碎机，具体的，是一种超低温冷冻粉碎机。

背景技术

在从生物原料中提取活性物质（如蛋白质、核酸、小分子等）的过程中，需要将生物细胞进行破碎。现有的细胞破碎方法分为机械破碎 (研钵法)，高压破碎（高压均质器），声波破碎（超声破碎仪）, 酶法破碎（xx酶），温度（液氮反复冻融法），和化学法（去垢剂）等。

现在提取蛋白质最常用的是声波破碎，高压破碎和酶法破碎。其中，声波破碎产热多，需要放至在冰或冰水中进行，若细胞有细胞壁时需先将细胞壁去除以达到有效的破碎效果，工业规模很少使用；高压均质器可连续破碎，但工作细胞浓度低，坚固细胞壁的细胞需要极高的压力（1000bar 以上），仪器消耗大，设备成本高，对易变性、压力和温度敏感的物质提取效果不佳；酶法细胞破碎操作条件温和，能最大保留细胞内物质活性，但加入了外源物质为后续的提纯工艺增加了难度，酶成本较高，放大困难。因此为解决现有方法中：一、仪器或试剂造价成本高，二、工业规模放大困难，三、对有坚固细胞壁的植物、微生物等细胞破碎效果不理想，四、对温度敏感的物质提取易变性等缺点：我们设计了一种超低温冷冻粉碎技术和相关设备。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种超低温冷冻粉碎技术和相关设备。其所具备的优点：一、成本低；二、能最大保留生物细胞内物质的活性；三、对生物材料要求低；四、适于工业化大规模生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超低温冷冻粉碎机，包括：一物料预冻单元、一低温粉碎单元及一排气管。物料预冻单元主要包括：一进料桶，进料桶顶部设有一入料口和一预冻液氮喷头，进料桶下部有一送料管，送料管与低温粉碎单元连通，送料管内部设有一送料导螺杆，送料导螺杆一端设有至少一组搅拌叶，送料导螺杆另一端设有一传动机构。低温粉碎单元包含有：一个破碎腔室，破碎腔室与送料管通过进料阀门连通，该破碎腔室上部设有至少一排气管和破碎液氮喷头。该破碎腔室下部设有一排料管，破碎腔室与排料管之间安装有筛网，排料管上设有一排料阀门，破碎腔室底部设有一传动机构，该传动机构与一旋转轴相连，旋转轴上设有至少一破碎刀组。另外，排气管顶部设有一排气孔。

其中，进料桶进一步是一个预冷罐。

其中，传动机构由齿轮组和轴承组成。

其中，破碎腔室罐体由耐低温的材料制成。

其中，破碎腔室底部设有电机，电机连接旋转轴。

其中，排料管上端与破碎腔室的连接处安装有筛网。

其中，排气管为垂直管型或螺旋管型。

其中，排气管直径是破碎腔室直径的1/3-1/5为最佳。

其中，排气管高度是破碎腔室高度的一倍以上。

本发明的有益效果是: 借此特别设计，本发明先将未粉碎的细胞从入料口投入液氮中快速冷冻，经导螺杆末端安装的搅拌叶片将预冻好的细胞初粉碎至稍小颗粒后经由送料导螺杆进入破碎腔室进行破碎，破碎完成后粉末和液氮一起经筛网过滤后由底部的出料口排出并进行分装。本发明因采用液氮超低温粉碎细胞，最大程度的保留了细胞内物质的生物活性， 达到高细胞破碎率，仪器造价成本低，易于维护，可实现工业化大规模生产。除此之外， 排气管的设计使物料不会随着液氮气化的气体飞溅出来，可有效的排出气体，最大程度保留物料粉末，提高得率且不污染环境。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

主要原件符号说明

其中，1. 物料预冻单元 ；2. 低温粉碎单元 ； 3. 排气管； 4. 进料桶； 5. 入料口； 6. 预冻液氮喷头； 7. 送料管； 8. 送料导螺杆； 9. 搅拌叶； 10. 第一传动机构； 11. 送料驱动源； 12. 破碎腔室； 13. 进料阀门； 14. 破碎液氮喷头； 15. 第一液氮控制阀门； 16. 液氮罐； 17. 排料管； 18. 排料阀门； 19. 第二传动机构； 20. 旋转轴； 21. 破碎刀组；22. 阻挡结构；23. 排气孔；24. 筛网。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图说明对本发明做进一步的说明，但下述的实施例并非用于限定本发明的保护范围。

请参阅图1所示，是本发明超低温粉碎机的较佳实施例，此等实例仅供说明使用，在专利申请上并不受此结构的限制，其包括：