[实用新型]一种固定化酶解罐

说明书

本实用新型公开了一种固定化酶解罐，包括罐体，罐体侧壁顶端设置有进料口；罐体侧壁底端设置有出料口和排污口；还包括：多个酶反应棒、转动控制装置和旋转装置；转动控制装置固定在罐体外顶部；多个酶反应棒和旋转装置均设置在罐体内部；旋转装置一端与多个酶反应棒顶端固定，另一端与转动控制装置转动连接；酶反应棒由不锈钢套芯、介孔材料和酶组成，其中，酶固定化结合在介孔材料内部，形成固定化酶介孔材料，固定化酶介孔材料固定在不锈钢套芯中。介孔材料与酶固定化结合组成酶反应棒，酶反应棒在旋转装置的带动下旋转，保证酶充分与底物接触，反应完成后，产物直接排出，酶的质量不会减少，可多次利用。

技术领域

本实用新型涉及酶解装置技术领域，更具体地说是涉及一种固定化酶解罐。

背景技术

酶解罐又称酶解反应器、生物酶解反应器，系提供工艺酶解所需的温度、调整pH值、搅拌混合、加速完成生物反应过程的不锈钢容器。

现有技术中的酶解罐大多包括罐体、搅拌装置、酸碱调节装置，在酶解反应时，常常将底物与酶混合在罐体内部，反应完成后，酶随着反应产物一同排放出去，致使酶不能被多次利用，造成了资源的浪费。

因此，如何提供一种可以对酶进行多次利用的酶解罐是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，介孔材料与酶固定化结合组成酶反应棒，酶反应棒在旋转装置的带动下旋转，保证酶充分与底物接触，反应完成后，产物直接排出，酶的质量不会减少，可多次利用。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种固定化酶解罐，包括罐体，所述罐体侧壁顶端设置有进料口；所述罐体侧壁底端设置有出料口和排污口；还包括：多个酶反应棒、转动控制装置和旋转装置；其中，所述转动控制装置固定在所述罐体外顶部；多个所述酶反应棒和所述旋转装置均设置在所述罐体内部；所述旋转装置一端与多个所述酶反应棒顶端固定，另一端与和所述转动控制装置转动连接；所述酶反应棒由介孔材料和酶组成，且所述酶固定化结合在所述介孔材料内部。

所述酶反应棒由不锈钢套芯、介孔材料和酶组成，所述酶固定化结合在所述介孔材料内部，形成固定化酶介孔材料，所述固定化酶介孔材料固定在所述不锈钢套芯内；不锈钢套芯为圆柱形双层网格结构，双层网格夹层中间填充固定化酶介孔填料，可根据罐体大小和安装的反应棒数量定制内外径和长度。使用多次失活后的固定化酶介孔材料可以从套芯中取出，清洗、装填材料重新使用。

以上技术方案达到的技术效果是：介孔材料是指孔径介于2-50nm的一类多孔材料。介孔材料具有极高的比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续可调等特点，而且，这种材料的有序孔道可作为“微型反应器”，在其中组装具有纳米尺度的均匀稳定的“客体”材料后而成为“主客体材料”；

将酶固定化在介质材料内，在催化反应时，既可以保证酶与底物充分接触，又能保证在排出产物时，酶不会随着产物的排出而排出，进而使酶得到多次利用；且使用固定化酶对底物进行酶解，在使用同等酶量的情况下，固定化酶对底物进行酶解效率要高于传统的直接酶解效率，且产物中无残留酶，易于纯化。

此外，由于酶反应棒的数量是可调的(2-16根)，可根据不同酶解反应的需要进行调整，如，(1)酶解反应条件需要碱性蛋白酶：中性蛋白酶：风味蛋白酶为1:2:1时，发酵罐里可以装备4根(固定化碱性蛋白酶反应棒1根，固定化中性蛋白酶反应棒2根，固定化风味蛋白酶反应棒1根)或8根酶反应棒(固定化碱性蛋白酶反应棒2根，固定化中性蛋白酶反应棒4根，固定化风味蛋白酶反应棒2根)；(2)酶解反应条件需要碱性蛋白酶：木瓜蛋白酶为1:2时，发酵罐里可以装备3根(固定化碱性蛋白酶反应棒1根，固定化木瓜蛋白酶反应棒2根)或6根酶反应棒(固定化碱性蛋白酶反应棒21根，固定化木瓜蛋白酶反应棒4根)。