[发明专利]一种用于酶解反应的膜反应器及其使用方法

说明书

本发明提供了一种用于酶解反应的膜反应器及其使用方法，属于酶化工技术领域，本发明将酶反应组件与膜分离组件耦合，酶反应发生于酶反应罐(1)中；酸碱调节组件(4)维持酶反应处于恒定pH值；膜分离组件(2)在酶反应同时运行分离产物，降低酶反应罐中产物含量，酶解液通过管路收集于滤液储罐(3)中；补水组件(5)向酶反应罐(1)中加水，保持酶反应浓度恒定以及膜组件运行稳定。本发明的膜反应器能够节省酶的用量，提高酶反应程度的效果，缩短分离酶解产物时间，提高酶解效率。

技术领域

本发明涉及酶化工技术领域，尤其涉及一种用于酶解反应的膜反应器及其使用方法。

背景技术

酶是生物体产生的、以蛋白质或者RNA形式存在的一类特殊生物催化剂。酶在适合的pH值、温度和浓度下能够促进一些反应的发生。酶解反应是通过酶的作用使物质降解，是现代生物活性物质提取的重要技术之一。目前，常用的酶解组件一般包括反应罐体、控温装置、搅拌装置和pH调节装置，能够保证酶解反应能够在酶最适温度、pH值条件下顺利进行。但是目前的酶解组件存在酶解程度不高的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于酶解反应的膜反应器及其使用方法，本发明将酶解装置与膜分离组件耦合，在酶解同时分离酶解反应产物，使酶解反应向正方向推动，进而达到提高酶解程度，降低酶的用量的效果。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种用于酶解反应的膜反应器，包括酶反应罐1和与所述酶反应罐1管道连接的酸碱调节组件4，其特征在于，所述膜反应器还包括膜分离组件2、滤液储罐3和补水组件5；

所述酶反应罐1、膜分离组件2和滤液储罐3依次通过管道连接；

所述补水组件5通过管道与所述酶反应罐1的罐体内连通。

优选的，所述酶反应罐1的体壁包括内层和外层，所述内层和外层形成中空腔体；所述中空腔体的外壁设置有进水口和出水口；所述进水口和出水口分别和外置的循环水罐6通过管道连接。

优选的，所述酸碱调节组件4包括酸储罐和碱储罐；所述酸储罐和碱储罐分别通过管道与所述酶反应罐1的罐体内连通。

优选的，所述酸储罐和碱储罐与所述酶反应罐1的罐体内连通的管道上分别设置有加药泵和阀门。

优选的，所述酶反应罐1的罐壁上设置有出料口12和回料口11；所述膜分离组件2的侧壁上设置有进液口22和出液口23；所述膜反应组件的顶壁上设置有回液口21；

所述出料口12和进液口22通过管道9-1连接；所述回料口11和回液口21通过管道9-2连接；

所述管道9-1上设置有循环泵7-3和加压泵7-2；所述管道9-2通过支管和所述管道9-1连通，管道9-1上的连通点位于循环泵7-3和加压泵7-2之间。

优选的，所述酶反应罐1内还设置有搅拌组件1-1。

优选的，所述酶反应罐1内还设置有pH探测器。

优选的，所述膜分离组件2包括陶瓷膜组件；所述陶瓷膜组件的截留分子量为7500～8500Da。

本发明还提供了上述方案所述膜反应器的使用方法，包括以下步骤：

将底物和酶添加到酶反应罐1中，进行酶解反应；

开启酸碱调节组件4；

所述酶解反应进行20～30min时，开启膜分离组件2和补水组件5；

所述酶解反应进行3～4h时，关闭补水组件5。