[发明专利]一种低聚糖生产设备及工艺

权利要求书

1.一种低聚糖生产设备，其特征在于：包括培养霉菌种子的霉菌种子培养罐（1）、用于大量培养霉菌的霉菌培养罐（3）、用于制作霉菌培养基的培养基蒸煮箱（2）、用于离心分离的多级卧式离心机（7）、用于将酶破壁提取酶液的霉菌破壁装置（4）、用于将多糖酶解成低聚糖的酶解罐（5）、将酶解后的低聚糖进行储存的低聚糖存储罐（6）和用于控制设备温度平衡的储能平衡装置（8）；所述储能平衡装置（8）包括加热导热液的热液箱（81）、用于产生冷冻导热液的冷冻箱（82）和常温储液箱（83）；在所述热液箱（81）内设置有导热液加热器（84）和控制导热液温度的加热控温器（85）；所述冷冻箱（82）内设置有制冷器（86）和控制导热液温度的制冷控制器（87）；在所述热液箱（81）上固定有将热液输出的热液输出管（88）和将热液回流到热液箱（81）中的热液回流管（89）；所述冷冻箱（82）上固定有将冷导热液输出的冷液输出管（810）和将冷液回流到冷冻箱（82）再次制冷的冷液回流管（811）；所述常温储液箱（83）上固定有将常温导热液输出的常温液输出管（812）和将常温液回流到常温储液箱（83）的常温回液管（813）。

2.根据权利要求1所述的一种低聚糖生产设备，其特征在于：所述霉菌种子培养罐（1）包括培养罐体（11）、固定在培养罐体（11）上端向培养罐体（11）内注入培养液的物料注入管（14）、将培养罐体（11）内培养好的霉菌种子排出的菌种出料管（15）和控制培养罐体（11）内温度的第一温控装置（16）；所述第一温控装置（16）包括设置在培养罐体（11）罐壁内的第一控温腔（112）、固定在培养罐体（11）上向第一控温腔（112）内注入控温液的第一加液管（113）和固定在培养罐体（11）上将第一控温腔（112）内控温液排出的第一出液管（114）；在所述第一加液管（113）上固定有第一热液注入管（115）、第一冷液注入管（116）和常第一温液注入管（117）；所述第一出液管（114）上固定有第一热液排出管（118）、第一冷液排出管（119）和第一常温液排出管（120）；

在所述霉菌培养罐（3）上设置用于搅拌培养液的搅拌装置（32）和控制霉菌反应温度的第二温度调控装置（33）；在所述霉菌培养罐（3）上端固定有向霉菌培养罐（3）注入培养液的加料管（311）、向霉菌培养罐（3）加入霉菌种子的加菌口（310）和用于使工作人员进入霉菌培养罐（3）内的检修口（312）；在所述霉菌培养罐（3）下端固定有将培养好霉菌的培养液倒出的霉菌液出料管（313）；在所述霉菌培养罐（3）的一侧固定有将霉菌培养罐（3）内气体排出的第二排气管（314）和固定在第二排气管（314）远离霉菌培养罐（3）一端的第二气液分离器（315）；所述第二温度调控装置（33）包括设置在霉菌培养罐（3）罐壁内的第二控温腔（331）、固定在霉菌培养罐（3）上向第二控温腔（331）内注入控温液的第二加液管（332）和固定在霉菌培养罐（3）上将第二控温腔（331）内控温液排出的第二出液管（333）；在所述第二加液管（332）上固定有第二热液注入管（334）、第二冷液注入管（335）和第二常温液注入管（336）；所述第二出液管（333）上固定有第二热液排出管（337）、第二冷液排出管（338）和第二常温液排出管（339）；所述霉菌种子排出的菌种出料管（15）与加菌口（310）相连接；

所述培养基蒸煮箱（2）包括密封搅拌仓（21）、安装在密封搅拌仓（21）内的搅拌器（22）和用于控制密封搅拌仓（21）内温度的第三温度调控装置（23）；所述搅拌器（22）包括设置在密封搅拌仓（21）内的搅拌轴（221）、固定在搅拌轴（221）上的搅拌叶（222）、固定在密封搅拌仓（21）顶端用于带动搅拌轴（221）转动的搅拌电机（223）；所述第三温度调控装置（23）包括设置在密封搅拌仓（21）仓壁内的第三控温腔（231）、固定在密封搅拌仓（21）上向第三控温腔（231）内注入控温液的第三加液管（232）和固定在密封搅拌仓（21）上将第三控温腔（231）内控温液排出的第三出液管（233）；在所述第三加液管（232）上固定有第三热液注入管（234）、第三冷液注入管（235）和第三常温液注入管（236）；所述第三出液管（233）上固定有第三热液排出管（237）、第三冷液排出管（238）和第三常温液排出管（239）；在所述密封搅拌仓（21）上端固定有向密封搅拌仓（21）内加入多糖的加料口（211）和向密封搅拌仓（21）内加水的注水管（212）；在所述密封搅拌仓（21）下端固定有将多聚糖溶液排出的培养基出料管（213）；

所述霉菌破壁装置（4）包括高压储酶罐（41）、用于使霉菌细胞壁破裂流出细胞液的真空破壁罐（42）；在所述高压储酶罐（41）上固定有增大高压储酶罐（41）内部压力的增压泵（43）、将霉菌输入高压储酶罐（41）内的加酶进料管（44）和将霉菌溶液排入真空破壁罐（42）的输霉管（45）；在所述高压储酶罐（41）罐壁内设置有控制高压储酶罐（41）内霉菌溶液温度的高压控温腔（46）；在所述高压储酶罐（41）固定有向高压控温腔（46）内输入控温液的高压进液管（47）和将高压控温腔（46）内控温液排出的高压出液管（48）；在所述高压进液管（47）上固定有高压热液输入管（49）和高压冷液输入管（410）；在所述高压出液管（48）上固定有高压热液排出管（411）和高压冷液排出管（412）；所述真空破壁罐（42）上固定有将真空破壁罐（42）抽真空的真空泵（413）；在所述真空破壁罐（42）罐壁内设置有控制真空破壁罐（42）内部温度的低压控温腔（414）；在所述真空破壁罐（42）上固定有向低压控温腔（414）内输入控温液的低压进液管（415）和将低压控温腔（414）内控温液排出的低压出液管（416）；在所述低压进液管（415）上固定有低压热液输入管（417）和低压冷液输入管（418）；在所述低压出液管（416）上固定有低压热液排出管（419）和低压冷液排出管（420）；在所述真空破壁罐（42）上固定有将破壁后的酶液排出的排酶管（421）；所述将真空破壁罐（42）的体积远大于高压储酶罐（41）的体积；

所述酶解罐（5）包括用于控制酶解罐（5）内温度的第四温控装置（52）和放置在酶解罐（5）中作为酶的载体的树脂颗粒（53）；在所述酶解罐（5）上固定有向酶解罐（5）内注入空气的进气管（511）、将酶解过程中产生的二氧化碳排出的酶解排气管（512）和向酶解罐（5）内注入多聚糖液体的多糖注液管（517）；在所述酶解罐（5）下端固定将酶解后的低聚糖排出的酶解排液管（515）；在所述酶解罐（5）内设置有防止树脂颗粒（53）从酶解排液管（515）漏出的过滤网（516）；所述第四温控装置（52）包括设置在酶解罐（5）仓壁内的第四控温腔（521）、固定在酶解罐（5）上向第四控温腔（521）内注入控温液的第四加液管（522）和固定在酶解罐（5）上将第四控温腔（521）内控温液排出的第四出液管（523）；在所述第四加液管（522）上固定有第四热液注入管（524）、第四冷液注入管（525）和第四常温液注入管（526）；所述第四出液管（523）上固定有第四热液排出管（527）、第四冷液排出管（528）和第四常温液排出管（529）；

所述低聚糖存储罐（6）包括在低聚糖存储罐（6）上端设置有向低聚糖存储罐（6）内注入低聚糖液体的低聚糖加液管（62）、固定在低聚糖存储罐（6）下端将低聚糖液体排出的聚糖出液管（63）、一端固定在低聚糖加液管（62）上，另一端固定在聚糖出液管（63）上使聚糖出液管（63）与低聚糖加液管（62）相通的液体循环管（64）和固定在液体循环管（64）上使低聚糖存储罐（6）内的低聚糖循环流动的循环泵（65）；在所述低聚糖存储罐（6）罐壁内设置有用于控制低聚糖存储罐（6）内温度的第五控温腔（66）；在所述低聚糖存储罐（6）下端固定有向第五控温腔（66）内注入控温液的第五注液管（67）；在所述低聚糖存储罐（6）上端固定有将第五控温腔（66）内控温液排出的第五排液管（68）；在所述第五注液管（67）远离低聚糖存储罐（6）的一端固定有第五冷液注入管（69）、第五热液注入管（610）和第五常温液注入管（611）；在所述第五排液管（68）远离低聚糖存储罐（6）的一端固定有第五冷液排出管（612）、第五热液排出管（613）和第五常温液排出管（614）；所述低聚糖加液管（62）与酶解排液管（515）相连；

据权利要求2所述的一种低聚糖生产设备，其特征在于：在所述培养罐体（11）上向培养罐体（11）内注入空气的空气注入管（12）和空气排出管（13）、在所述空气注入管（12）上设置有加热空气的空气加热器（17）、过滤空气中的粉尘的空气过滤器（18）、消灭空气中的菌类的灭菌器（19）和使空气产生气压的气泵（110）；在所述空气排出管（13）上固定有将空气中的水分和气体分离的第一气液分离器（111）。