[实用新型]一种全自动控温苹果酸酶转化装置

说明书

技术领域

本实用新型属于苹果酸生物生产领域，具体涉及一种全自动控温苹果酸酶转化装置，其实现了苹果酸工业生产中酶转化工序温度全自动化控制，有效的降低了能耗，提高了酶转化效率，改善了操作环境。

背景技术

在苹果酸生物转化法生产领域，通常将高酶活的细胞，固定在卡拉胶中，制备成一定形状的酶块，然后将固定了细胞的酶块，装入到酶柱中，利用该固定化细胞酶的作用，将配置好的富马酸底物转化成苹果酸。然后通过提取、精制等单元操作，生产出食品级苹果酸产品。生产苹果酸的工艺中，固定化细胞酶转化过程需要严格控制温度，以利于酶活力的维持。现行酶转化过程是把酶转化柱安装在一间大的密闭保温工作间内，通过电加热器或蒸汽加热器等控制手段，把该工作间的温度加热到45℃，使酶柱内物料温度维持在40℃。这样的生产方式缺点是能耗大、工人操作环境恶劣。由于操作环境差，人员进出频繁，导致工作间温度波动大，物料的温度、固定化细胞酶需要的温度也随之变化，导致酶的转化效率降低。该生产工艺既不符合节能要求、也不符合环境友好的要求，工人操作环境恶劣，固定化细胞酶的转化效率低，影响整个生产效率。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，为了克服现有生产工艺中存在的缺点，提供一种全自动控温苹果酸酶转化装置，采用工业中常用设备、阀门、管道及温度控制装置，对苹果酸酶转化过程中温度控制系统进行应用设计，同时对物料和固定化细胞酶柱进行精确温度控制，解决了现有装置中能耗高、温度波动大、操作环境差、酶转化效率低、生产成本高等问题，极大的提高了生产效率，方便了操作，属于节能、环境友好的生产装置。

本实用新型的技术方案是：一种全自动控温苹果酸酶转化装置，它主要包括物料储罐、热水储罐、板式换热器、固定化酶反应柱、蒸汽控制阀门及温度自动控制系统，其特征在于：所述的热水储罐上部设置自来水进口，蒸汽通过装有蒸汽控制阀门的管道与热水储罐下部相连，热水储罐内安装有温度探头，热水储罐底部设置出水口并通过管道与板式换热器热水下进口相连；所述板式换热器的板式换热器热水上出口通过管道与热水储罐的上进口相连，板式换热器的换热器物料上出口通过管道与固定化酶反应柱下进口相连；所述物料储罐上方设置物料进口，下部的物料储罐下出口管道与板式换热器物料下进口相连；所述固定化酶反应柱上的夹套热水下进口通过管道与热水储罐的热水下出口相连，固定化酶反应柱上部设置反应柱物料出口；所述固定化酶反应柱上的夹套热水上出口通过管道与热水储罐的热水上入口相连；热水储罐内的温度探头和蒸汽控制阀分别连接温度自动控制系统，通过温度自动控制系统与蒸汽控制阀保持联动。

进一步的，上述的全自动控温苹果酸酶转化装置，其特征在于：所述的热水储罐上设有液位计。

进一步的，上述的全自动控温苹果酸酶转化装置，其特征在于：所述的物料储罐上设有液位计。

进一步的，上述的全自动控温苹果酸酶转化装置，其特征在于：所述的热水储罐的出水口管道上装有热水泵。

进一步的，上述的全自动控温苹果酸酶转化装置，其特征在于：所述的物料储罐的物料储罐下出口管道上装有物料泵。

由于苹果酸酶转化过程中最佳温度为40℃，因此，先将配制好的富马酸底物，预热到38℃左右，打入到物料储罐中备用。将热水储罐上的自动化控制系统中的温度控制设定到42℃，通过自动化控制系统中的蒸汽控制阀调控蒸汽阀门开闭，当热水储罐内温度探测器测定的水温低于42℃，蒸汽进口的控制阀门处于开启状态，蒸汽进入热水储罐进行加热；当热水储罐内水温达到42℃，蒸汽进口的控制阀门处于关闭状态，从而始终保持热水罐内水温为42℃。

当38℃左右的物料进入板式换热器的物料进口时，与板式换热器中通入的42℃热水进行热交换，使物料出口的温度达到40℃左右。为了保持固定化酶反应柱的温度始终维持在40℃左右，在固定化酶反应柱的夹套中，通入42℃的热水，确保固定化酶反应柱内的温度始终在40℃左右，保证了酶的高活性。

本实用新型全自控苹果酸酶转化装置的有益效果是：本实用新型装置采用热水储罐、板式换热器、固定化酶反应柱、蒸汽控制阀门及温度自动化控制系统等配件进行有效组合使用，使得苹果酸酶转化工艺过程中温度控制自动化。解决了现有苹果酸酶转化工艺过程中温度波动大，能耗高，转化率低、操作环境温度高等问题，极大的方便了生产，有效的降低了成本，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图。