[发明专利]混合和处理设备及方法

说明书

一种用于混合和处理材料的旋转滚筒设备，该旋转滚筒设备包括：旋转滚筒(12)，布置成滚筒的长和滚筒的旋转轴沿水平来延伸；位于滚筒(12)上第一点处的入口，用于在混合和/或处理前接收材料；滚筒(12)内的螺旋件(14)，用于将材料混合同时将它们沿滚筒(12)纵向地传送，其中，螺旋件(14)包括沿滚筒(12)的长延伸的螺旋形叶片，螺旋形叶片的外边缘固定到滚筒(12)的内表面上，使得可以在螺旋件叶片(14)的每一转之间的分离的体积(16)中将材料传送并混合；位于沿滚筒第二点处的出口，用于在混合和/或处理后排出材料；和多个混合装置(18)，用于随着材料沿螺旋件(14)传送而在材料的每个分离的体积(16)中促进材料的混合，其中多个混合装置(18)沿螺旋件(14)的叶片间隔开，并且其中对于螺旋件叶片(14)的每一转存在至少一个混合装置(18)。

技术领域

本发明涉及用于混合和处理材料的设备和方法，例如用于有机材料的酶处理。

背景技术

在各种工业中都有混合和处理材料的需要，包括必须进行简单的机械混合的情况，例如从包括固体和液体两者的原材料生产浆料或其他混合物，以及用于生物处理材料以改变材料的性质，在诸如发酵和其他微生物处理、水解和其他酶处理步骤中。材料的处理可能包括从动物源(例如从鱼类/贝类)或从蔬菜源(例如从豌豆)提取蛋白质，其中使用酶在具有混合和/或湍流的处理区域溶解原材料。纯粹的化学处理可以以类似的方式使用或用于对原材料的其他修改。类似的处理也可以使用微生物体等进行。

有机分子的酶处理至少包括以下过程：氧化/还原(通过氧化还原酶)，转移官能团例如甲基或磷酸基团(通过转移酶)，水解(通过水解酶)，通过除水解和氧化之外的方式裂解各种键(通过裂解酶)，在单个分子中的异构化改变(通过异构酶)，以及用共价键连接两个分子(连接酶)。有机分子包括大分子，例如存在于各种类型的生物质中的蛋白质、脂质和多糖。

在酶水解中，酶作为反应的催化剂使得分子中的化学键由于水的加入而断裂。为了促进这种反应，反应混合物的各种组分(例如，包括待水解的分子、水和适当的酶的原材料)必须在适当的反应条件下混合在一起。例如，可以通过水解来处理从海洋生物源(例如藻类、甲壳类或鱼类衍生材料)获得的蛋白质以得到肽一直到单个氨基酸的广泛的阵列——取决于所用的酶和处理条件。

不管发生的反应是水解还是其他形式的酶或微生物处理，混合该反应混合物的各种组分都是必要的。因此，虽然水解是下面讨论的焦点，但本技术考虑和发明本身同样适用于更普遍的酶处理。

WO-A-2004/049818公开了一种用于水解含蛋白质的原材料的设施。该设施包括水解区域，该水解区域包括在其中设有旋转螺旋钻的管道以传送并略微混合反应混合物。应该认识到混合必须以受控的方式进行，以控制酶和原材料之间的接触，同时避免形成乳状液(或最小化乳状液形成的程度)。该过程可以作为连续过程或分批过程运行。

EP-B-0566877公开了用于蛋白质的酶水解的设备，其中水解在设有静态混合元件的管中进行。静态混合元件包括相互嵌套于彼此中的金属或塑料支撑件。然而，由于无法使用EP-B-0566877的设备进行连续反应过程，因此这种设备可能无法执行与WO-A-2004/049818中所述的相同的水解反应或提供与之相同的操作优势、一致性或效率的水平。

因此，需要提供替代的技术用于混合材料，诸如微生物处理设施或酶中的试剂，以及诸如用于生物物质预处理的其他材料，例如在食品的生产中使用的植物和动物材料。

发明内容