[发明专利]一种用于研究酶在皮革中湍流传质的实验装置及使用方法

说明书

本发明提供了一种用于研究酶在皮革中湍流传质的实验装置及使用方法，该装置包括长轴电动机、样品架、弹簧、样品瓶、支架、轴承、设备底座和电机座；长轴电动机安装在设备底座上的电机座上，其长轴的自由端通过轴承与安装在设备底座上的支架相连，样品架悬空安装在长轴电动机长轴上；样品架由固定安装在长轴电动机长轴上的左侧样品架孔板和沿长轴左右移动的右侧样品架孔板组成；样品瓶底部插入左侧样品架孔板的盲孔上，样品瓶旋盖穿过右侧样品架孔板的通孔，并通过左侧样品架孔板和右侧样品架孔板之间的弹簧固定。通过该装置，可实现在实验室条件下，利用少量实验材料即可模拟酶在皮革中的湍流传质过程，操作简单，节省实验材料。

技术领域

本发明属于制革用酶的应用研究领域，具体涉及一种用于研究酶在皮革中湍流传质的实验装置及使用方法。

背景技术

制革行业作为畜牧业的延伸，是循环经济的重要环节，在我国工业经济中占有重要位置。随着国家对环境保护越来越重视，以生物酶为基础的清洁化制革技术得到迅速的发展和广泛的应用。与常见的酶促反应不同，制革生产中酶的催化底物——动物皮是一种由胶原纤维构成的具有三维立体结构的结缔组织。酶与动物皮作用的本质是酶分子进入皮纤维间隙并对动物皮不同组分进行水解，其可以分为传质和反应两个过程。研究表明酶的传质占整个反应时间的70%以上，因此传质是酶对动物皮有效作用的先决条件和限速步骤。研究酶在皮革中传质过程，实现对皮革不同深度酶浓度的准确定量，是酶制剂在制革工业推广和应用的理论基础。

目前，最常见的研究方法是利用荧光标记技术将酶或者蛋白标记后，再通过荧光显微镜或者激光扫描共聚焦荧光显微镜观察和记录皮革纵切片的荧光强度，获得酶在皮革中分布数据。但由于荧光标记酶或者荧光标记蛋白制备非常困难，而常规实验方法荧光标记酶或者荧光标记蛋白的用量大，因此难以在目前实验室常见的制革实验设备上进行传质研究。

酶在皮革生产中的应用，以传质方式不同可分为单向传质方式（如采用涂脱毛糊法脱毛）和湍流传质方式(如浸水过程、软化过程、转鼓中的酶脱毛过程等)。本专利所实现的实验装置可以模拟酶在皮革中的湍流传质过程。

发明内容

针对现有酶在皮革中传质研究技术和实验设备对样品需求量大、实验过程不易控制等问题，本发明提供了一种用于研究酶在皮革中湍流传质的实验装置及使用方法，实现在实验室条件下，利用极少量实验材料即可模拟酶在皮革中的湍流传质过程。

本发明所要解决的技术问题通过以下的技术方案实现：一种用于研究酶在皮革中湍流传质的实验装置，其特征在于，由长轴电动机、样品架、弹簧、样品瓶、支架、轴承、设备底座和电机座构成；

所述的长轴电动机安装在电机座上，电机座安装在设备底座上，样品架悬空安装在长轴电动机长轴上，长轴电动机长轴的自由端通过轴承与设备底座上的支架相连，通过支架的支撑作用防止长轴电动机长轴的变形；

所述的样品架由固定安装在长轴电动机长轴上的左侧样品架孔板和沿长轴左右移动的右侧样品架孔板组成，左侧样品架孔板可通过键销牢固地装配于电动机的长轴上，左侧样品架孔板和右侧样品架孔板之间连接有弹簧；左侧样品架孔板均匀分布有两个以上的盲孔，右侧样品架孔板有与盲孔一一对应的通孔；

所述的样品瓶由样品瓶瓶体、样品瓶旋盖组成，样品瓶底部插入盲孔内，样品瓶旋盖穿过通孔，弹簧为拉伸弹簧，其收缩后的长度小于样品瓶长度，通过弹簧的拉紧力将样品瓶固定于两孔板之间。；

所述盲孔的直径比样品瓶底端直径大1~2mm，通孔的直径比样品瓶旋盖的直径大1~2mm，通孔的直径小于样品瓶底端直径。

进一步地，所述的样品瓶中内置有玻璃棒，玻璃棒倾斜固定在样品瓶中，可以增大实验过程中皮革试样所受的物理机械作用。

进一步地，所述盲孔的数目为2~10个，优选3~6个。

进一步地，所述的长轴电动机的转速为5~30rpm，旋转方向为正向或反向。