[实用新型]一种化妆品级聚谷氨酸溶液循环透析浓缩装置

说明书

一种化妆品级聚谷氨酸溶液循环透析浓缩装置，涉及化妆品级聚谷氨酸生产技术领域，由蠕动泵、至少一个透析袋、盛装聚谷氨酸溶液的容器以及连接彼此的管路组成循环回路，所述透析袋至少一侧通过大孔吸水树脂包裹或覆盖。采用透析袋截留大分子聚谷氨酸，同时用大孔吸水树脂在透析袋外部吸水的方法实现浓缩。可以采用多级浓缩方式进行浓缩聚谷氨酸，将多个透析浓缩装置串联，逐级提高聚谷氨酸溶液浓度，从而进一步提高浓缩效率。经过循环透析浓缩装置浓缩可以实现聚谷氨酸浓度的提升，对于1％～10％浓度的溶液，提升的幅度可以达到70％左右。因此，该装置在聚谷氨酸发酵液后加工处理和质量控制方面具有良好的工业化应用前景。

技术领域

本实用新型涉及化妆品级聚谷氨酸生产技术领域，具体是涉及一种化妆品级聚谷氨酸溶液循环透析浓缩装置。

背景技术

γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid，γ-PGA)是一种由微生物发酵产生的水溶性可生物降解阴离子性均聚酰胺生物聚合物，分子量约为10～2000kDa。由于γ-PGA对环境的无污染、优良的生物降解性、成膜、成纤维、保水等特殊的理化性质，被广泛应用于农业、环保、食品、化妆品、医药等行业。

γ-PGA具有大量的γ-羧基和能与金属相互作用的酰胺基。因此，一些文献报道γ-PGA在水处理中能够有效结合金属离子(Ni²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Al³⁺和Cr³⁺)，可以用于从水溶液中去除和回收金属，如沉淀、混凝、活性炭吸附、溶剂萃取和离子交换。在食品方面，γ-PGA对人体健康有积极的作用，它有助于增加Ca²⁺的吸收，减少油炸食品的油脂吸收。此外，γ-PGA可以被消化成单一的谷氨酸，然后被人的胃吸收。γ-PGA还经常用在化妆品行业，γ-PGA的化妆品成分国际命名(INCI)名称是Polyglutamic Acid，被归类为成膜剂。同时γ-PGA具有保水等特性，可以做长效保湿剂，其保湿效果是玻尿酸的2～3倍。γ-PGA还具有良好的生物相容性、生物降解性、无毒性、无污染等优点，是一种理想的生物材料。

目前，微生物发酵法是工业生产中普遍采用的最佳γ-PGA制备方法，通过菌种筛选、培养和分离纯化制得γ-PGA，工艺简单、条件温和，可进行大规模生产。聚谷氨酸可由多种原料发酵而成。陈道生等人采用解淀粉芽孢杆菌，以麦麸、红薯渣、木薯渣为固体原料发酵得到聚谷氨酸(专利申请号：201810137031.X)。张超等人采用枯草芽孢杆菌，以蔗糖、谷氨酸钠为原料发酵得到聚谷氨酸，产量为37.6g/L(专利申请号：201510287786.4)。吴凌天等人采用贝莱斯芽孢杆菌，以甘蔗汁、谷氨酸钠为原料发酵聚谷氨酸，产量为54.11g/L(专利申请号：20201 0649532.3)。

但是，目前聚谷氨酸生产中仍存在较多亟待解决的问题，如发酵产物浓度波动，且发酵浓度偏低对干燥加工过程不利，会消耗大量的能量，所以在干燥加工之前对发酵原液进行浓缩是十分必要的。目前的浓缩技术主要是减压蒸发和真空离心浓缩技术，但是温度升高会使聚谷氨酸发生降解，会导致聚谷氨酸的分子量变小从而失去其原有的特性。因此需要一种低能耗、不影响聚谷氨酸分子结构的浓缩技术及装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种化妆品级聚谷氨酸溶液循环透析浓缩装置，该装置在节约能耗的同时可提高聚谷氨酸浓度，且不影响聚谷氨酸分子结构。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种化妆品级聚谷氨酸溶液循环透析浓缩装置，由蠕动泵、至少一个透析袋、盛装聚谷氨酸溶液的容器以及连接彼此的管路组成循环回路，所述透析袋至少一侧通过大孔吸水树脂包裹或覆盖。

作为本实用新型的优选技术方案，该化妆品级聚谷氨酸溶液循环透析浓缩装置中：

所述透析袋置于透析浓缩盘中，大孔吸水树脂将透析袋完全包裹。所述管路为软管，所述蠕动泵、透析袋与软管之间均通过软管接头连接起来。