一种功能性富肽蛋白酶解生物转化反应设备的制作方法

本发明涉及生物酶解加工设备，具体为一种功能性富肽蛋白酶解生物转化反应设备。

背景技术：

1、蛋白经蛋白酶定向水解制备功能性富肽，所得多肽产物具备优良的生理活性，现已广泛应用于食品、保健品等相关领域。现阶段富肽生产大多采用普通反应釜完成酶解转化作业，常规设备投料方式较为单一，蛋白酶多采用顶部单点投放，极易造成局部酶浓度过高，使得水解反应不均匀。同时酶解过程中物料搅拌形式固定，釜内容易出现流动死区，蛋白原料与蛋白酶混合不够充分，最终降低多肽产物的转化效率，制约整体生产效果。

2、在酶解反应进行的过程中，浆液受搅拌扰动容易产生大量泡沫。现有生产设备一般通过添加化学消泡剂消除泡沫，消泡剂的加入易对功能性多肽的生物活性产生不利影响；少数自带机械消泡结构的装置，消泡部件多为刚性固定安装，难以跟随液面高度变化自适应工作，消泡效果有限。此外，酶解反应属于可逆催化反应，生成的小分子富肽产物长期留存于反应体系内，易产生产物抑制效应，阻碍蛋白质继续水解，延长整体反应时长。

3、目前部分反应釜虽增设过滤分离结构，但过滤组件大多为静止安装，物料中的蛋白杂质极易堵塞滤孔，造成过滤效率下降，难以实现小分子多肽连续分离、大分子物料循环回流的连续化作业。同时釜体内壁物料容易沉积结垢，影响换热效率，引发局部过热，进一步降低多肽产品品质。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种功能性富肽蛋白酶解生物转化反应设备，解决了现有富肽酶解设备投料不均、易起泡、搅拌存在死区、小分子肽产物抑制、滤筒易堵塞、釜壁结垢等问题，提升蛋白水解转化效率。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种功能性富肽蛋白酶解生物转化反应设备，包括固定支架，所述固定支架的中部固定安装有反应釜，所述反应釜的顶端固定安装有下料管，所述下料管的顶部固定安装有第一电机，所述第一电机的驱动端延伸至反应釜的内部并固定安装有空心搅拌轴。

3、优选的，所述反应釜的内部下侧安装有密封壳体，所述密封壳体的内部活动安装有活动体，所述活动体的四条侧棱上均开设有限位横槽，所述限位横槽的内部均活动安装有限位滑块，所述密封壳体的外侧四边均活动安装有换向轴，所述换向轴的内侧端均固定安装有转动盘，所述转动盘的内侧端一侧均固定安装有销轴且销轴的末端均延伸至对应侧所述限位滑块的中心通孔内，所述换向轴的外侧端均固定安装有斜叶搅拌桨。

4、优选的，所述反应釜的底部固定安装有底滤室，所述底滤室的内部上侧固定安装有固定圆板，所述固定圆板的底部活动安装有环状微孔滤筒。

5、优选的，所述固定支架的顶部一侧固定安装有蛋白酶真空上料站，所述蛋白酶真空上料站的顶部固定安装有上料管且上料管的末端延伸至下料管的内部。

6、优选的，所述空心搅拌轴的两侧均固定安装有若干个斜位搅拌杆，所述下料管的内部固定安装有倒锥形挡料环，所述空心搅拌轴的外壁靠近倒锥形挡料环的上方位置处开设有若干个开口，所述斜位搅拌杆的底部均开设有若干个分料下料口。

7、优选的，所述反应釜的内部靠近空心搅拌轴的上侧外径处设有浮动铝环，所述浮动铝环的外径上均匀固定安装有若干个锯齿折流消泡桨，所述空心搅拌轴的上侧外径靠近浮动铝环的位置处固定安装有磁环。

8、优选的，所述活动体的顶端中部开设有圆柱凹槽且圆柱凹槽的内侧壁开设有键槽，所述空心搅拌轴的末端延伸至圆柱凹槽的内部，所述空心搅拌轴的底部两侧均固定安装有花键且花键均活动设置在对应侧所述键槽的内部，所述密封壳体的内底部固定安装有推动缸且推动缸的驱动端固定安装在活动体的底端。

9、优选的，所述底滤室的底端固定安装有第二电机，所述第二电机的驱动端延伸至底滤室的内部并固定安装有输出轴，所述输出轴的外径上固定安装有两组缸体，所述缸体的外径上均开设有倾斜滚珠槽且倾斜滚珠槽外径上均活动安装有斜轴承座，所述斜轴承座的一端均通过扭梁连接在环状微孔滤筒的内壁上，所述扭梁的中部均固定安装有弹片，所述环状微孔滤筒的底部一侧固定安装有排料支管且排料支管的末端延伸至底滤室的外部。

10、优选的，所述固定圆板的中部安装有减速器且输出轴的末端固定安装在减速器的底部输入端，所述减速器的顶部输出端固定安装有转轴且转轴两侧均固定安装有贴壁刮料板，所述底滤室的一侧通过回流管与反应釜的内部上侧相连通且回流管的中部安装有循环泵。

11、优选的，所述反应釜的顶部一侧开设有上料口，所述反应釜的顶部另一侧开设有辅料添加口，所述反应釜的顶部还安装有稳压阀，所述反应釜的底部一侧固定安装有排料阀。

12、优选的，所述固定支架的前端一侧固定安装有电控箱，所述反应釜的外壁上固定安装有换热夹套。

13、本发明提供了一种功能性富肽蛋白酶解生物转化反应设备。具备以下有益效果：

14、1、本发明通过设置真空上料及空心轴分料结构，可实现蛋白酶均匀投料，杜绝单点投料造成的局部酶浓度超标问题，保障酶解反应均匀稳定进行。

15、2、本发明配备磁驱浮动铝环与锯齿折流消泡桨，依托电磁感应实现低速转动消泡，高效切割反应泡沫，减少消泡剂使用，保护富肽生物活性。

16、3、本发明的斜叶搅拌桨可随搅拌方向自动换向，配合电机定时转向切换，打破液体固定流向，消除反应釜内流动死区，大幅提升整体搅拌混匀效率。

17、4、本发明搭载底滤过滤与循环回流结构，可分离小分子富肽产物与大分子原料，消除产物抑制效应，有效提升蛋白水解上限，缩短酶解反应时长，同时环状微孔滤筒可实现往复摆动共振，自主抵消液体过滤负载，有效防止滤筒堵塞，持续保障设备过滤效率，适配长时间连续酶解作业。

1.一种功能性富肽蛋白酶解生物转化反应设备，包括固定支架（1），其特征在于，所述固定支架（1）的中部固定安装有反应釜（2），所述反应釜（2）的顶端固定安装有下料管（3），所述下料管（3）的顶部固定安装有第一电机（4），所述第一电机（4）的驱动端延伸至反应釜（2）的内部并固定安装有空心搅拌轴（5）；

2.根据权利要求1所述的一种功能性富肽蛋白酶解生物转化反应设备，其特征在于，所述固定支架（1）的顶部一侧固定安装有蛋白酶真空上料站（7），所述蛋白酶真空上料站（7）的顶部固定安装有上料管（8）且上料管（8）的末端延伸至下料管（3）的内部。

3.根据权利要求1所述的一种功能性富肽蛋白酶解生物转化反应设备，其特征在于，所述空心搅拌轴（5）的两侧均固定安装有若干个斜位搅拌杆（6），所述下料管（3）的内部固定安装有倒锥形挡料环（9），所述空心搅拌轴（5）的外壁靠近倒锥形挡料环（9）的上方位置处开设有若干个开口（10），所述斜位搅拌杆（6）的底部均开设有若干个分料下料口（11）。

4.根据权利要求1所述的一种功能性富肽蛋白酶解生物转化反应设备，其特征在于，所述反应釜（2）的内部靠近空心搅拌轴（5）的上侧外径处设有浮动铝环（12），所述浮动铝环（12）的外径上均匀固定安装有若干个锯齿折流消泡桨（13），所述空心搅拌轴（5）的上侧外径靠近浮动铝环（12）的位置处固定安装有磁环（14）。

5.根据权利要求1所述的一种功能性富肽蛋白酶解生物转化反应设备，其特征在于，所述活动体（16）的顶端中部开设有圆柱凹槽（23）且圆柱凹槽（23）的内侧壁开设有键槽，所述空心搅拌轴（5）的末端延伸至圆柱凹槽（23）的内部，所述空心搅拌轴（5）的底部两侧均固定安装有花键（24）且花键（24）均活动设置在对应侧所述键槽的内部，所述密封壳体（15）的内底部固定安装有推动缸（25）且推动缸（25）的驱动端固定安装在活动体（16）的底端。

6.根据权利要求1所述的一种功能性富肽蛋白酶解生物转化反应设备，其特征在于，所述底滤室（26）的底端固定安装有第二电机（29），所述第二电机（29）的驱动端延伸至底滤室（26）的内部并固定安装有输出轴（30），所述输出轴（30）的外径上固定安装有两组缸体（31），所述缸体（31）的外径上均开设有倾斜滚珠槽且倾斜滚珠槽外径上均活动安装有斜轴承座（32），所述斜轴承座（32）的一端均通过扭梁（33）连接在环状微孔滤筒（28）的内壁上，所述扭梁（33）的中部均固定安装有弹片（34），所述环状微孔滤筒（28）的底部一侧固定安装有排料支管（35）且排料支管（35）的末端延伸至底滤室（26）的外部。

7.根据权利要求6所述的一种功能性富肽蛋白酶解生物转化反应设备，其特征在于，所述固定圆板（27）的中部安装有减速器（36）且输出轴（30）的末端固定安装在减速器（36）的底部输入端，所述减速器（36）的顶部输出端固定安装有转轴且转轴两侧均固定安装有贴壁刮料板（37），所述底滤室（26）的一侧通过回流管（39）与反应釜（2）的内部上侧相连通且回流管（39）的中部安装有循环泵（38）。

8.根据权利要求1所述的一种功能性富肽蛋白酶解生物转化反应设备，其特征在于，所述反应釜（2）的顶部一侧开设有上料口（40），所述反应釜（2）的顶部另一侧开设有辅料添加口（41），所述反应釜（2）的顶部还安装有稳压阀（42），所述反应釜（2）的底部一侧固定安装有排料阀（43）。

9.根据权利要求1所述的一种功能性富肽蛋白酶解生物转化反应设备，其特征在于，所述固定支架（1）的前端一侧固定安装有电控箱（44），所述反应釜（2）的外壁上固定安装有换热夹套（45）。