本發明專利技術涉及一種生物發酵液除水裝置，由發酵液儲罐、洗脫液儲罐、發酵液泵、洗脫液泵、吸附器、壓縮空氣鋼瓶、第一電磁閥、第二電磁閥、檢測器、分流閥、產物儲罐、廢液儲罐和連接管路構成，還設置有控制發酵液泵、洗脫液泵、第一電磁閥、第二電磁閥以及檢測器的軟件控制系統；本發明專利技術還涉及生物發酵液濃縮裝置的使用方法，包括吸附目標產物、清除殘留發酵液和洗脫目標產物，循環進行至發酵液用完。本發明專利技術的有益效果是：高效連續，使用靈活，操作簡單，可控性高，推廣價值高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及。
技術介紹
近年來生物工程領域飛速發展，各種生物制品在保障人類身體健康等方面發揮了重要的作用。發酵是生物工程中的基本操作，發酵過程在水溶液中完成，發酵液中目標產物含量往往較少，為了得到目標產物，需要對發酵液濃縮，去除里面的大量的水。一般常采用加熱蒸發、冷凍干燥等方法，但是這些操作需耗費大量能源，增加了生產成本。另外，生物制品的生產過程中，反相制備色譜分離、離子交換色譜分離也是分離和濃縮常用的手段，但采用這些方法制備的目標產物溶液中同樣含有大量的水，后續還需要對其濃縮除水。·因此，急需一種可對大體積發酵液連續除水的低成本的裝置來解決這個問題。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是基于上述問題，本專利技術提供，該裝置基于發酵液中蛋白質、多肽、多糖等目標產物在特殊吸附劑上強力保留，通過強洗脫劑洗脫的方法，實現大體積發酵液的快速連續除水過程。本專利技術解決其技術問題所采用的一個技術方案是一種生物發酵液除水裝置，由發酵液儲罐、洗脫液儲罐、控制發酵液儲罐的發酵液泵、控制洗脫液儲罐的洗脫液泵、吸附器、壓縮空氣鋼瓶、第一電磁閥、第二電磁閥、檢測器、分流閥、產物儲罐、廢液儲罐和連接管路構成，還設置有控制發酵液泵、洗脫液泵、第一電磁閥、第二電磁閥以及檢測器的軟件控制系統。第一電磁閥連接發酵液泵、洗脫液泵、吸附器和壓縮空氣鋼瓶，吸附器的另一端連接分流閥，分流閥還連接檢測器和第二電磁閥，第二電磁閥還連接產物儲罐、廢液儲罐和發酵液儲罐。分流閥的分流比根據檢測器檢測范圍調整，盡可能減少通往檢測器樣品量。發酵液泵流速根據裝置體系具體調整，防止因流速過快或過慢影響吸附劑吸附行為。吸附器為內部填裝有吸附劑的吸附球或柱，吸附球或柱中裝填的吸附劑為反相C18、CS、C4填料或大孔樹脂，利用此類材料與蛋白質、多肽、多糖等目標產物之間非特異性吸附作用，使其在上面得到較好的保留。洗脫溶劑為有機溶劑甲醇、乙腈、異丙醇或其水溶液或其高鹽水溶液。利用此類溶劑強洗脫能力，洗脫吸附球或柱上吸附的目標產物，并且在低溫蒸發或凍干條件下去除洗脫溶劑，從而獲得較純的目標產物。一種生物發酵液除水裝置的使用方法，其實施過程為(I)通過調整第一電磁閥和第二電磁閥使得發酵液儲罐、發酵液泵、吸附器和廢液儲罐形成通路，開啟發酵液泵，發酵液以一定流速經過吸附器，同時在吸附器中與吸附劑發生吸附行為，從吸附器流出后經分流閥按一定分流比進行分流，使得極少部分液體進入檢測器檢測(在檢測限之上)，分流后的液體大部分流入廢液儲罐。觀測檢測器流出液成分變化，當發現有目標產物流出時，說明吸附器已達到飽和，此時軟件控制系統得到響應，發出一下步指令。(2)關閉發酵液泵，調整第一電磁閥和第二電磁閥使得壓縮氣體鋼瓶、吸附器、發酵液儲罐形成通路，壓縮氣體鋼瓶中的氣體以一定的流速將吸附器中的殘余發酵液吹回發酵液儲罐中，同時通過觀察檢測器，監測殘余發酵液吹出進度，當檢測器中出現氣泡峰時，說明吸附器內的殘余液已被完全吹回發酵液儲罐中，此時軟件控制系統得到響應，發出下一步操作指令。(3)停止通入氣體，調整第一電磁閥和第二電磁閥，使得洗脫液儲罐、吸附器、產物儲罐形成通路，開啟洗脫液泵，洗脫液儲罐中的洗脫液以一定的流速經過吸附器，將吸附器內吸附劑上保留的目標產物洗脫下來，同洗脫液一起進入產物儲罐中，同時通過檢測器監測洗脫進度，當檢測器中無信號響應時，說明目標產物洗脫完全，此時通過軟件控制系統， 發出下一步操作指令，返回步驟(I)的操作。(4)重復步驟(I) (3)，實現發酵液連續除水和目標產物的連續收集。(5)將產物儲罐中的液體在低溫下蒸發或凍干，從而得到較純目標產物。本專利技術的有益效果是1.高效連續通過循環吸附除水，大大增加了濃縮效率和過程的連續性，同時降低了目標產物的損失量；2.使用靈活可以根據生物發酵液的數量和種類，選取合適的吸附劑和洗脫劑，優化除水過程；3.操作簡單，可控性高通過計算機軟件控制，大大增加了裝置的可操作性；4.推廣價值高該裝置不僅用于生物發酵液的除水濃縮，還可以應用于其他大體積、低濃度有機樣品的富集和收集。附圖說明下面結合附圖對本專利技術進一步說明。圖I是本專利技術的框架圖。其中1.發酵液儲罐，2.洗脫液儲罐，3.發酵液泵，4.洗脫液泵，5.吸附器，6.壓縮空氣鋼瓶，7.第一電磁閥，8.第二電磁閥，9.檢測器，10.分流閥，11.產物儲罐，12.軟件控制系統，13.廢液儲 !。具體實施例方式現在結合具體實施例對本專利技術作進一步說明，以下實施例旨在說明本專利技術而不是對本專利技術的進一步限定。如圖I所示的一種生物發酵液除水裝置，由發酵液儲罐I、洗脫液儲罐2、發酵液泵3、洗脫液泵4、吸附器5、壓縮空氣鋼瓶6、第一電磁閥7、第二電磁閥8、檢測器9、分流閥10、產物儲罐11、廢液儲罐13和連接管路構成，還設置有控制發酵液泵3、洗脫液泵4、第一電磁閥7、第二電磁閥8以及檢測器9的軟件控制系統12。第一電磁閥7連接發酵液泵3、洗脫液泵4、吸附器5和壓縮空氣鋼瓶6，吸附器5的另一端連接分流閥10，分流閥10還連接檢測器9和第二電磁閥8，第二電磁閥8還連接產物儲罐11、廢液儲罐13和發酵液儲罐I。實施例調整第一電磁閥7和第二電磁閥8使得發酵液儲存罐I、發酵液泵3、吸附器5和廢液儲罐13形成通路，開啟發酵液泵3，IOOOml發酵液以5ml/min的流速經過吸附器5，從吸附柱5流出的流出液經分流閥10以1:50的分流比進行分流。當檢測器9出現色譜峰時，通過軟件控制系統12發出指令，關閉發酵液泵3，調整第一電磁閥7和第二電磁閥8使得壓縮氣體鋼瓶6、吸附器5、發酵液儲存罐I形成通路，壓縮氣體鋼瓶6中的氣體以3ml/min的流速將吸附器5內的殘余發酵液吹回發酵液儲存罐I中。當檢測器9中出現尖銳的氣泡峰時，通過軟件控制系統12發出指令，停止通入氣體，同時調整第一電磁閥7和第二電磁閥8，使得洗脫液儲罐2、吸附器5、產物儲罐11形成通路，開啟洗脫液泵4，洗脫液乙腈以5ml/min的流速經過吸附器5。當檢測器9中無信號出現時，通過軟件控制系統12發出指令，重復以上所有操作，直至發酵液儲液罐I中IOOOml發酵液全部用完。將產物儲罐11中的液體樣品蒸掉乙腈，從而得到267g無水目標產物。 發酵液濃縮過程中采用吸附劑與目標產物的非特異性吸附來達到除水濃縮的效果，在實際應用中，還可以利用特異性吸附作用對其他大體積、低濃度的有機樣品進行連續地富集和收集。以上述依據本專利技術的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項專利技術技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項專利技術的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。權利要求1.一種生物發酵液除水裝置，其特征在于由發酵液儲罐(I)、洗脫液儲罐(2)、控制發酵液儲罐(I)的發酵液泵(3)、控制洗脫液儲罐(2)的洗脫液泵(4)、吸附器(5)、壓縮空氣鋼瓶(6)、第一電磁閥(7)、第二電磁閥(8)、檢測器(9)、分流閥(10)、產物儲罐(11)、廢液儲罐(13)和連接管路構成，還設置有控制發酵液泵(3)、洗脫液泵(4)、第一電磁閥(7)、第二電磁閥(8)以及檢測器(9)的軟件控制系統(12)。2.根據權利要求I所述的一種生物發酵液除水本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種生物發酵液除水裝置，其特征在于：由發酵液儲罐（1）、洗脫液儲罐（2）、控制發酵液儲罐（1）的發酵液泵（3）、控制洗脫液儲罐（2）的洗脫液泵（4）、吸附器（5）、壓縮空氣鋼瓶（6）、第一電磁閥（7）、第二電磁閥（8）、檢測器（9）、分流閥（10）、產物儲罐（11）、廢液儲罐（13）和連接管路構成，還設置有控制發酵液泵（3）、洗脫液泵（4）、第一電磁閥（7）、第二電磁閥（8）以及檢測器（9）的軟件控制系統（12）。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張凌怡，戈兆松，邵平，
申請(專利權)人：常州博世偉業生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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