本發(fā)明涉及一種合成丙谷二肽的方法,尤其是采用高效的生物酶催化合成技術的丙谷二肽生物合成方法,具體是一種連續(xù)酶催化合成丙谷二肽的制備方法和工藝系統(tǒng)。
背景技術:
丙氨酰谷氨酰胺(簡稱丙谷二肽),主要用于人體保健行業(yè),是人體含量最豐富的氨基酸谷氨酰胺的理想替代品,在腸外營養(yǎng)中的應用受到人們普遍的重視。合成丙谷二肽的方法分為兩大類:化學合成法,酶催化合成?;瘜W合成法中涉及氨解、氯化高危反應,且需要用到氯化亞砜等劇毒?;?,在工業(yè)生產中存在安全隱患、職業(yè)健康危害。采用生物酶催化合成丙谷二肽,工藝路線縮短,反應條件溫和,避免了高危工藝,該酶催化技術應用將取代化學法工藝。現(xiàn)有的酶法工藝中,粗品中會夾雜反應液中的酶,很難去除,影響谷丙二肽的純度和質量。
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:本發(fā)明的第一個目的在于提供一種連續(xù)酶催化合成谷丙二肽的工藝方法;
本發(fā)明的第二個目的在于提供一種連續(xù)酶催化合成谷丙二肽的工藝方法配套的產物分離工藝系統(tǒng);
技術方案:一種連續(xù)酶催化合成丙谷二肽的工藝系統(tǒng),自上游至下游包括反應器(1)、貯罐(4)、納濾機構(5)、結晶釜(6);所述反應器(1)的內部設有陶瓷膜裝置(2),該反應器(1)的內壁上設有定位塊(3),該陶瓷膜裝置(2)放置于所述定位塊(3)上,且該陶瓷膜裝置(2)的外側壁與所述反應器(1)的內壁相適配;該陶瓷膜裝置(2)的中間設有鉤環(huán)(7)。
作為優(yōu)選,所述陶瓷膜裝置(2)為兩層。
作為優(yōu)選,所述陶瓷膜裝置(2)上設有凹槽(8),且所述反應罐(1)的內壁上設有凸塊,該凸塊與所述凹槽(8)相適配。
作為優(yōu)選,所述納濾機構(5)有兩組,該兩組納濾機構(5)之間設有貯罐(4)。
作為優(yōu)選,所述反應器(1)為兩組,且分別與下游的貯罐(4)通過管道連接。
一種采用上述的續(xù)酶催化合成丙谷二肽的工藝系統(tǒng)的工藝方法,將物料加入所述反應器(1)中,酶催化反應液通過所述陶瓷膜裝置(2),酶蛋白截流在該陶瓷膜裝置(2)的上游,濾液通過陶瓷膜裝置(2),收集在貯罐(4)中;然后將濾液通過納濾機構(5),將濃縮濾液收集在貯罐(4)中,回收套用反應液中的水;將濃縮濾液加到結晶釜(6)中,進行濃縮結晶,獲得產物。
在陶瓷膜反應器中,實現(xiàn)連續(xù)的生物酶催化谷丙二肽的生物合成反應,反應方程式如下:
在納濾機構中,實現(xiàn)連續(xù)的產物鹽型的分離純化;同時回收套用反應液中的水;
在結晶釜中,實現(xiàn)產物的結晶,結晶可以采用游離二肽或二肽的鹽型,待純化后再解離成游離產物。
有益的效果:本發(fā)明通過陶瓷膜過濾截留酶蛋白分子,實現(xiàn)大分子酶蛋白與小分子原料及產物二肽的分離;通過納濾實現(xiàn)產物的濃縮,水循環(huán)套用;通過結晶釜實現(xiàn)產物的精制。本發(fā)明采用各個操作單元連續(xù)配套,實現(xiàn)從原料進入連續(xù)操作系統(tǒng),到產物的分離精制的全自動化過程。本發(fā)明采用帶鉤環(huán)的陶瓷膜,且陶瓷膜放置在反應器內壁上的定位塊上,可方便鉤取出清潔,或更換型號。采用凹槽和凸塊,起到定位作用,避免陶瓷膜產生位移。本發(fā)明適用于連續(xù)酶催化反應工藝中。
附圖說明
圖1為本發(fā)明示意圖;
圖2為本發(fā)明陶瓷膜裝置示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例,進一步闡述本發(fā)明。應理解,這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
如圖1、圖2所示,一種連續(xù)酶催化合成丙谷二肽的工藝系統(tǒng),自上游至下游包括反應器1、貯罐4、納濾機構5、結晶釜6;所述反應器1的內部設有陶瓷膜裝置2,該反應器1的內壁上設有定位塊3,該陶瓷膜裝置2放置于所述定位塊3上,且該陶瓷膜裝置2的外側壁與所述反應器1的內壁相適配;該陶瓷膜裝置2的中間設有鉤環(huán)7。
本實施例中,所述陶瓷膜裝置2為兩層。所述陶瓷膜裝置2上設有凹槽8,且所述反應罐1的內壁上設有凸塊,該凸塊與所述凹槽8相適配。所述納濾機構5有兩組,該兩組納濾機構5之間設有貯罐4。所述反應器1為兩組,且分別與下游的貯罐4通過管道連接。
一種采用上述的續(xù)酶催化合成丙谷二肽的工藝系統(tǒng)的工藝方法,將物料加入所述反應器1中,酶催化反應液通過所述陶瓷膜裝置2,酶蛋白截流在該陶瓷膜裝置2的上游,濾液通過陶瓷膜裝置2,收集在貯罐4中;然后將濾液通過納濾機構5,將濃縮濾液收集在貯罐4中,回收套用反應液中的水;將濃縮濾液加到結晶釜6中,進行濃縮結晶,獲得產物。