[發(fā)明專利]一種漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010238421.X
• 申請(qǐng)日: 2010-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN102337201A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春朝;王鋒;郭晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號(hào): C12M1/00
• 分類號(hào): C12M1/00;C12M1/02;C12N9/02;C12R1/01
• 代理公司: 北京法思騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;高宇

1.一種漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括鼓泡床反應(yīng)器(1)，一磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離的裝置(3)和蠕動(dòng)泵(2)，其中，鼓泡床反應(yīng)器(1)頂部和底部分別通過蠕動(dòng)泵(2)與磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置(3)的進(jìn)料口(3-2)和出料口(3-8)相連通；

所述鼓泡床反應(yīng)器(1)與磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置(3)的體積比為20-40：1；

固定化產(chǎn)漆酶菌株置于所述鼓泡床反應(yīng)器(1)內(nèi)；

所述磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離的裝置(3)內(nèi)裝有表面螯合有銅離子的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒，

其中，所述磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置(3)，包括一反應(yīng)器(3-4)，所述的反應(yīng)器(3-4)有一罐體(3-5)，罐體(3-5)頂部有一進(jìn)料口(3-2)，底部有一放料口(3-17)及其物料閥(3-18)；該罐體(3-5)內(nèi)中心軸線位置安裝一攪拌槳(3-3)，攪拌槳(3-3)上部穿過反應(yīng)器(3-4)頂部與驅(qū)動(dòng)攪拌槳(3-3)的攪拌電機(jī)(3-1)相連；還包括一柱塞式原位連續(xù)分離系統(tǒng)(3-15)；

所述的柱塞式原位連續(xù)分離系統(tǒng)(3-15)包括：有一頂部封閉的圓柱形的套筒(3-16)，該套筒(3-16)底部固設(shè)于與罐體(3-5)側(cè)壁的中下部并與反應(yīng)器(3-4)相連通，其內(nèi)嵌套有一圓柱形活塞(3-9)，其外套設(shè)有一環(huán)形磁鐵(3-6)；所述的套筒(3-16)筒體的上部設(shè)有一出料口(3-8)，該出料口(3-8)上還設(shè)有一液體閥門(3-7)；

所述的活塞(3-9)通過固定軸套(3-11)與曲柄連桿機(jī)構(gòu)(3-13)的曲柄連桿(3-12)相連，該曲柄連桿(3-12)穿設(shè)于套筒(3-16)的頂部，并在曲柄連桿機(jī)構(gòu)(3-13)的作用下帶動(dòng)活塞(3-9)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，

所述二氧化硅介孔納米顆粒具有三維蠕蟲狀介孔孔道，顆粒的粒徑為100～400nm，比表面積為400～850m²/g，其中，所述三維蠕蟲狀介孔孔道的孔徑范圍為2～30nm，孔體積范圍為0.823～2.996m³/g。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)，其特征在于，所述的磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置(3)的套筒(3-16)與反應(yīng)器(3-4)的罐體(3-5)的內(nèi)夾角的角度范圍是45°～70°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)，其特征在于，所述的磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置(3)的活塞(3-9)與套筒(3-16)的內(nèi)壁呈滑道配合間隙。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)，其特征在于，所述的磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置(3)的曲柄連桿(3-12)與套筒(3-16)的連接處設(shè)有密封圈(3-10)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)，其特征在于，所述超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒通過包括以下步驟的方法制備：

1)在室溫、攪拌的條件下，反應(yīng)體系中依次加入聚醚胺、一元醇、Fe₃O₄納米顆粒、水、正硅酸乙酯，其中，基于1重量份聚醚胺，加入一元醇2～6重量份、Fe₃O₄納米顆粒0.01～0.03重量份、水10～15重量份、正硅酸乙酯0.5～1.2重量份；

2)將步驟1)得到的混合溶液在攪拌、通入氮?dú)獗Ｗo(hù)、水浴加熱和加裝回流裝置的條件下進(jìn)行水解反應(yīng)，所得沉淀經(jīng)磁分離、洗滌、并在有氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下干燥；

3)將步驟2)得到的產(chǎn)物在400～600℃的氮?dú)鈿夥障蚂褵ゾ勖寻纺０澹玫骄哂腥S蠕蟲狀介孔孔道的超順磁性二氧化硅納米顆粒。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離的系統(tǒng)，其特征在于，所述鼓泡床反應(yīng)器(1)內(nèi)的產(chǎn)漆酶菌株為變色栓菌。