[發明專利]一種用于動態冰漿蓄冰儲能的載冷劑

有效

• 申請號: 201510362391.6
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104927789A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 劉志強;唐藝芳;張靜雅;康威;賈穎嬌
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C09K5/10
• 分類號: C09K5/10
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 薛端石

1.一種用于動態冰漿蓄冰儲能的載冷劑，包括抗凍蛋白、鈣離子、海藻糖及水，其特征在于，各組分質量百分配比為：2～12％抗凍蛋白、0.5～3％鈣離子、0.3～2％海藻糖，余量為水。

2.根據權利要求1所述的一種用于動態冰漿蓄冰儲能的載冷劑，其特征在于，采用等質量百分配比的蛋白酶抑制劑代替海藻糖。

3.根據權利要求1～2任一項所述的一種用于動態冰漿蓄冰儲能的載冷劑，其特征在于，組分中還添加有檸檬酸，檸檬酸的質量百分配比為0.1～2％。

4.根據權利要求3所述的一種用于動態冰漿蓄冰儲能的載冷劑，其特征在于，質量百分配比為：10％抗凍蛋白、2.5％鈣離子、1.5％海藻糖、1.3％檸檬酸與余量的水。

5.根據權利要求3所述的一種用于動態冰漿蓄冰儲能的載冷劑，其特征在于，在用于動態冰漿蓄冰儲能時，采用SUS316L材料制備儲冷罐和輸送管道，將制備完畢的載冷劑導入儲冷罐中，開啟制冷機組將載冷劑降溫至工作溫度，在需要進行熱量交換時，將載冷劑通過輸送管道輸送至儲能罐與冰漿混合后，連通空調末端，即可為空調提供冷能。

6.一種用于動態冰漿蓄冰儲能載冷劑的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

1)抗凍蛋白制備

①抗凍蛋白粗品的制備

以經過清潔處理后的黑麥草或大麥葉片作為制備原料，并將制備原料溶于酸性緩沖溶液中，在浴鍋中保持提取溫度45～60℃恒溫搗碎攪拌1h，而后通過透析袋過濾，再將所得濾液離心，取上清液，再通過透析袋內透析后，冷凍干燥24h，得抗凍蛋白粗品；

②抗凍蛋白純化

將獲得的抗凍蛋白粗品溶于酸性洗脫緩沖液中，并采用SePHadex?G-100凝膠色譜進行層析分離；而后通過洗脫緩沖液梯度洗脫進行離子交換，同時檢測波長，收集洗脫峰，最后對收集洗脫峰的濾液分別進行冷凍干燥24h，得抗凍蛋白樣品，且在-15℃～-1保存備用；

③鑒定抗凍蛋白的抗凍活性

將獲得的抗凍蛋白樣品分別配制成蛋白溶液，取少量蛋白溶液置于鋁制液體坩堝中，通過DSC-7熱差分析儀測定抗凍蛋白的熱滯活性：當THA＝0時，抗凍蛋白樣品不具有抗凍活性，當THA＞0時，即為高純度的抗凍蛋白；而后采用日立835-50氨基酸自動分析儀測定抗凍蛋白樣品中氨基酸的含量，符合中國國家標準即可；

2)鈣離子的提取

利用現有技術提取鈣離子，并將提取的鈣離子在0℃保存備用；

3)海藻糖的制備

通過將酵母菌株發酵并擴大培養后，收集菌體脫水、干燥、粉碎，待菌體粉碎完畢后溶于水中過濾，即得含有海藻糖的溶液；

4)檸檬酸的制備

通過甘油和碳源表面發酵制備檸檬酸，并將制備的檸檬酸在0℃保存備用；

5)組分混合配制

將獲得的鈣離子分為兩份量，并將其中的一份量與已獲得的抗凍蛋白先添加在水中，待鈣離子與抗凍蛋白中的氨基酸殘基充分反應生成Ca²⁺-依靠型抗凍蛋白后，再添加另一份量鈣離子，得抗凍蛋白溶液；最后將海藻糖、檸檬酸按照質量配比添加至抗凍蛋白溶液中充分混合后制得載冷劑。

7.根據權利要求6所述的一種用于動態冰漿蓄冰儲能載冷劑的制備方法，其特征在于，步驟①)中酸性緩沖溶液為0.04～0.08mol/L、PH值為4.5～6的HCL緩沖溶液。

8.根據權利要求6所述的一種用于動態冰漿蓄冰儲能載冷劑的制備方法，其特征在于，步驟②)中酸性洗脫緩沖液為PH值為5～6.5的Tris-HCL洗脫緩沖液。

9.根據權利要求6所述的一種用于動態冰漿蓄冰儲能載冷劑的制備方法，其特征在于，步驟②)中洗脫緩沖液梯度洗脫進行離子交換的步驟為：先將層析分離后的濾液通過PH值為5～6.5的Tris-HCL洗脫緩沖液洗脫，再通過PH值為5～6.5的Nacl洗脫緩沖液進行洗脫，洗脫緩沖液流速為0.32ml/min～0.42ml/min。

10.根據權利要求6所述的一種用于動態冰漿蓄冰儲能載冷劑的制備方法，其特征在于，步驟3)中，采用等質量比的蛋白酶抑制劑代替海藻糖。