[实用新型]一种发酵液的固液分离系统

说明书

本实用新型涉及一种发酵液的固液分离系统，包括发酵罐、陶瓷膜设备、透过液储罐；所述固液分离系统通过改造发酵罐接入陶瓷膜设备浓缩液回路管道，取消陶瓷膜设备配置的循环罐、清洁水储罐和降温装置。相对于原陶瓷膜固液分离工艺，减少了循环罐的配置，同时收率提高14％‑20％。

技术领域

本实用新型涉及属于食品生产固液分离技术领域，涉及一种发酵液的固液分离系统，特别是涉及一种针对发酵法生产PQQ的发酵液的固液分离系统。

背景技术

吡咯喹啉醌(pyrroloquinoline quinone，PQQ)是一种不同于烟酰胺核苷酸(NAD十和NADP+)和黄素核苷酸(FAD和FMN)的新有机辅酶，迄今为止，PQQ催化氧化还原反应的能力远超过已知的生物活性分子。体内外研究表明，PQQ能够刺激微生物生长，增强其对极端环境的适应能力，并对植物和动物的生长、发育和繁殖十分重要。目前通过微生物发酵获得PQQ的生产途径日益获得大众认可，作为一种水溶性维生素，在发酵过程中作为胞外产物释放到发酵液中。PQQ由于结构特性导致其容易和很多亲核物质如氨基酸等发生加成反应形成咪唑衍生物(1PQ)或恶唑衍生物(OPQ)，因此发酵工序结束后的发酵液性质十分不稳定，容易变成黄绿色，效价出现明显损失。

但生产过程中固液分离工艺需要时间较久，一般都超过15h，导致PQQ降解严重，影响收率。目前发酵法生产PQQ针对发酵液的分离纯化过程第一步都采用固液分离方式，现有的发表期刊或专利中，固液分离的处理方式很多，

但一部分技术无法实现放大生产，例如：CN1329004A(中国专利，公开日期2002.01.02)，其采用的固液分离方法为离心的方式。CN107056782A(中国专利，公开日期2017.08.18)公开的固液分离技术路线也是离心。

或是没有解决发酵液变色的问题，例如，CN111440167A(中国专利，公开日期2020.07.24)公开的技术路线将发酵液预处理后得到滤液，滤液用酸调节pH值2.5-3.5，加入吸附剂，进行第一次过滤，得到滤液；将滤液调节pH值7.5-8，加入吸附剂，进行第二次过滤，得到滤液；将滤液进行超滤和纳滤，得到纳滤浓缩液，采用的设备是板框、离心、陶瓷膜的一种，类似工艺没有从本质上解决变色问题。CN110698472A(中国专利，公开日期2020.01.17)公开的技术路线使用膜过滤进行固液分离，但工艺需要大量水顶洗，发酵液停留时间过长，容易变质。CN109180674A(中国专利，公开日期2019.01.11)公开的技术路线使用膜过滤得到滤液，滤液用酸调到4.0-4.3除杂，搅拌1-1.5h后过滤，其中滤膜预涂一层介孔二氧化硅，过滤得到除杂滤液，该工艺第一步膜过滤也十分耗时。

目前食品行业发酵法生产PQQ对发酵液进行固液分离处理工艺，由于放大效应的影响导致固液分离设备无法快速对大量发酵液进行快速处理。含有高效价PQQ的发酵液静置状态下，吡咯并喹啉醌二钠盐容易和很多亲核物质如氨基酸等发生加成反应形成咪唑衍生物(1PQ)或恶唑衍生物(OPQ)，导致发酵液迅速变成黄绿色(1-2h)，效价损失较为严重。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型旨在解决大生产PQQ发酵液固液分离过程中效价损失的问题。提出了一种发酵液的固液分离系统，包括发酵罐、陶瓷膜设备、透过液储罐；所述发酵罐包括发酵罐罐体、发酵罐夹套；所述发酵罐罐体的顶部外壁中心安装有搅拌电机，在所述顶部外壁由中心向外依次连接有打料管路、纯化水管路，并在发酵罐罐体的顶部边缘设置有空气管路；打料管路连接至所述发酵罐罐体的顶部外壁的投料口；所述搅拌电机的输出轴通过联轴器与设置于所述发酵罐罐体内部的搅拌机构相连接；所述发酵罐夹套设置在发酵罐罐体的外部，并具有冷冻水进管路、冷冻水出管路；所述发酵罐罐体底部设置有出料口；所述出料口通过管路连接至所述放料泵；所述放料泵由管路连接至所述陶瓷膜设备；所述陶瓷膜设备又包括第一膜组件、第二膜组件；在所述第一膜组件的前端设置有可变频循环泵；第一膜组件、第二膜组件的浓缩液出口经管路连接汇合后连接至所述发酵罐罐体的顶部外壁的投料口；第一膜组件、第二膜组件的透过液出口均通过管路连接至所述透过液储罐的投料口。