本發(fā)明涉及一種將產(chǎn)物水解的改進(jìn)的裝置和方法，并且在某些實(shí)施方式中涉及一種促進(jìn)將產(chǎn)物水解的連續(xù)過(guò)程的改進(jìn)的裝置。

背景技術(shù)：

水解的過(guò)程涉及化合物與水的化學(xué)反應(yīng)，并且通常導(dǎo)致一種或多種新化合物的形成。水解可以用于從原料中提取某些化合物。

作為實(shí)例，水解用于從包括魚(yú)肉和海產(chǎn)品副產(chǎn)物的海鮮中提取或獲得某些化合物。目前已知的將產(chǎn)物水解的方法包括分批處理，其中在水解過(guò)程中將產(chǎn)物沉積于大罐中并隨后從其中進(jìn)行回收。

有對(duì)將產(chǎn)物水解的改進(jìn)的裝置和/或方法的需要。

本發(fā)明的某些實(shí)施方式試圖克服與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種將產(chǎn)物水解的裝置，包括：

連續(xù)導(dǎo)管，其具有用于接收產(chǎn)物的入口和用于排出產(chǎn)物的出口，所述導(dǎo)管被形成為沿著圍繞縱向軸線纏繞的軌跡的同時(shí)，導(dǎo)管在入口和出口之間平行于縱向軸線延伸；和

加熱系統(tǒng)，用于加熱至少部分導(dǎo)管；

其中所述導(dǎo)管可圍繞所述縱向軸線旋轉(zhuǎn)，以便將在所述入口內(nèi)接收的產(chǎn)物朝向所述出口輸送。

加熱系統(tǒng)可以包括圍繞至少部分導(dǎo)管的罐，其中，所述罐被構(gòu)造為用于容納已加熱的流體以便加熱導(dǎo)管。所述罐可以進(jìn)一步包括用于加熱容納于罐中的流體的加熱器。或者，所述罐可以被構(gòu)造為用于接收已加熱的流體。

所述罐可以包括底部和頂部，其中頂部能夠相對(duì)于底部在閉合構(gòu)造和打開(kāi)構(gòu)造之間移動(dòng)。在閉合構(gòu)造中，底部和頂部形成封閉的腔室；而在打開(kāi)構(gòu)造中，底部和頂部不形成封閉的腔室。

該裝置還可以包括驅(qū)動(dòng)器，用于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管以便將在入口接收到的產(chǎn)物朝向出口輸送。所述驅(qū)動(dòng)器可以包括以可旋轉(zhuǎn)的方式聯(lián)接到導(dǎo)管的電機(jī)。

在某些實(shí)施方式中，導(dǎo)管可以在其至少部分長(zhǎng)度上呈螺旋形。

該裝置還可以包括用于將產(chǎn)物導(dǎo)入到所述入口的泵。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種包括上述裝置的交通工具。在一個(gè)實(shí)施例中，所述交通工具為船舶。

根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種使用上述裝置的方法，包括：

提供如上定義的裝置；

向所述導(dǎo)管內(nèi)提供包括待水解產(chǎn)物以及一種或多種酶的產(chǎn)物-酶混合物；

使用所述加熱系統(tǒng)加熱至少部分導(dǎo)管；以及

使所述導(dǎo)管圍繞所述縱向軸線旋轉(zhuǎn)，以便將所述產(chǎn)物-酶混合物朝向所述導(dǎo)管的出口輸送。

使導(dǎo)管圍繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)的步驟可以任選地以如下速率進(jìn)行，該速率使得產(chǎn)物-酶混合物在從導(dǎo)管的出口排出前，存在于導(dǎo)管內(nèi)30～60分鐘，任選地40～50分鐘，任選地約45分鐘。

可以任選地進(jìn)行使用加熱系統(tǒng)加熱至少部分導(dǎo)管的步驟，以便將產(chǎn)物-酶混合物加熱或保持在40～70℃，任選地在50～60℃，和任選地約55℃的溫度。

使導(dǎo)管圍繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)的步驟可以包括沿向前方向旋轉(zhuǎn)所述導(dǎo)管，以便將所述產(chǎn)物-酶混合物朝向所述導(dǎo)管的出口輸送，以及沿向后方向旋轉(zhuǎn)所述導(dǎo)管，以便將所述產(chǎn)物-酶混合物遠(yuǎn)離所述導(dǎo)管的出口而輸送。其中，在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，相對(duì)于向后方向的旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)管在向前方向的旋轉(zhuǎn)具有更大的量，以產(chǎn)生產(chǎn)物-酶混合物朝向出口的凈移動(dòng)。

在某些實(shí)施方式中，待水解產(chǎn)物為海產(chǎn)品或者包括海產(chǎn)品。

在某些實(shí)施方式中，一種或多種酶包括蛋白酶和堿性蛋白酶(alcalase)中的一種或兩種。

一種或多種酶占總的產(chǎn)物-酶混合物的低于10質(zhì)量％，任選地低于5質(zhì)量％，任選地低于1質(zhì)量％。

附圖說(shuō)明

下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做進(jìn)一步說(shuō)明，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的裝置的截面?zhèn)纫晥D；和

圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的裝置的立體圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的裝置10示于圖1。裝置10適合于將產(chǎn)物水解，并且，有利地可以促進(jìn)來(lái)自產(chǎn)物供應(yīng)的產(chǎn)物的連續(xù)水解。

裝置10包括在入口14和出口16之間延伸的連續(xù)導(dǎo)管12。在圖中所示的非限制性實(shí)施例中，導(dǎo)管12大致沿著縱向軸線100延伸，并且被形成為在入口14和出口16之間的大部分長(zhǎng)度上為螺旋形。在替代的實(shí)施方式中，導(dǎo)管12也可以其他構(gòu)造形成，其中，導(dǎo)管12沿著圍繞縱向軸線100纏繞的軌跡的同時(shí)，導(dǎo)管12沿平行于入口14和出口16之間的縱向軸線100延伸。例如，導(dǎo)管可以由滿足該定義的許多直線部分形成。

返回到圖中所示的實(shí)施方式，在橫截面(如圖1所示)中，導(dǎo)管12限定了在縱向軸線上方的一系列峰12a和在縱向軸線下方的一系列槽12b。

裝置10還包括框架20和安裝于框架20上的罐18。導(dǎo)管12沿著縱向軸線100橫穿罐18，并且導(dǎo)管12可旋轉(zhuǎn)地安裝在罐18內(nèi)(例如通過(guò)旋轉(zhuǎn)聯(lián)接器和滑動(dòng)軸承)。特別地，導(dǎo)管12被可旋轉(zhuǎn)地安裝，使得導(dǎo)管12可以圍繞縱向軸線100旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)管12圍繞縱向軸線100的旋轉(zhuǎn)使得包含在導(dǎo)管12中的任何產(chǎn)物在導(dǎo)管12內(nèi)沿著平行于縱向軸線100的方向平移。該平移方向(即，要么遠(yuǎn)離要么朝向出口16)將取決于導(dǎo)管12圍繞縱向軸線100的旋轉(zhuǎn)方向。裝置10可以另外包括用于使導(dǎo)管12圍繞縱向軸線100旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器。該驅(qū)動(dòng)器可以包括在圖2中示出的電機(jī)22。電機(jī)22或者實(shí)際上其他驅(qū)動(dòng)器可以與導(dǎo)管12可驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接，以使導(dǎo)管12旋轉(zhuǎn)。合適的可驅(qū)動(dòng)聯(lián)接件的實(shí)例包括但不限于滑輪、鏈條和花鍵或其他齒輪連接。

罐18包括頂部18a和底部18b。圖1示出了處于閉合構(gòu)造的罐18，其中頂部18a相對(duì)于底部18b設(shè)置以形成封閉的腔室。相反，圖2示出了處于打開(kāi)構(gòu)造的罐18，其中頂部18a已經(jīng)與底部18b分開(kāi)。頂部18a優(yōu)選地相對(duì)于底部18b可移動(dòng)，以便在閉合構(gòu)造和打開(kāi)構(gòu)造之間改變罐18。

在替代的實(shí)施方式中，罐18可包括單個(gè)部件或可相對(duì)于彼此可移動(dòng)或不可相對(duì)移動(dòng)的多個(gè)部件。在包括罐18的任何實(shí)施方式中，罐18可被構(gòu)造為用于容納已加熱的流體(其可以是流體和/或氣體)，以便加熱導(dǎo)管。例如，罐18可以被構(gòu)造成接收和容納已經(jīng)加熱的流體，或者其可以包括加熱器形式的加熱裝置，其被設(shè)置成用于加熱罐18中的流體。罐18可以包括一個(gè)或多個(gè)用于接收和/或排出流體的部分，或者在處于打開(kāi)構(gòu)造時(shí)流體被導(dǎo)入罐18中。合適的流體包括水、空氣和蒸汽。罐18允許根據(jù)需要控制和維持流體的溫度(并且因此允許控制和維持導(dǎo)管12和產(chǎn)物的溫度)。

在替代的實(shí)施方式中，裝置10可以根本不包括罐18。在這樣的實(shí)施方式中，導(dǎo)管12的加熱可以通過(guò)不同的加熱系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。可以與本發(fā)明的某些實(shí)施方式一起使用的替代加熱系統(tǒng)的實(shí)例包括但不限于感應(yīng)線圈、紅外加熱器和帶有已加熱流體的熱管。

任選地，裝置10可以包括用于將產(chǎn)物引入到入口14中的一個(gè)或多個(gè)泵或其他推進(jìn)機(jī)構(gòu)。

在使用中，產(chǎn)物經(jīng)由入口14被引入到導(dǎo)管12中，并且導(dǎo)管12被旋轉(zhuǎn)和加熱。導(dǎo)管12的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致產(chǎn)物朝向出口16移動(dòng)。如果向入口14提供產(chǎn)物的連續(xù)供應(yīng)，則裝置10可以促進(jìn)連續(xù)過(guò)程，其中產(chǎn)物可以同時(shí)進(jìn)入入口14和離開(kāi)出口16。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方式中，產(chǎn)物可以為海鮮或可含有海鮮，其可包括新鮮的或冷凍的魚(yú)肉和/或海產(chǎn)品副產(chǎn)品。在某些實(shí)施方式中，其目的可以是將海產(chǎn)品的蛋白質(zhì)水解。

對(duì)于水解，將一種或多種酶加入到產(chǎn)物中以形成酶-產(chǎn)物混合物。然后可以沿著導(dǎo)管12輸送酶-產(chǎn)物混合物并同時(shí)加熱。一種或多種酶可以包括蛋白酶和/或堿性蛋白酶。一種或多種酶可以在產(chǎn)物被引入到導(dǎo)管12中之前加入到產(chǎn)物中，或者它們可以單獨(dú)加入。相對(duì)于待水解產(chǎn)物，所使用的酶的量將取決于所需的水解程度和采用的水解過(guò)程的速度。在某些優(yōu)選實(shí)施方式中，一種或多種酶可以占總的產(chǎn)物-酶混合物的低于10質(zhì)量％，任選地低于5質(zhì)量％，以及任選地低于1質(zhì)量％。

在加入酶之前，可以將水加入到產(chǎn)物中，并且可以加熱產(chǎn)物(與水)(例如加熱至約50℃)。加入的水量可以取決于幾個(gè)因素，包括所需的水解度和待水解產(chǎn)物的稠度。在某些實(shí)施方式中，添加的水可以是其所添加的產(chǎn)物的質(zhì)量的20％～200％，并且可以任選地為30％～100％。在一個(gè)實(shí)施例中，將水加入到待水解產(chǎn)物中，其中水具有產(chǎn)物質(zhì)量的30％的質(zhì)量。

在加入一種或多種酶和/或水之前，可以將產(chǎn)物切碎或以其他方式加工。

導(dǎo)管12可以一定速率圍繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)，該速率使得產(chǎn)物-酶混合物在從導(dǎo)管12的出口16排出之前，存在于導(dǎo)管內(nèi)30～60分鐘，任選地40～50分鐘，并且任選地約45分鐘。對(duì)于特定產(chǎn)物通過(guò)時(shí)間所需的旋轉(zhuǎn)速率將至少部分地取決于導(dǎo)管12的尺寸。在某些優(yōu)選的實(shí)施方式中，導(dǎo)管12具有150mm～300mm的直徑，優(yōu)選為約200mm。在某些其他實(shí)施方式中，導(dǎo)管12可以具有高達(dá)1000mm的直徑。在某些實(shí)施方式中，導(dǎo)管12的軸向長(zhǎng)度(即，在平行于縱向軸線100的方向上的導(dǎo)管的長(zhǎng)度)可以為1m～5m。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，導(dǎo)管12的軸向長(zhǎng)度為大約2m。在某些優(yōu)選實(shí)施方式中，導(dǎo)管12的尺寸和導(dǎo)管12的選定的旋轉(zhuǎn)速率導(dǎo)致通過(guò)導(dǎo)管12的產(chǎn)物的流速為150～350L/h，并且優(yōu)選地為約250L/h。

導(dǎo)管12的旋轉(zhuǎn)不僅導(dǎo)致產(chǎn)物沿著導(dǎo)管平移，而且還導(dǎo)致產(chǎn)物-酶混合物的攪動(dòng)，這有助于水解過(guò)程。

導(dǎo)管12可以旋轉(zhuǎn)使得旋轉(zhuǎn)沿向前方向發(fā)生，以便將產(chǎn)物-酶混合物朝向出口16輸送，另外地，沿向后方向旋轉(zhuǎn)，以便將產(chǎn)物-酶混合物遠(yuǎn)離導(dǎo)管的出口16而輸送，其中在預(yù)定時(shí)間內(nèi)，相對(duì)于向后方向，導(dǎo)管12在向前方向上旋轉(zhuǎn)更大的量，以引起產(chǎn)物-酶混合物向出口16的凈移動(dòng)。通過(guò)沿向前和向后方向順序地旋轉(zhuǎn)，容納在導(dǎo)管12中的產(chǎn)物經(jīng)受更多的攪拌，且這可以進(jìn)一步輔助或增強(qiáng)水解。

一旦產(chǎn)物-酶混合物從導(dǎo)管12移出(例如通過(guò)從出口16排出)，產(chǎn)物-酶混合物可以進(jìn)行加熱以使酶促過(guò)程失活(例如加熱至約90℃約15分鐘)。

如果從導(dǎo)管12排出的產(chǎn)物-酶混合物包含不期望的雜質(zhì)和/或固體(例如骨骼)，則可以使用某些純化方法(例如過(guò)濾或傾析)來(lái)除去或減少雜質(zhì)。純化過(guò)程可以在加熱步驟之前或之后進(jìn)行，以使酶促過(guò)程失活。

可以將水從水解產(chǎn)物蒸發(fā)以實(shí)現(xiàn)所需的粘度。另外或可選地，如果需要，可以將最終的水解產(chǎn)物噴霧干燥。

本發(fā)明的某些實(shí)施方式提供了一種用于進(jìn)行水解的裝置，其中該裝置可以是相對(duì)緊湊的。特別地，與現(xiàn)有技術(shù)的水解系統(tǒng)相比，導(dǎo)管12的形式允許緊湊的設(shè)置。本發(fā)明的某些實(shí)施方式提供了一種可促進(jìn)產(chǎn)物連續(xù)水解的裝置，只要存在足夠的供應(yīng)即可。本發(fā)明的某些實(shí)施方式有利地允許水解過(guò)程在相對(duì)低的溫度下發(fā)生，并且允許產(chǎn)物在整個(gè)過(guò)程中保持在一定的溫度。鑒于與本發(fā)明的某些實(shí)施方式相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式的裝置可以特別適用于在交通工具上使用，使得水解過(guò)程可以在運(yùn)輸中進(jìn)行，盡可能地使產(chǎn)物或與該待水解產(chǎn)物相關(guān)的產(chǎn)品在船上水解。作為實(shí)例，根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式的裝置可以用在船舶(例如漁船)上，從而促進(jìn)接近產(chǎn)物來(lái)源的海鮮產(chǎn)品的水解，同時(shí)消除冷凍和將產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)桨渡?、以及在陸地現(xiàn)場(chǎng)水解該產(chǎn)物的需求。在替代的實(shí)施方式中，該裝置可以用在其他交通工具上，例如陸基汽車。

在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“包括”和“含有”及其變化意味著“包括但不限于”，并且它們不旨在(并且不)排除其他部分、添加物、組件、整數(shù)或步驟。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，單數(shù)包括復(fù)數(shù)，除非上下文另有要求。具體地，在使用不定冠詞時(shí)，除非上下文另有要求，否則說(shuō)明書(shū)應(yīng)被理解為考慮復(fù)數(shù)以及單數(shù)。

結(jié)合本發(fā)明的特定方面、實(shí)施方式或?qū)嵗枋龅奶卣?、整?shù)、特性、化合物、化學(xué)部分或基團(tuán)應(yīng)理解為適用于本文所述的任何其他方面、實(shí)施方式或?qū)嵗?，除非與其不相容。在本說(shuō)明書(shū)(包括任何隨附的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的所有特征、和/或如此公開(kāi)的任何方法或過(guò)程的所有步驟可以任何組合進(jìn)行組合，除了其中至少一些這樣的特征和/或步驟是相互排斥的以外。本發(fā)明不限于任何前述實(shí)施方式的細(xì)節(jié)。本發(fā)明延伸到本說(shuō)明書(shū)(包括任何所附權(quán)利要求，摘要和附圖)中公開(kāi)的特征的任何新穎的一個(gè)或任何新穎的組合，或如此公開(kāi)的任何新穎的一個(gè)步驟、或任何方法或過(guò)程的步驟的任何新穎的組合。

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