維生素c生產(chǎn)工藝講義專家講座

維生素C又名抗壞血酸（Ascorbicacid）是細(xì)胞氧化-還原反應(yīng)中催化劑，它釋放兩個(gè)氫原子后變成氧化型維生素C，有供氫體存在時(shí)，脫氫抗壞血酸能夠接收兩個(gè)氫原子變成抗壞血酸，參加機(jī)體新陳代謝，增加機(jī)體對(duì)感染抵抗力。用于預(yù)防壞血酸和抵抗傳染性疾病，促進(jìn)創(chuàng)傷和骨折愈合，以及用作輔助藥品治療。維生素c生產(chǎn)工藝講義專家講座第1頁(yè)化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)維生素C(多羥基不飽和內(nèi)酯衍生物)分子中有兩個(gè)手性碳原子，故有4種光學(xué)異構(gòu)體，其中L（+）抗壞血酸效果最好，其它三種臨床效果很低或無(wú)效。維生素c生產(chǎn)工藝講義專家講座第2頁(yè)萊氏法化學(xué)合成工藝[轉(zhuǎn)化]

[酸化]HCl[氧化]NaOH,O2,KMnO4

[酮化]H2SO4丙酮[加氫]

H2D-葡萄糖D-山梨醇雙丙酮-L-山梨糖維生素CL-山梨糖[酶菌氧化]

O2雙丙酮-L-古龍酸2-酮-L-古龍酸（1）工藝路線維生素c生產(chǎn)工藝講義專家講座第3頁(yè)萊氏法化學(xué)合成工藝（2）工藝過(guò)程①山梨醇發(fā)酵菌種醋酸菌屬可使山梨醇氧化成山梨糖，普通用A.Suboxyclans和A.Melangenum。②發(fā)酵條件溫度為26-30℃，最適pH為4.4-6.8。pH4.0以下菌活性受影響。用0.5%酵母浸膏為主要營(yíng)養(yǎng)源，山梨醇濃度為19.8%，通氣量1800ml/min，30℃培養(yǎng)33h，山梨糖收率可達(dá)97.6%。氮源：無(wú)機(jī)氮源不能利用，使用有機(jī)氮源。金屬離子影響：Ni2+、Cu2+能阻止菌發(fā)育，鐵能妨礙發(fā)酵，為了使發(fā)酵順利進(jìn)行，需用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂將山梨醇中金屬離子去掉。

維生素c生產(chǎn)工藝講義專家講座第4頁(yè)兩步發(fā)酵工藝（1）工藝路線2-酮-L-古龍酸[內(nèi)酯化，烯醇化]

[生物轉(zhuǎn)化]假單孢菌D-山梨醇維生素C（L-抗壞血酸）L-山梨糖[氧化]醋酸桿菌維生素c生產(chǎn)工藝講義專家講座第5頁(yè)兩步發(fā)酵工藝（2）工藝過(guò)程（1）D-山梨醇化學(xué)合成50%葡萄糖溶液在75℃下加入活性炭，用石灰乳液調(diào)整pH8.4，加鎳催化劑，通氫氣，壓力3.43MPa，反應(yīng)溫度140℃。反應(yīng)結(jié)束后，靜置沉降出去催化劑，反應(yīng)液經(jīng)離子交換樹(shù)脂、活性炭處理后，減壓濃縮，得到含量60-70%D-山梨醇，無(wú)色透明或微黃色透明粘稠液體，收率約97%。（2）2-酮-L-古龍酸微生物發(fā)酵第一步發(fā)酵：黑醋酸桿菌（從D-山梨醇到L-山梨糖）第二步發(fā)酵：葡萄糖酸桿菌和巨大芽孢桿菌混合培養(yǎng)發(fā)酵罐：氣升式反應(yīng)器，100立方米。（3）2-酮-L-古龍酸分離純化發(fā)酵液中：2-酮-L-古龍酸8%，雜質(zhì)有菌絲體、蛋白質(zhì)和懸浮固體顆粒等。除雜操作：加熱、離心。維生素c生產(chǎn)工藝講義專家講座第6頁(yè)萊氏法是最早生產(chǎn)維生素C方法,其以葡萄糖為原料,先經(jīng)黑醋菌發(fā)酵生成L-山梨糖,再經(jīng)丙酮化及NaClO氧化、水解得到2-酮-L古龍酸鈉,然后進(jìn)行化學(xué)合成得到維生素C。此法存在著很多缺點(diǎn),如生產(chǎn)工藝復(fù)雜、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)環(huán)境惡劣、易對(duì)人體造成傷害,所以人們不停對(duì)此工藝進(jìn)行改進(jìn)。維生素c生產(chǎn)工藝講義專家講座第7頁(yè)兩步發(fā)酵法省略了酮化和NaClO氧化過(guò)程,簡(jiǎn)化了工藝，極大地改進(jìn)了操作環(huán)境。除主耗山梨醇消耗較高外，其它輔料消耗較低。且多為液體反應(yīng)，物料輸送方便，更有利于生產(chǎn)連續(xù)化和操作自動(dòng)化。但此法仍存在很多缺點(diǎn)，如占地面積大、發(fā)酵基質(zhì)濃度低