維生素C生產的兩種方法PPT課件

1、20.06.2020,.,1,維 生 素 概 述,維生素C生產工藝,20.06.2020,.,2,概 述,基本概念 維生素是生物體內一類量微、化學結構各異，具有特殊功能的小分子有機化合物，它們大多需從外界攝取。維生素有以下特點： （1）維生素是天然食物中的一種成分，是一種活性物質，對機體代謝起調節(jié)和整合作用。 （2）維生素需求量很小。 （3）大多數(shù)維生素在體內不能合成，要從外界攝取。 （4）絕大多數(shù)維生素是通過輔酶或輔基的的形式參與體內酶促反應體系。 （5）人體內維生素缺乏時，會發(fā)生一類特殊的疾病，稱“維生素缺乏癥”。維生素并不是補品，人體每日需要量是一定的，多攝入并不一定好，使用不當，反而會

2、導致疾病。,20.06.2020,.,3,維生素分為脂溶性和水溶性兩大類。 脂溶性：維生素A，D，E，K，Q和硫辛酸等。 水溶性：維生素B1、B2、B6、B12、煙酸、泛 酸、葉酸、生物素和維生素C等。,概 述,20.06.2020,.,4,生產方法 （1）化學合成法 煙酸、煙酰胺、葉酸、維生素B1、B6、D、E、K等。 （2）發(fā)酵法 B12、B2，維生素C和生物素，維生素原等。 （3）生物提取法 從豬心中提取輔酶Q10，從槐花米中提取蘆丁，從提取鏈霉素后的廢液中提取B12等。,概 述,20.06.2020,.,5,維生素C生產工藝,維生素C 又名抗壞血酸（Ascorbic acid）是細胞氧

3、化-還原反應中的催化劑，它釋放兩個氫原子后變成氧化型維生素C，有供氫體存在時，脫氫抗壞血酸可以接受兩個氫原子變成抗壞血酸，參與機體新陳代謝，增加機體對感染的抵抗力。用于防止壞血酸和抵抗傳染性疾病，促進創(chuàng)傷和骨折愈合，以及用作輔助藥物治療。,20.06.2020,.,6,維生素C生產工藝,1、化學結構和性質 維生素C(多羥基不飽和內酯衍生物)分子中有兩個手性碳原子，故有4種光學異構體，其中L（+）抗壞血酸效果最好，其他三種臨床效果很低或無效。,20.06.2020,.,7,1、化學結構和性質 白色粉末，無臭、味酸、熔點190-192，易溶于水，略溶于乙醇，不溶于乙醚，氯仿及石油醚等。它是一種還原

4、劑，易受光、熱、氧等破壞，尤其在堿液中或有微量金屬離子存在時，分解更快，但干燥結晶較穩(wěn)定。,維生素C生產工藝,20.06.2020,.,8,維生素C生產工藝,2、萊氏法 化學合成工藝,20.06.2020,.,9,（1）工藝路線,維生素C生產工藝,20.06.2020,.,10,（2）工藝過程 山梨醇發(fā)酵菌種 醋酸菌屬可使山梨醇氧化成山梨糖，一般用A. Suboxyclans和A. Melangenum。 發(fā)酵條件 溫度為26-30，最適pH為4.4-6.8。pH4.0以下菌的活性受影響。 用0.5%酵母浸膏為主要營養(yǎng)源，山梨醇濃度為19.8%，通氣量1800ml/min，30培養(yǎng)33h，山梨

5、糖收率可達97.6%。 氮源：無機氮源不能利用，使用有機氮源。 金屬離子的影響：Ni2+、Cu2+能阻止菌的發(fā)育，鐵能妨礙發(fā)酵，為了使發(fā)酵順利進行，需用陽離子交換樹脂將山梨醇中的金屬離子去掉。,20.06.2020,.,11,整個合成過程中必須保持第4位碳原子的構型不變；維生素C的總收率約60%。 C-4內酯化、C-2烯醇化： 酸轉化：配料比2-酮基-L-古龍酸：38%鹽酸：丙酮=1：0.4：0.3 （質量/體積） 堿轉化：先形成2-酮基-L-古龍酸甲酯，加NaHCO3 轉化生成維生素C鈉鹽，經氫型離子交換樹脂酸化，在50-55下減壓烘干，得粗品維生素C。,20.06.2020,.,12,3、

6、兩步發(fā)酵工藝,20.06.2020,.,13,3、兩步發(fā)酵工藝,20.06.2020,.,14,3、兩步發(fā)酵工藝,（1）D-山梨醇的化學合成 50%葡萄糖溶液在75下加入活性炭，用石灰乳液調節(jié)pH8.4，加鎳催化劑，通氫氣，壓力3.43MPa ，反應溫度140。反應結束后，靜置沉降出去催化劑，反應液經離子交換樹脂、活性炭處理后，減壓濃縮，得到含量60-70%的D-山梨醇，無色透明或微黃色透明粘稠液體，收率約97%。,20.06.2020,.,15,3、兩步發(fā)酵工藝,（2） 2-酮-L-古龍酸的微生物發(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：氣升式反應器，100立方米。 （3） 2-酮-L-古龍酸的分離純化 發(fā)酵液中：2-酮-L-古龍酸8%，雜質有菌絲體、蛋白質和懸浮的固體顆粒等。除雜操作：加熱、離心。,20.06.2020,.,16,萊氏法是最早生產維生素C的方法,其以葡萄糖為原料,先經黑醋菌發(fā)酵生成L-山梨糖