文档介绍：维 生 素 概 述
维生素C生产工艺
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概 述
基本概念
维生素是生物体内一类量微、化学结构各异，具有特殊功能的小分子有机化合物，它们大多需从外界摄取。维交换树脂酸化，在50-55℃下减压烘干，得粗品维生素C。
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3、两步发酵工艺
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3、两步发酵工艺
2-***-L-古龙酸
[内酯化，烯醇化]
[生物转化]
假单孢菌
D-山梨醇
维生素C（L-抗坏血酸）
L-山梨糖
[氧化]
醋酸杆菌
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3、两步发酵工艺
（1）D-山梨醇的化学合成
50%葡萄糖溶液在75℃下加入活性炭，，加镍催化剂，通氢气， ，反应温度140℃。反应结束后，静置沉降出去催化剂，反应液经离子交换树脂、活性炭处理后，减压浓缩，得到含量60-70%的D-山梨醇，无色透明或微黄色透明粘稠液体，收率约97%。
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3、两步发酵工艺
（2） 2-***-L-古龙酸的微生物发酵
第一步发酵：黑醋酸杆菌（从D-山梨醇到L-山梨糖）
第二步发酵：葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌混合培养
发酵罐：气升式反应器，100立方米。
（3） 2-***-L-古龙酸的分离纯化
发酵液中：2-***-L-古龙酸8%，杂质有菌丝体、蛋白质和悬浮的固体颗粒等。除杂操作：加热、离心。
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莱氏法是最早生产维生素C的方法,其以葡萄糖为原料,先经黑醋菌发酵生成L-山梨糖,再经***化及NaClO 氧化、水解得到2-***-L古龙酸钠,然后进行化学合成得到维生素C。
此法存在着很多缺陷,如生产工艺复杂、劳动强度大、生产环境恶劣、易对人体造成伤害,因此人们不断对此工艺进行改进。
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两步发酵工艺
发酵：此法省略了***化和NaClO 氧化过程,简化了工艺，极大地改善了操作环境。除主耗山梨醇消耗较高外，其他辅料消耗较低。且多为液体反应，物料输送方便，更有利于生产连续化和操作自动化。但此法仍存在很多缺点，如占地面积大、发酵基质浓度低、在高湿高温条件下染菌机率高、设备利用率低、后续处理能耗高等问题。在未来的工艺优化过程中，除了进行发酵工艺改进外,更应注重优良菌种的选育。发酵液的提取工艺是维生素C 生产行业中较为重视的问题。经过两次发酵后,发酵液的含量仅为6 %～9 % ，且残留有菌丝体、蛋白质和悬浮微粒等，分离提纯较为困难。传统的处理方法有加热沉淀法和化学凝聚法。针对以上两种方法中存在的缺点和不足，一种新的处理方法———超滤法在维生素生产中得以应用。此法具有操作方便、节能、不造成新的环境污染等优点。此法与加热沉淀法相比，可在常温下操作，减少了有效成分的损失;且为后步树脂交换提供了有利的条件,减少了树脂的污染，从而有利于提高树脂的使用率。与化学凝聚法相比,在处理染菌的发酵液时仍可达到较好的处理效果。随着新型膜材料技术的开发,如陶瓷膜、不锈钢膜等的应用,超滤法的应用效果会有进一步的提高。同时,国内外正在探索反渗透、纳滤等后序处理新工艺的应,用完善工艺联结。
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两步发酵工艺
转化工艺 (1) 酸转化法。传统的酸转化法是采用浓HCl 将古龙酸直接转化为Vc ，但酸转化对设备的腐蚀严重,污染环境，影响产品质量,现已逐渐被碱转化法所取代。(2) 碱转化法。碱转化法是先将古龙酸与甲醇在浓硫酸催化作用下生成古龙酸甲酯,再使用NaHCO3 进行碱转化，使古龙酸甲酯转化为Vc-Na。采用此法可避免酸转化的缺点,且操作简单,适用于Vc 的规模化生产,但是碱转化存在着反应周期较长,甲醇单耗高。目前有些单位及生产厂家研究采用CH3ONa 代替NaHCO3 进行碱转化,此法转化率高,可达9216 % ,但质量较差,且甲醇钠价格贵,造成成本较高。
酸化 酸化是将维生素C-Na 转变为维生素C 的过程。目前采用的普遍方法是硫酸酸化法和树脂交换法。采用硫酸酸化操作简单,但要控制好甲醇的浓度和pH 值,才能使硫酸钠与维生素C 分离出来,从而提高Vc 的质量。采用氢型离子树脂交换设备庞大,操作复杂,且需经常再生树脂,增加了酸耗,酸液大量排放污染环境。目前有些单位及个人正在探索使用电渗析法代替传统的酸化方法,此法过程简单,能耗低,投资少,转化率高,可望应用到实际生产中。
综上所述，我们在以后的维生素C 工艺发展过程中，要以两步发酵法为基础,不断优化工艺，同时借鉴国外的新技术、新信息,避免低水平重复