两步发酵法制维c

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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除维生素C的制备--浅析两步发酵法生产维生素C技术㈠维生素C简介中文名称：维生素C英文名称：vitaminC其他名称：抗坏血酸(ascorbicacid)定义：显示抗坏血酸生物活性的化合物的通称，是一种水溶性维生素，水果和蔬菜中含量丰富。在氧化还原代谢反应中起调节作用，缺乏它可引起坏血病。结构式：物理性质外观：无色晶体熔点：190-192℃沸点：（无）紫外吸收最大值：245nm荧光光谱：激发波长－无nm，荧光波长－无nm溶解性：水溶性维生素比旋度：+20.5°至+21.5°化

2、学性质分子式：C6H8O6分子量：176.13IUPAC名：2,3,4,5,6-五羟基-2-己烯酸-4-内酯酸性，具有较强的还原性，加热或在溶液中易氧化分解，在碱性条件下更易被氧化，为己糖衍生物。［1］㈡两步发酵法制备维生素C：历史：我国从1969年开始在微生物发酵-化学合成法的基础上进行维生素C二步发酵生产工艺的研究，在1974年取得很大成功，是目前唯一成功应用于维生素C工业生产的微生物转化法。意义：两步发酵法生产维生素C，实质上是通过微生物发酵法代替莱氏法中的化学合成阶段，避免了丙酮，酸，碱或苯等有机溶剂的大量使用。

3、其工艺是D-葡萄糖以为原料，经催化氧化得D-山梨醇，然后经两步发酵（微生物氧化）得2-酮基-古龙酸，再经转化得葡萄糖。目前在我国已应用于生产，因其简化和缩短了莱氏法，加快了维生素C的生产速度，具有一定的优越性。［2］制备流程：（1）D-山梨醇的制备原理：D-山梨醇是己六醇化合物，含有4个手性碳原子，具有D-葡萄糖的构型，故将D-葡萄糖C-1上的醛基还原成醇基而制得［3］［4］工艺过程：【精品文档】第-3-页精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除将水加热至70-75℃，在不断搅拌下，逐渐加入葡萄糖至全溶，制成50

4、%葡萄糖水溶液，再加入活性炭75，搅拌10min,滤去碳渣，然后用石灰乳液调节PH至8.4。料液压到氢化釜！，加入骨架镍催化剂（葡萄糖量的20%），通入氢气，于3.43MPa，140反应至不吸收氢气为反应终点，料液先静置沉降，除去催化剂，再经离子交换树脂,活性炭处理后，减压浓缩至浓度60%-70%的无色或淡黄色透明的黏稠液体。收率为97%左右。（2）2-酮基-L-古龙酸的制备（两步发酵法）原理：以D-山梨醇为原料，先经黑醋酸菌氧化得L-山梨醇，再以氧化葡萄糖杆菌和假单胞杆菌或芽孢菌组成的混合菌种氧化得2-酮-L-古龙酸工

5、艺流程第一步发酵：黑醋酸杆菌（从D-山梨醇到L-山梨糖）［4］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。［4］（3）2-酮-L-古龙酸的分离纯化发酵液中：2-酮-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。（4）维生素C粗品的制备工艺原理：因2-酮基-L--古龙酸的c-4位很易失水，发生内酯化作用，而C-2上的酮基易发生稀醇化作用，内酯化和烯醇化作用须在酸或碱的催化剂存在下才发生。由2-酮基-L-古龙酸经内酯化，烯醇化作用转化成L-抗坏血酸，因使用催化剂的不同，

6、而有酸转化和碱转化之分。（5）维生素C的精制工艺原理:粗L-抗坏血酸须经过精制处理才能达到药用规格。一般在水溶液中，加入活性炭脱色，重结晶而得到精品。(三)讨论与分析优点：a:此法相较于莱氏制法省略了酮化和NaClO氧化过程,简化了工艺，极大地改善了操作环境。b: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;c:物料输送方便，更有利于生产连续化和操作自动化。缺点：气升式反应器占地面积大、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；与国外相比，尚有生产设备陈旧，劳动生产率较低

7、，“三废”较多等问题。改进：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【精品文档】第-3-页精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除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

8、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。［5］参考文献【［1］百度百科维生素