《维生素C发酵》PPT课件

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1、子学习情境1.2维生素C发酵发酵制药莱氏化学法生产流程两步发酵法生产维生素C生产流程发酵过程提取过程转化过程任务1D-山梨醇的制备山梨醇是葡萄糖在氢作还原剂，镍作催化剂的条件下，将葡萄糖醛基还原成醇羟基而制得的，其反应式如下：1、工艺过程将水加热至70~75℃，在不断搅拌下逐渐加入葡萄糖至全溶，制成50%葡萄糖水溶液，再加入活性炭于75℃，搅拌10min，滤去炭渣，然后用石灰乳液调节滤液pH8.4，备用。当氢化釜内氢气纯度≥99.3%，压强>0.04Mpa时可加入葡萄糖滤液，同时在触媒槽中添加活性镍，利用糖液冲入釜内，以碱液调节pH为8.2~8.4，然后通蒸汽并搅拌。

2、当温度达到120~135℃时关蒸汽，并控制釜温在150~155℃，压强在3.8~4.0MPa。取样化验合格后，在0.2~0.3MPa压强下压料至沉淀缸静置沉淀，过滤除去催化剂，滤液经离子交换树脂交换，活性炭处理，即得D-山梨醇。收率为95%。2、注意事项及三废处理车间进行葡萄糖还原反应时氢气需自制，故配有氢气柜。应杜绝火源，以免氢气发生爆炸。催化氢化前，葡萄糖液的pH值应严格控制在8.0~8.5，如pH偏低或偏高，将会使甘露醇含量增加。山梨醇是多元醇，在高温下具有溶解多种金属的性能，因而生产中应避免使用铁、铝或铜制设备，尤其在料液经过树脂交换后，应全部使用不锈钢设备。

3、废镍触媒可压制成块，冶炼回收；再生废液中的镍经沉淀后可回收。废酸、废碱液经中和后放入下水道。任务2L-山梨糖的制备1、菌种制备黑醋菌是一种小短杆菌，属革兰氏阴性菌（G-），生长温度为30~36℃，最适温度为30~33℃。培养方法：将黑醋菌保存于斜面培养基中，每月传代一次，保存于0~5℃冰箱内。菌种从斜面培养基移入三角瓶种液培养基中，在30~33℃振荡培养48h，合并入血清瓶内，糖量在100mg/ml以上，镜检菌体正常，无杂菌，可接入生产2、发酵液制备种子培养分为一、二级种子罐培养，都以质量浓度为16%~20%的D-山梨醇投料，并以玉米浆、酵母膏、泡敌、碳酸钙、复合维生

4、素B、磷酸盐、硫酸盐等为培养基，在pH5.4~5.6下于120℃保温30min灭菌，待罐温冷却至30~34℃，用微孔法接种。在此温度下，通入无菌空气（1VVM），并维持罐压0.03~0.05MPa进行一、二级种子培养。当一级种子罐产糖量大于50mg/ml（发酵率达40%以上），二级种子罐产糖量大于70mg/ml（发酵率在50%以上），菌体正常，即可移种3、发酵罐发酵以20%左右D-山梨醇为投料浓度，另以玉米浆、尿素为培养基，在pH5.4~5.6，灭菌消毒冷却后，按接种量为10%接入二级种子培养液。在31~34℃，通入无菌空气（0.7VVM），维持罐压0.03~0.05

5、Mpa等条件下进行培养。当发酵率在95%以上，温度略高（31~33℃）、pH在7.2左右，糖量不再上升时即为发酵的终点。4、发酵液处理将发酵液过滤除去菌体，然后控制真空度在0.05MPa以上，温度在60℃以下，将滤液减压浓缩结晶即得L-山梨糖。任务32-酮基-L-古龙酸的制备1、菌种制备将保存于冷冻管的假单孢杆菌和氧化葡萄糖酸杆菌菌种活化，分离及混合培养后移入三角瓶种液培养基中，在29~33℃振荡培养24h，产酸量在6~9mg/ml，pH值降至7以下，菌形正常无杂菌，再移入血清瓶中，即可接入生产。2、发酵液制备先在一级种子培养罐内加入经过灭菌后的辅料（玉米浆、尿素及无

6、机盐）和醪液（折纯含山梨糖1%），控制温度为29~30℃，发酵初期温度较低，通入无菌空气维持罐压为0.05MPa，pH6.7~7.0，至产酸量达合格浓度，且不再增加时，接入二级种子罐培养，条件控制同前。作为伴生菌的芽孢杆菌开始形成芽孢时，产酸菌株开始产生2-酮基-L-古龙酸，直到完全形成芽孢和出现游离芽孢时，产酸量达高峰（5mg/ml以上）为二级种子培养终点。3、发酵罐发酵供发酵罐用的培养基经灭菌冷却后，加入至山梨糖的发酵液内，接入第二步发酵菌种的二级种子培养液，在温度30℃，通入无菌空气下进行发酵，为保证产酸正常进行，往往定期滴加灭菌的碳酸钠溶液调pH值，使保持7.

7、0左右。当温度略高（31~33℃），pH在7.2左右、二次检测酸量不再增加，残糖量0.5mg/ml以下，即为发酵终点，得含古龙酸钠的发酵液。此时游离芽孢及残存芽孢杆菌菌体已逐步自溶成碎片，用显微镜观察已无法区分两种细菌的差别，整个产酸反应到此也就结束了。所以，根据芽孢的形成时间来控制发酵是一种有效的办法。在整个发酵期间，保持一定数量的氧化葡萄糖酸杆菌（产酸菌）是发酵的关键。整个发酵过程可分为产酸前期、产酸中期和产酸后期。产酸前期主要是菌体适应环境进行生长的阶段。该阶段产酸量很少，为了提高发酵收率应尽可能缩短产酸前期。产酸前期长短与底物浓度、接种量、初