组维生素C的生产工艺.ppt

《组维生素C的生产工艺.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、维生素C的生产工艺维生素概述维生素是人和动物营养、生长所必需的某些少量有机化合物，对机体的新陈代谢、生长、发育、健康有极重要作用。如果长期缺乏某种维生素，就会引起生理机能障碍而发生某种疾病。一般由食物中取得。现在发现的有几十种，如维生素A、维生素B、维生素C等。维生素分类维生素是个庞大的家族，目前所知的维生素就有几十种，大致可分为脂溶性和水溶性两大类。水溶性维生素主要包括B族维生素和维生素C；脂溶性维生素主要包括维生素A、D、E、K等。维生素分布维生素A：动物肝脏、蛋类、乳制品、胡萝卜、南瓜、香蕉、橘子和

2、一些绿叶蔬菜中。维生素B1：葵花籽、花生、大豆、猪肉、谷类、野生食用菌黄滑松茸中。维生素B2：肉类、谷类、蔬菜和坚果中。维生素B12：猪牛羊肉、鱼、禽、贝壳类、蛋类中。维生素C：柠檬、橘子、苹果、酸枣、草莓、辣椒、土豆、菠菜中。维生素D：鱼肝油、鸡蛋、人造黄油、牛奶、金枪鱼中。维生素E：谷物胚胎、植物油、绿叶。维生素K：绿叶蔬菜中。维生素缺乏症维生素A：夜盲症，角膜干燥症，皮肤干燥，脱屑维生素B1：神经炎，脚气病，食欲不振，消化不良，生长迟缓维生素B2：口腔溃疡，皮炎，口角炎，舌炎，唇裂症，角膜炎等维生素

3、B12：巨幼红细胞性贫血维生素C：坏血病，抵抗力下降维生素D：儿童的佝偻病，成人的骨质疏松症维生素E：不育，流产，肌肉性萎缩等。维生素C概义维生素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。维生素C的药效基团是抗坏血酸离子。在生物体内，维生素C是一种抗氧化剂，因为它能够保护身体免于氧化剂的威胁，维生素C同时也是一种辅酶。维生素C又叫L-抗坏血酸，是一种水溶性维生素，能够治疗坏血病并且具有酸性，所以称作抗坏血酸。在柠檬汁、绿色

4、植物及番茄中含量很高。抗坏血酸是单斜片晶或针晶，容易被氧化而生成脱氢坏血酸，脱氢坏血酸仍具有维生素C的作用。在碱性溶液中，脱氢坏血酸分子中的内酯环容易被水解成二酮古洛酸。抗坏血酸还参与氨基酸的羟化。胶原中脯氨酸和赖氨酸的羟化都需要抗坏血酸作为酶的辅因子。缺乏抗坏血酸会影响胶原合成及结缔组织功能，使毛细血管脆性增高，发生坏血病。维生素C的定义维生素C的物理性质外观：无色晶体熔点：190～192℃溶解性：水溶性维生素易溶于水，水溶液呈酸性，不溶于乙醚。化学性质较活泼，遇热、碱和重金属离子容易分解。维生素C化学

5、性质白色粉末，无臭、味酸、熔点190-192℃，易溶于水，略溶于乙醇，不溶于乙醚，氯仿及石油醚等。它是一种还原剂，易受光、热、氧等破坏，尤其在碱液中或有微量金属离子存在时，分解更快，但干燥结晶较稳定。维生素C化学结构维生素C(多羟基不饱和内酯衍生物)分子中有两个手性碳原子，故有4种光学异构体，其中L（+）抗坏血酸效果最好，其他三种临床效果很低或无维C生产工艺化学结构维C分子中有两个活性碳原子，故有4种光学异构体，其中L（+）抗坏血酸效果最好，其他三中临床效果都很低或无效。莱氏法是最早生产维生素C的方法,其

6、以葡萄糖为原料,先经黑醋菌发酵生成L-山梨糖,再经丙酮化及NaClO氧化、水解得到2-酮-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。莱氏法的背景莱氏法生产原理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L2山梨糖，再经丙酮化及NaClO氧化、水解得到22酮2L2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

7、伤害，因此人们不断对此工艺进行改进。工艺路线[转化][酸化]HCl[氧化]NaOH,O2,KMnO4[酮化]H2SO4丙酮[加氢]H2D-葡萄糖D-山梨醇双丙酮-L-山梨糖维生素CL-山梨糖[酶菌氧化]O2双丙酮-L-古龙酸2-酮-L-古龙酸莱氏法合成工艺我国首创的VC两步发酵法是惟一应用于大规模工业生产VC微生物转化法,其第一步为醇糖转化,由葡糖杆菌(俗称一步菌)将D-山梨醇转化为L-山梨糖；第二步为糖酸转化,由普通生酮基古龙酸菌(俗称小菌)与其伴生菌(俗称大菌)的混合菌系将L-山梨糖转化为VC前体2-

8、酮基-L-古龙酸(2-KGA)。两步发酵法的糖酸转化效率很高,但需要两步发酵,三种微生物共同参与。若能应用现代生物技术将参与两步发酵的相关基因整合在单一宿主菌中表达,构建一步发酵工程菌,可简化生产工艺、提高工艺稳定性、节省生产成本,从而提升我国VC产业的竞争力和科技地位。两步发酵法背景两步发酵法第一步发酵黑醋酸杆菌（或弱氧化醋杆菌）经过二级种子扩大培养，种子液质量达到转种液标准时，将其转移至含有山梨醇、玉米粉、磷酸盐、碳酸钙等