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药业有限公司维生素C(又称抗坏血酸、VC、维生素丙)初步设计工艺专篇说明书

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药业有限公司维生素C（又称抗坏血酸、VC、维生素丙）初步设计工艺专篇说明书山东XX药业有限公司C-09工程初步设计第二卷工艺X X第四研究设计院二○○九年四月3.1 产品3.1.1 产品名称及生产规模产品名称：维生素C（又称抗坏血酸、VC、维生素丙）生产规模：1.5万t/a3.1.2 产品规格化学名称：L-2,3,5,6-四羟基-2-乙烯酸-Y-内酯结构式为：分子式：Ｃ６Ｈ８Ｏ６分子量：176.12产品质量标准产品质量符合中国药典2005年版、BP2007版、USP30版标准及维生素C企业内控标准。

表3.1-1 企业内控标准序号指标企业内控标准优级品标准二级标准出口标准1 外观溶液消光值同左同左同左2 含量% 99.0-100.5 同左同左同左3 熔点℃191-192 同左同左同左4 比旋度º10%水溶液20℃+20.5-+21.5同左同左同左5 澄明度3克样品﹤5ml高岭土同左同左同左6重金属ppm﹤3 同左﹤5﹤37 铅ppm ﹤2 同左﹤3﹤28 铁% ﹤0.0002 同左同左同左9 铜% ﹤0.0005 同左同左同左10 烤消光﹤0.02 同左同左﹤0.01511细度（40-80目）﹥50% 同左同左同左12炽烤残渣%﹤0.1 同左同左同左13异物个/3g﹤3 同左同左同左14 酸度（PH 2.2-2.5 - - 2.2-2值）.515易碳化物﹤Y4 ﹤Y416 草酸% ≤0.23.1.3 产品主要物性理化性质：本品为白色结晶性粉末，无臭，味酸；久置色变微黄；水溶液呈酸性反应。

本品在水中易溶解，在乙醇中略溶，在氯仿、乙醚中不溶。

熔点190-192℃，熔融时同时分解。

本品的10%（w/v）水溶液比旋度为+20.5°至+21.5°(20℃时)。

维生素C的化学结构中没有游离的羧基，其酸性系由于羟基毗邻有烯二醇基的存在所引起的。

它同多种金属如钠、钙、铁等能形成盐类。

烯二醇基不稳定易氧化为二酮基，使维生素C具有强还原性，水分、升温、光、氧和金属离子（如铜、锌、铁、锰等）的存在能加速其氧化。

3.1.4 分析方法见《中华人民共和国药典》2005版二部669页。

3.1.5 包装方式维生素C成品的包装方式为25㎏装圆板纸桶，内衬两层医用无毒聚乙烯塑料袋，中间夹双层牛皮纸袋。

4 生产方法及工艺过程4.1 生产方法维生素C生产采用以山梨醇为起始原料，经黑醋酸菌一步发酵制得山梨糖醪液，并以此为二步发酵的主培养基，再加入辅培养基和碳酸钠，经假单孢菌二步发酵得古龙酸钠发酵液，后经H型离子交换树脂脱钠，得到中间产品古龙酸。

古龙酸与甲醇进行酯化反应生成古龙酸甲酯，再与碳酸氢钠起转化反应得到维生素C钠盐，再经过离子交换脱钠，得到粗VC（抗坏血酸），然后通过精制得到成品VC。

主生产线由发酵、提炼、转化、精制四大部分组成，工艺流程简图如图4.1-1：（图4.1-1 工艺流程简图山梨菌种种子一步山梨菌种种子二步强制外循三效续离子超沉降酯化、转化 中间上悬式离结二级真降温卧式刮刀钠盐连续离脱色芬特结二级真强制外循三效纳上悬式离成品溶解脱色 结晶带式二合振动流化成品自动筛分4.2 化学反应式（4）、古龙酸的酯化反应2HO-C-H |H--C-OH | HO-C-H |CH OH |C=O | COOH+CH OHH SO 423+H COOCH |C=O| HO-C-H |H--C-OH | HO-C-H |CH OH 232O2-酮基-L-古龙酸194.15 2-酮基-L-古龙酸甲酯 208（5）、古龙酸的转化反应+NaHCO COOCH |C=O | HO-C-H | H--C-OH | HO-C-H |CH OH 233O2CH OH |-HHO-C |H-C|NaO-C||HO-C|C ||O+CH OH +H O+CO 3 2 22-酮基-L-古龙酸甲酯 208 L-抗坏血酸钠 199.12(6)、VC 钠离子交换制取VCO ||C |HO-C ||NaO-C|C H-|C HO--H|CH OH 2O+RSO H 3PH1.4-1.9O2CH OH |-HHO-C |H-C|HO-C||HO-C |C ||O +RSO Na 3转L-抗坏血酸钠199.125 生产制度年工作日：330d生产班制：3班/d，8h/班生产方式：间歇式生产6 原料、中间产品的技术规格和工艺主要材料消耗6.1 原料本项目使用的主要原料如山梨醇、碳酸钠、碳酸氢钠、盐酸、液碱、乙醇、甲醇等技术规格见表6.1-1。

表6.1-1 原料规格及分析方法序号名称规格质量标准分析方法备注1山梨醇药用符合中华人民共和国药典2000版2玉米浆工业干物质≥40%3酵母膏工业含量≥70%4碳酸钙工业含量≥98%5碳酸钠工业工业≥98%6尿素工业干基总氮含量≥46.3%7冰醋酸工业含量≥98%8固碱工业NaOH≥95%9盐酸工业HCL≥31%10 液工含量≥30%碱业11甲醇工业蒸馏量≥98% 水份≤0.1%12磷酸二氢钾工业13碳酸氢钠工业工业≥98%14乙醇工业纯度≥95%6.2 中间产品中间产品及分析方法见表６.２-１。

表6.2-1 中间产品标准及分析方法序号样品名称质量及规格分析方法备注1二步一级种子液古龙酸含量>3.85mg/ml碘量法2二步二级种子液古龙酸含量>2.5mg/ml碘量法3二步发酵液古龙酸含量≤70-80mg/ml碘量法残糖<0.6蒽酮法山梨糖含量：7-8%甘油酮法4 发酵液古龙酸含量>8.50%碘量法5 压滤液古龙酸含量>10%碘量法6 一交液古龙酸含量>6%碘量法7 高速滤液古龙酸含量>6%碘量法8 二交液古龙酸含量>4-5%碘量法9 一浓液古龙酸含量>40%碘量法10古龙酸湿品古龙酸含量>86%碘量法11 粗维生素C 维生素C含量>90%碘量法6.3 原材料消耗原材料消耗表见表6.3-1序号名称规格单位消耗定额消耗量( t )备注天耗年耗1 山梨醇50% Kg/Kg 4.58 208.2 687002 玉米浆工业Kg/Kg 0.168 7.6 25203 酵母膏工业Kg/Kg 0.0063 0.28 94.54 碳酸钙工业Kg/Kg 0.0063 0.28 94.55 碳酸钠工业Kg/Kg 0.581 26.4 87156 碳酸氢钠工业Kg/Kg 0.8 36.3 120007 固碱工业Kg/Kg 0.0014 0.06 218 盐酸工业Kg/Kg 3.2 145.4 480009 液碱工业Kg/Kg 0.92 41.8 1380010 甲醇工业Kg/Kg 0.48 21.8 720011 乙醇工业Kg/Kg 0.07 3.18 105012 磷酸二氢钾工业Kg/Kg 0.0154 0.7 23113 尿素工业Kg/Kg 0.0238 1.08 35714 冰醋酸工业Kg/Kg 0.00112 0.05 16.815 包装材料25㎏桶装42Kg/Kg1909 6300007 物料计算7.1 物料计算基准生产规模：1.5万t/a VC年工作日：330d7.2 物料平衡（以天为计算单位）物料平衡图见图7.2-1.8 工艺山东XX药业有限公司C-09工程工艺项目组成：发酵车间、提炼车间、转化车间、精制车间、溶媒回收车间、仓储设施等。

8.1 发酵车间8.1.1 工艺过程简述8.1.1.1 主要工艺参数（一）一步发酵1、一步一级种子罐、二级种子罐消毒消毒方式：蒸汽直接消毒。

一级种子培养基实消前夹套内先通蒸汽预热80℃，预热蒸汽表压0.3Mpa（表），然后用蒸汽直消。

二级种子培养基先经连消塔预热80℃，预热蒸汽表压0.3Mpa（表），然后用蒸汽直消。

罐压力：0.105Mpa（表）温度：121℃加热时间：30min保温时间：30min2、种子罐培养基冷却冷却方式：夹套间接冷却（1）冬季冷却剂：循环水冷却剂初温：27℃培养基冷却初温：121℃培养基冷却终温：32℃（2）夏季冷却剂：制冷水冷却剂初温：9℃培养基冷却初温：121℃培养基冷却终温：32℃3、一步一级种子罐培养温度32±1℃培养周期14h4、一步二级种子罐培养温度32±1℃培养周期8h5、一步发酵（1）灭菌（连消）灭菌温度：135℃灭菌时间：８min蒸汽压力：0.4Mpa（表）保温时间：10~15min（2）冷却温度：35℃（3）培养培养温度：36±1℃罐压：0.1Mpa（表）空气流量：1:1V/V/min发酵周期18hPH 5.2~5.4（二）二步发酵1、二步一级种子罐（１）消毒消毒方式：蒸汽直接消毒。

实消前夹套内先通蒸汽预热80℃，预热蒸汽表压0.3MPa（表），然后用蒸汽直消。

压力：0.105Mpa（表）温度：121℃加热时间：30min保温时间：30min（2）发酵周期18h（3）发酵培养温度29±1℃2、二步二级种子罐（1）消毒消毒方式：蒸汽直接消毒。

二级种子培养基先经连消塔预热80℃，预热蒸汽表压0.3MPa（表），然后用蒸汽直消。

压力：0.3MPa（表）温度：121℃加热时间：30min保温时间：30min（2）发酵周期12h（3）发酵培养温度29±1℃3、二步发酵（1）灭菌（连消）灭菌温度：135℃灭菌时间：８min蒸汽压力：0.4MPa（表）保温时间：10~15min（2）冷却温度：29℃（3）培养培养温度：29±1℃罐压：0.1Mpa（表）空气流量：1:0.6V/V/min发酵周期45hPH 6.3~7.08.1.1.2 工艺过程简述（一）一步发酵：将山梨醇、磷酸二氢钾、尿素等原料按照一定的配比在不锈钢配料罐（R1101）中配成一定量的一级种子培养基，经管道过滤器（F1101）、打料泵（P1104）输送至一步一级种子罐（R1104），夹套内通入蒸汽预热至80℃，而后用蒸汽升温进行实消。

实消后将培养基冷却至32℃，用差压法接入摇瓶种子，用热水或冷却剂控制罐温，并经一级空气过滤器（F1105、F1107）通入无菌空气进行一级罐种子培养。

将山梨醇、磷酸二氢钾、尿素等原料按照一定的配比在不锈钢配料罐（R1102）中配成一定量的二级种子培养基，经管道过滤器（F1102）、打料泵（P1105）经连消塔（E1101）预热至80℃，输送至一步二级种子罐（R1105），而后升温进行实消。

实消后将培养基冷却至32℃，用差压法接入培养合格的一级种子液，用冷却剂控制罐温。

并经二级空气过滤器（F1108、F1110）通入无菌空气进行二级种子培养。

将山梨醇、磷酸二氢钾、尿素等原料按照一定的配比在发酵配料（R1103）中配成一定量的发酵培养基，经管道过滤器（F1103）、打料泵（P1106）经螺旋板换热器（E1103）连消塔（E1102）加热至135℃，并在维持罐（V1105）维持10分钟左右，再经螺旋板换热器（E1103）和螺旋板换热器（E1104）换热冷却后，至一步发酵罐（R1106），再用冷却水冷却至35℃，用差压法接入培养合格的二级种子液，然后用冷却剂控制罐温，并经发酵空气过滤器（F1111、F1113）通入无菌空气进行发酵。

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维生素制备方法范文

维生素制备方法范文

维生素制备方法范文维生素是人体生长发育和正常代谢所需的一类有机化合物，也是一种生物活性物质。

维生素分为水溶性维生素和脂溶性维生素两类。

水溶性维生素包括维生素C和维生素B群，脂溶性维生素包括维生素A、维生素D、维生素E和维生素K。

维生素多以天然食物或合成方法获得，以下是几种常见维生素的制备方法。

一、维生素C（抗坏血酸）维生素C是一种重要的水溶性维生素，它在人体内具有很多功能，如抗氧化、促进铁的吸收、参与胶原蛋白合成等。

维生素C有多种制备方法，如下：1.葡萄糖氧化法：将葡萄糖与无水铜硫酸反应，生成醛酸和糖酸，然后经还原获取抗坏血酸。

2.微生物法：利用柠檬酸菌、厌氧细菌等微生物发酵合成抗坏血酸。

3.氧化法：将葡萄糖氧化成葡萄糖酸，再还原生成抗坏血酸。

二、维生素B12（肝素）维生素B12是一种脂溶性维生素，它在人体内参与核酸代谢、红细胞生成等过程中发挥重要作用。

维生素B12制备方法如下：1.微生物法：用酵母菌、乳杆菌等一些微生物进行发酵培养，合成维生素B122.化学法：通过合成化学反应制备，如用硝基化合物与哌嗪类物质反应生成维生素B12三、维生素A（视黄醇）维生素A是一种重要的脂溶性维生素，它在人体内参与视觉、细胞分化等生理过程。

维生素A有以下几种制备方法：1.合成法：利用有机合成反应合成维生素A前体，再经光照或还原反应生成视黄醇。

四、维生素D（钙化醇）维生素D是一种重要的脂溶性维生素，它有助于钙的吸收和骨骼的健康。

维生素D的制备方法如下：1.合成法：通过化学反应合成维生素D前体，再经紫外光照射得到活性维生素D。

2.提取法：从动植物中提取含有维生素D的物质，如鱼肝油、鱼肉等。

五、维生素E（生育三醇）维生素E是一种重要的脂溶性维生素，它具有抗氧化、保护细胞膜等功能。

维生素E的制备方法如下：1.提取法：从植物油中提取富含维生素E的物质，如小麦胚芽油、大豆油等。

2.合成法：通过化学反应合成维生素E，常用的方法是将对苯醌与异戊二烯反应得到维生素E。

维生素C的生产工艺

维生素C的生产工艺

➢移入三角瓶种液培养基，29-33 ℃振荡培养24h，➢产酸量在6-9mg/mL，pH降至7以下，镜检正常无杂菌⏹发酵部分➢一级种子罐加料➢控温29-30 ℃，压强0.05MPa，pH6.7-7.0➢二级种子罐培养，➢发酵终点：温度31-33℃，pH7.2，残糖量<0.8mg/mL ➢两步发酵收率78.5%⏹提取部分➢一次交换盐酸酸化，调菌体蛋白等电点，沉降4h以上上清液以2-3m3/h的流速压入阳离子交换柱当流出液pH为3.5时，收集交换液，控制pH交换完，纯水冲柱➢加热过滤合并流出液和洗液调pH至蛋白等电点加热至70℃，加0.3%活性炭升温至90-95℃，保温10-15min，使蛋白凝结停止搅拌，快速冷却，高速离心➢二次交换上清液打入二次交换柱洗脱，至流出液pH=1.5时，收集交换液控制pH1.5-1.7之间。

交换完毕，洗柱➢减压浓缩二次交换液进行一级浓缩控制真空度、内温，至浓缩液的相对密度达1.2出料同样条件二次浓缩，至尽量干加少量乙醇，冷却结晶甩滤，冰乙醇洗涤得2-酮基-L-古龙酸（℃）收率80%3、反应条件及影响因素⏹山梨糖的影响➢山梨糖初浓度过高，将抑制菌体生长，使发酵收率降低➢从生产角度考虑，保证尽可能高的酸度，需山梨糖初浓度越高越好➢较适宜为80mg/mL➢采用滴加或待菌体生长正常后一次性补加的方法，来提高产物的浓度。

⏹溶解氧浓度的影响➢溶解氧浓度影响好氧菌的活性➢产酸前期应处于高溶氧浓度➢产酸中期，溶氧浓度为3.5-6.0mg/mL➢产酸后期，耗氧量减少。

⏹pH的影响➢pH过低（<6.4）不利于发酵➢控制pH6.7-7.94、注意事项及“三废”处理⏹调好等电点是凝聚菌体蛋白的重要因素⏹树脂再生直接影响2-酮基-L-古龙酸的提取，其标准为进出酸差在1%以下，无Cl-⏹浓缩时，温度控制在45℃左右较好，以防止跑料和炭化⏹三废处理。

➢母液回收、浓缩、结晶甩滤，提高收率➢废盐酸回收后可再用于第一次交换⏹浓缩时，温度控制在45℃左右较好，以防止跑料和炭化⏹三废处理。

维生素C的生产

维生素C的生产


↓ 发酵(26～28℃，2h)
升
发酵
冷却
微生物在食品工业中的应用
双歧杆菌、酵母共生发酵乳的生产工艺要求：共生发酵 法常用的菌种搭配为双歧杆菌和用于马奶酒制造的乳酸酵母， 接种量分别为6%和3%。在调配发酵培养用原料乳时，用适量 脱脂乳粉加入到新鲜脱脂乳中，以强化乳中固形物含量(固 形物大于等于9.5%)，并加入10%蔗糖和2%的葡萄糖，接种时 还可加入适量维生素C，以利于双歧杆菌生长。酵母菌的最 适生长温度为26～28℃。为了有利于酵母先发酵，为双歧杆 菌生长营造一个适宜的厌氧环境，因而接种后，首先在温度 26～28℃下培养，以促进酵母的大量繁殖和基质乳中氧的消 耗，然后将温度提高到30℃左右，以促进双歧杆菌的生长。
微生物在食品工业中的应用
5.1.2.1 酸乳
酸乳是新鲜牛乳经过乳酸菌发酵后制成的发酵乳饮料。 根据其发酵方式可分为凝固型、搅拌型和饮料型三种。
（1）乳酸菌种选择及生产工艺 菌种的选择对发酵剂的 质量起着重要的作用，应根据不同的生产目的选择适当的菌 种，要以产品的主要技术特性，如产香、产酸、产生黏性物 质及蛋白水解能力等作为发酵剂菌种的选择依据。通常使用 两种或两种以上菌种的混合使用，相互产生共生作用。大量 的研究证明，混合使用的效果比单一使用的效果好。
微生物在食品工业中的应用
（3）乙醛的产生 嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌在乳酸 的代谢过程中，产生的乙醛也是一种重要的风味物质，以增 进酸牛乳的美味。但发酵酸性奶油时，乙醛的存在会有害， 会带来一种不良的风味，故酸性奶油的生产中禁用这些菌株。 而乙醇脱氢酶活性较强的乳脂明串珠菌则能将乙醛转变为乙 醇。
微生物在食品工业中的应用
① 共同发酵法生产工艺
共同发酵法双歧杆菌酸奶的生产工艺流程如下：
维生素C的生产工艺

维生素C的生产工艺

➢移入三角瓶种液培养基，29-33 ℃振荡培养24h，➢产酸量在6-9mg/mL，pH降至7以下，镜检正常无杂菌⏹发酵部分➢一级种子罐加料➢控温29-30 ℃，压强0.05MPa，pH6.7-7.0➢二级种子罐培养，➢发酵终点：温度31-33℃，pH7.2，残糖量<0.8mg/mL ➢两步发酵收率78.5%⏹提取部分➢一次交换盐酸酸化，调菌体蛋白等电点，沉降4h以上上清液以2-3m3/h的流速压入阳离子交换柱当流出液pH为3.5时，收集交换液，控制pH交换完，纯水冲柱➢加热过滤合并流出液和洗液调pH至蛋白等电点加热至70℃，加0.3%活性炭升温至90-95℃，保温10-15min，使蛋白凝结停止搅拌，快速冷却，高速离心➢二次交换上清液打入二次交换柱洗脱，至流出液pH=1.5时，收集交换液控制pH1.5-1.7之间。

交换完毕，洗柱➢减压浓缩二次交换液进行一级浓缩控制真空度、内温，至浓缩液的相对密度达1.2出料同样条件二次浓缩，至尽量干加少量乙醇，冷却结晶甩滤，冰乙醇洗涤得2-酮基-L-古龙酸（℃）收率80%3、反应条件及影响因素⏹山梨糖的影响➢山梨糖初浓度过高，将抑制菌体生长，使发酵收率降低➢从生产角度考虑，保证尽可能高的酸度，需山梨糖初浓度越高越好➢较适宜为80mg/mL➢采用滴加或待菌体生长正常后一次性补加的方法，来提高产物的浓度。

⏹溶解氧浓度的影响➢溶解氧浓度影响好氧菌的活性➢产酸前期应处于高溶氧浓度➢产酸中期，溶氧浓度为3.5-6.0mg/mL➢产酸后期，耗氧量减少。

⏹pH的影响➢pH过低（<6.4）不利于发酵➢控制pH6.7-7.94、注意事项及“三废”处理⏹调好等电点是凝聚菌体蛋白的重要因素⏹树脂再生直接影响2-酮基-L-古龙酸的提取，其标准为进出酸差在1%以下，无Cl-⏹浓缩时，温度控制在45℃左右较好，以防止跑料和炭化⏹三废处理。

➢母液回收、浓缩、结晶甩滤，提高收率➢废盐酸回收后可再用于第一次交换⏹浓缩时，温度控制在45℃左右较好，以防止跑料和炭化⏹三废处理。