维生素C的发酵生产

湖北大学

发酵工程与设备课程设计

题目维生素c的发酵生产

专业年级 2008级生物工程

学生姓名陈盛

学号 0

指导老师倪红

2011 年 6 月 10 日

目录

1.前言-------------------------------------------------1

1.1维生素C的性质--------------------------------------------1

1.2维生素C的功能与用途--------------------------------------1

1.3维生素C的生产现状----------------------------------------1

1.4维生素C的研究发展------------------------------------------------1

2.发酵机制

2.1我国维生素C二步发酵法发酵机理

----------------------------------------------2

3.发酵工艺及特点-----------------------------------------3

3.1二步发酵法--------------------------------------------------3

3.2二步发酵法生产维生素C的工艺流程----------------------------4

4.菌种培养基及种子的扩大培养-----------------------------6

4.1第一步发酵-----------------------------------------------------------6

4.2第二步发酵----------------------------------------------------------7

5.发酵工艺中的部分设备-----------------------------------7

5.1机械搅拌罐---------------------------------------------------7

5.2气升式发酵罐-------------------------------------------------------7

6.无菌空气制备系统---------------------------------------9

6.1发酵空气的标准-----------------------------------------------9

6.2空气预处理与设备---------------------------------------------9

6.3空气过滤灭菌的工艺流程---------------------------------------9

7.部分工艺计算-------------------------------------------10

7.1物料衡算---------------------------------------------------10

7.2每天发酵液体积-----------------------------------------------10

7.3发酵罐公称体积----------------------------------------------10

7.4种子罐容积和台数-------------------------------------------10

7.5种子罐公称体积----------------------------------------------10

7.6发酵罐发酵过程中热效应计算----------------------------------10

8.三废处理-----------------------------------------------11

8.1三废生物处理的目的------------------------------------------11

8.2废水处理方法------------------------------------------------12

8.3生物滤过法净化处理------------------------------------------12

8.4生物滤过池法的基本流程-------------------------------------------13

9参考文献---------------------------------------------------------------14

维生素C的发酵生产

1前言

1.1维生素C的性质

C ，Ascorbic Acid）又叫L-抗坏血酸，是一种水溶性维生素。

分子式：C6H8O6；分子量：176.12u；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。

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。

食物中的维生素C被人体小肠上段吸收。一旦吸收，就分布到体内所有的水溶性结构中，正常成人体内的维生素C代谢活性池中约有1500mg维生素C，最高储存峰值为3000mg维生素C。正常情况下，维生素C绝大部分在体内经代谢分解成草酸或与硫酸结合生成抗坏血酸-2-硫酸由尿排出；另一部分可直接由尿排出体外。

1.2维生素C的功能与用途

需要维生素C参加，所以VC缺乏食用富含维生素C的食物可防晒，胶原蛋白不能正常合成，导致细胞连接障碍。人体由细胞组成，细胞靠细胞间质把它们联系起来，细胞间质的关键成分是胶原蛋白。胶原蛋白占身体蛋白质的1/3，生成结缔组织，构成身体骨架。如骨骼、血管、韧带等，决定了皮肤的弹性，保护大脑，并且有助于人体创伤的愈合。

血管壁的强度和VC有很大关系。微血管是所有血管中最细小的，管壁可能只有一个细胞的厚度，其强度、弹性是由负责连接细胞具有胶泥作用的胶原蛋白所决定。当体内VC不足，微血管容易破裂，血液流到邻近组织。这种情况在皮肤表面发生，则产生淤血、紫癍；在体内发生则引起疼痛和关节涨痛。严重情况在胃、肠道、鼻、肾脏及骨膜下面均可有出血现象，乃至死亡。

预防动脉硬化可促进胆固醇的排泄，防止胆固醇在动脉内壁沉积，甚至可以使沉积的粥样斑块溶解。

可以保护其它抗氧化剂，如维生素A、维生素E、不饱和脂肪酸，防止自由基对人体的伤害。

使难以吸收利用的三价铁还原成二价铁，促进肠道对铁的吸收，提高肝脏对铁的利用率，有助于治疗缺铁性贫血。

丰富的胶原蛋白有助于防止癌细胞的扩散；VC的抗氧化作用可以抵御自由基对细胞的伤害防止细胞的变异；阻断亚硝酸盐和仲胺形成强致癌物亚硝胺。曾有人对因癌症死亡病人解剖发现病人体内的VC含量几乎为零。

，保护肝脏在人的生命活动中，保证细胞的完整性和代谢的正常进行至关重要。为此，谷胱甘肽和酶起着重要作用。谷胱甘肽是由谷氨酸、胱氨酸和甘氨酸组成的短肽，在体内有氧化还原作用。它有两种存在形式，即氧化型和还原型，还原型对保证细胞膜的完整性起重要作用。VC是一种强抗氧化剂，其本身被氧化，而使氧化型谷胱甘肽还原为还原型谷胱甘肽，从而发挥抗氧化作用。酶是生化反应的催化剂，有些酶需要有自由的巯基（-SH）才能保持活性。VC能够使双硫键（-S-S）还原为-SH，从而提高相关酶的活性，发挥抗氧化的作用。从以上可知，只要VC充足，则VC、谷胱甘肽、-SH形成有力的抗氧化组合拳，清除自由基，阻止脂类过氧化及某些化学物质的毒害作用，保护肝脏的解毒能力和细胞的正常代谢。