维生素c生产工艺ppt
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维生素c的生产工艺
分离
将维生素C沉淀物与溶液 分离，一般采用过滤方式 将沉淀物与溶液分离。
洗涤
对维生素C沉淀物进行洗 涤，以去除残留的杂质和 有害物质。
精制工艺
干燥
将维生素C沉淀物进行干 燥处理，一般采用真空干 燥法或喷雾干燥法。
粉碎
干燥后的维生素C进行粉 碎处理，使维生素C产品 呈微细粉末状。
筛选
对粉碎后的维生素C进行 筛选，去除较大颗粒和杂 质，确保产品质量。
发酵工艺
配料
将破碎后的原材料、营养物质和水按一定比例混 合，控制发酵环境。
发酵
将混合物在一定温度和湿度条件下进行发酵，促 使微生物繁殖并产生维生素C。
提取
发酵完成后，将含有维生素C的发酵液分离出来 ，供后续加工使用。
提取工艺
01
02
03
沉淀
向提取的发酵液中加入沉 淀剂，使维生素C从溶液 中沉淀下来，形成维生素 C沉淀物。
维生素C的生产工艺
xx年xx月xx日
目录
• 维生素C简介 • 生产维生素C的原材料 • 维生素C的生产工艺流程 • 维生素C生产过程中的关键控制点及解决方案 • 维生素C生产设备的选择与操作 • 维生素C生产的环境影响及治理措施
01
维生素C简介
维生素C的定义
维生素C：一种具有六个碳原子的酸性多羟基化合物，分子式 为C6H8O6，结构式为(CHOH)3-C=C-CHOH-COOH，在体 内不能合成，必须由食物供给。
04
维生素C生产过程中的关键控制点及 解决方案
温度控制
总结词
温度是影响维生素C合成过程中的一个重要因素，需要进行严格的控制。
详细描述
在维生素C的合成过程中，反应温度的稳定和合理控制可以优化反应速率和产品 收率。一般情况下，反应温度在一定范围内波动，如150～180℃，反应时间在2 ～8h之间。
维生素c的生产工艺
提高免疫力
维生素C可增强机体免疫力，预防感 冒和其他感染性疾病。
抗氧化作用
维生素C具有强抗氧化作用，可清除 体内的自由基，保护细胞免受氧化 损伤。
参与铁代谢
维生素C可促进非血红素铁的吸收， 预防贫血的发生。
02
生产工艺流程
提取工艺
原料选择
选择富含维生素C的原料，如柑橘类水果、辣椒 等。
提取剂选择
采用生物工程技术
应用基因工程、细胞工程等技术，改良菌种，提高发酵产率和 产品质量。
采用膜分离技术
应用膜分离技术，实现产品的连续分离和纯化，降低生产成本 。
采用新型设备
采用新型、高效的发酵设备和分离设备，提高生产效率和产品 质量。
提高产量的措施与方法
优化培养基配方
通过调整碳源、氮源、无机盐等成分的配比，提高发酵 产率。
维生素C的物理性质
1 2
外观
维生素C为白色至近白色结晶或粉末，无味，具 有吸湿性。
溶解性
维生素C易溶于水、乙醇和丙酮，不溶于石油醚 、脂肪和蜡。
3
稳定性
维生素C对光、热、氧和金属离子不稳定，易发 生氧化降解。
维生素C的生理作用
促进胶原蛋白合成
维生素C在体内可作为羟化酶的辅酶 ，促进胶原蛋白的合成，维持皮肤 和黏膜的完整性。
生产过程监控
在生产过程中实施实时监控，确保工艺参数的稳定和符合标准。
产品标准制定
根据客户需求和国家法律法规，制定符合要求的产品质量标准。
质量检测方法
化学分析法
采用化学分析手段，检测维生素C的含量、纯度 、杂质等指标。
仪器分析法
利用高效液相色谱、气相色谱、质谱等仪器设备 ，对产品进行定性和定量分析。
发酵工程——维生素C的生产工艺ppt
发酵工程的基本步骤
菌种选择和制 备
培养基准备
选择适合生产维生素C的 微生物，并对其进行培 养和筛选。
根据所选微生物的生长 需求，准备适合的培养 基。培养基通常包括碳 源、氮源、无机盐和水 等成分。
接种与发酵
将选定的微生物接种到 培养基中，并在适当的 温度、湿度和通气条件 下进行发酵。
产物提取
在发酵结束后，采用物 理、化行精 制和干燥，以满足市场 需求。
微生物在发酵过程中的作用
提供酶
微生物在发酵过程中产生各种 酶，这些酶能够将底物转化为
产物。
转化物质
微生物可以吸收培养基中的营养 物质，并将其转化为产物。
代谢产物
微生物在生长过程中会产生一些代 谢产物，这些产物可能对产品的质 量和产量产生影响，需要进行控制 或去除。
促进骨骼和牙齿健康
维生素C可以帮助身体吸收和利用钙和磷，这对 于骨骼和牙齿的发育和健康至关重要。
3
改善心血管健康
研究表明，维生素C可以降低血液中的胆固醇水 平，从而降低心血管疾病的风险。
维生素C的来源
水果和蔬菜
01
许多水果和蔬菜都富含维生素C，例如柑橘类水果、草莓、菠
菜、西红柿等。
发酵食品
02
一些发酵食品，如泡菜、酸奶、豆豉等也含有丰富的维生素C
稳定性检测
对产品进行加速稳定性试验，检测产品的稳定性 ，确保产品在贮存和使用过程中不发生变质。
05
发酵工程的未来发展趋势
提高维生素C的生产效率
1
通过基因工程技术改良菌种，提高其生产维生 素C的能力，减少能量消耗和资源浪费。
2
优化发酵培养条件，包括温度、pH值、氧气浓 度等，以促进菌体的生长和代谢，提高维生素C 的产量。
维生素C合成工艺
VC主要生理功能
1 、促进骨胶原的生物合成。利于组织创伤口的更 快愈合； 2、 促进氨基酸中酪氨酸和色氨酸的代谢，延长肌 体寿命。 3、 改善铁、钙和叶酸的利用。 4、 改善脂肪和类脂特别是胆固醇的代谢，预防心 血管病。 5、 促进牙齿和骨骼的生长，防止牙床出血。； 6、 增强肌体对外界环境的抗应激能力和免疫力。
莱氏法生产维生素c的工艺流程
二步发酵法
该法以生物氧化过程代替莱氏路线中的部分 纯化过程,简化了生产工艺,降低了生产成本, 减少了“三废”污染,多年以来一直被国内厂 家使用。二步发酵法生产VC可以分为发酵、 提取和转化三大步骤,即D - 山梨醇先经细菌 氧化为L - 山梨糖,再通过细菌发酵生成VC前 体2 - 酮基- L - 古洛糖酸(2 –KLG),最后用化 学法将2 - KLG转化为VC。
莱氏法生产维生素c的工艺流程该法以生物氧化过程代替莱氏路线中的部分纯化过程简化了生产工艺降低了生产成本减少了三废污染多年以来一直被国内厂家使用
维生素C合成工艺
--王非非(Vitamin C, VC)主要存在于生物组 织中,在新鲜水果、蔬菜和动物肝脏中的含量 尤为丰富。VC的化学名称为L ( + ) - 苏阿糖 型- 2, 3, 4, 5, 6 - 五羟基- 2 - 己烯酸- 4 - 内酯 ,分子式为C6H8O6 ,分子量176. 13 VC中文别 称L-抗坏血酸，维他命C，丙种维生素。 结构式 ，
维生素c合成方法
一、莱氏法 二、二步发酵法。 三、维生素C的生物合成 四、酵母合成维C
莱氏法
莱氏法是1933年德国化学家Reichstein等发明的最 早应用于工业生产VC的方法。该法以葡萄糖为原料 ,经催化加氢制取D - 山梨醇,然后用醋酸菌发酵生成 L - 山梨糖,再经酮化和化学氧化,水解后得到2 - 酮基 - L - 古洛糖酸(2 - KLG) ,再经盐酸酸化得到VC。莱 氏法生产的VC产品质量好、收率高。由于生产原料 廉价易得,中间产物的化学性质稳定,但是莱氏法也 存在不少缺陷,诸如生产工序多、劳动强度较大,使 用大量有毒、易燃化学药品,容易造成环境污染等。
维生素c泡腾片制备工艺ppt课件
泡腾剂的选择
泡腾剂的选择
• 泡腾剂包括酸源和二氧化碳源，经文献参 考分别以柠檬酸、酒石酸、柠檬酸,酒石酸 (1：10)为酸源，碳酸钠、无水碳酸氢钠、 碳酸钠无水碳酸氢钠(1：1)为二氧化碳源进 行比较，结果表明：柠檬酸虽然吸湿性较 强，但其酸度,质量比较好，而且口感也好， 故选柠檬酸为酸源；碳酸氢钠、碳酸钠碳 酸氢钠(1：9)两项指标基本相同，据报道碳 酸钠碳酸氢钠(1：9)具有良好的稳定性和配 伍性，所以选其为二氧化碳源。
Hale Waihona Puke 处方筛选• 经过筛选可见处方4有较好的评价。考虑到 1 g/ 片的成年人用药规格, 选用了清新的甜 橙香精。选用处方4 的颗粒制成的维生素C 泡腾片各项检测均符合质量标准, 崩解形成 的溶液呈淡黄绿色, 散发着甜橙香, 口感酸 甜适口。 • 处方筛选主要解决泡腾片的溶解性、泡腾 效果、硬度、口感及粘冲问题。
处方筛选
处方筛选
• 处方筛选主要解决泡腾片的溶解性、泡腾效果、 硬度、口感及粘冲问题, 处方1 色泽较好, 但表面 不光滑, 有些粘冲, 润滑剂PEG4000 的量不足, 口 感偏甜, 崩解稍慢, 因为气源偏少。处方2表面不 光滑现象明显改善, 在水中崩解时出现白色颗粒, 影响外观, 说明加大阿斯帕坦用量后溶解速度减慢, 因此改用水溶解好的糖精钠作为甜味剂。处方3片 面出现花斑, 是因为制粒过程中粘合剂用量过多导 致颗粒比较硬。处方5在处方3 的基础上增加糖精 钠的量造成口味略微偏甜。
稀释剂的选择
稀释剂的选择
• 泡腾片应该是完全溶于水的，所以稀释剂 的选择范围比较窄，本小组参考大量文献 对糖粉、糊精、乳糖及甘露醇进行考察， 结果表明四种稀释剂中乳糖／甘露醇(10： 1)的各项指标均优于其他三种，故选乳糖 坩露醇(10：1)作为稀释剂
维生素c的生产工艺
生物发酵法
以葡萄糖为原料，通过微生物发酵生产维生素C。优点是 环境友好、产物单一，但发酵周期较长，收率受多种因 素影响。
植物提取法
从富含维生素C的植物中提取得到。优点是天然、无污染 ，但提取效率较低，成本较高。
生产工艺优化建议
采用新型催化剂
通过优化化学合成过程中的催化剂，提高反应速 率和选择性，减少副产物生成。
维生素C的功能
抗氧化作用
维生素C可以清除自由基，减轻氧化功能，提高机 体抵抗力。
促进胶原蛋白合成
维生素C参与胶原蛋白的合成，维持皮肤、 血管、骨骼等组织的健康。
参与铁吸收与转运
维生素C可以促进铁的吸收和转运，有助于 预防贫血。
02
维生素C的生产方法
提取溶剂选择
根据不同水果的特性，选择合适的提取溶 剂，如水、乙醇、丙酮等，以最大限度地
提取出水果中的维生素C。
酸处理
将水果浸泡在一定浓度的酸溶液中，以破 坏果肉中的细胞壁，释放出其中的维生素 C。
提取温度与时间
控制提取温度和时间，以提高维生素C的 提取效率。
产品纯化与精制
过滤与分离
将提取液进行过滤和分离，去除其中的杂 质和不必要的成分。
04
生物发酵法生产维生素C
菌种选择与培育
菌种选择
选择适合生产维生素C的微生物菌种，如酵母菌、霉菌等。
菌种培育
通过优化培养基、环境条件等，对菌种进行培育和改良，提 高其生产能力。
发酵过程控制
发酵温度
保持适宜的发酵温度，有 利于微生物的生长和代谢 。
发酵时间
控制发酵时间，避免过长 或过短，影响维生素C的 产量和质量。
干燥
对维生素C晶体进行干燥处理，以便更好地 储存和使用。
以葡萄糖为原料，通过微生物发酵生产维生素C。优点是 环境友好、产物单一，但发酵周期较长，收率受多种因 素影响。
植物提取法
从富含维生素C的植物中提取得到。优点是天然、无污染 ，但提取效率较低，成本较高。
生产工艺优化建议
采用新型催化剂
通过优化化学合成过程中的催化剂，提高反应速 率和选择性，减少副产物生成。
维生素C的功能
抗氧化作用
维生素C可以清除自由基，减轻氧化功能，提高机 体抵抗力。
促进胶原蛋白合成
维生素C参与胶原蛋白的合成，维持皮肤、 血管、骨骼等组织的健康。
参与铁吸收与转运
维生素C可以促进铁的吸收和转运，有助于 预防贫血。
02
维生素C的生产方法
提取溶剂选择
根据不同水果的特性，选择合适的提取溶 剂，如水、乙醇、丙酮等，以最大限度地
提取出水果中的维生素C。
酸处理
将水果浸泡在一定浓度的酸溶液中，以破 坏果肉中的细胞壁，释放出其中的维生素 C。
提取温度与时间
控制提取温度和时间，以提高维生素C的 提取效率。
产品纯化与精制
过滤与分离
将提取液进行过滤和分离，去除其中的杂 质和不必要的成分。
04
生物发酵法生产维生素C
菌种选择与培育
菌种选择
选择适合生产维生素C的微生物菌种，如酵母菌、霉菌等。
菌种培育
通过优化培养基、环境条件等，对菌种进行培育和改良，提 高其生产能力。
发酵过程控制
发酵温度
保持适宜的发酵温度，有 利于微生物的生长和代谢 。
发酵时间
控制发酵时间，避免过长 或过短，影响维生素C的 产量和质量。
干燥
对维生素C晶体进行干燥处理，以便更好地 储存和使用。
维生素C发酵PPT课件
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、初始pH及溶氧浓度等有关。产酸中期是菌体大量积累产物的时期。产酸中期的时间主要决定于产酸前期菌体的生长的好坏和中期的溶氧浓度控制，也与pH值等有关。因此适宜的操作条件可获得较大的产酸速率和较长的发酵中期，从而可提高发酵收率。产酸后期，菌体活性下降，产酸速率变小，同时部分酸发生分解，引起酸浓度下降。生产上由于要求发酵液中残糖浓度小于，不可能提前终止发酵，所以在此期间应采取措施，设法延长菌体活性，使之继续产酸。
c.二次交换 将酸性上清液打入二次交换柱进行离子交换，至流出液的时，开始收集交换液，控制流出液，交换完毕，洗柱至流出液古龙酸含量在1mg/ml以下为止。若时，需更换交换柱。 d.减压浓缩结晶 先将二次交换液进行一级真空浓缩，温度45℃，至浓缩液的相对密度达左右，即可出料。接着，又在同样条件下进行二级浓缩，然后加入少量乙醇，冷却结晶，甩滤并用冰乙醇洗涤，得2-酮基-L-古龙酸。 如果以后工序使用碱转化，则需将2-酮基-L-古龙酸进行真空干燥，以除去部分水分。
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，使保持左右。当温度略高（31~33℃），pH 在左右、二次检测酸量不再增加，残糖量以下，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。
c.二次交换 将酸性上清液打入二次交换柱进行离子交换，至流出液的时，开始收集交换液，控制流出液，交换完毕，洗柱至流出液古龙酸含量在1mg/ml以下为止。若时，需更换交换柱。 d.减压浓缩结晶 先将二次交换液进行一级真空浓缩，温度45℃，至浓缩液的相对密度达左右，即可出料。接着，又在同样条件下进行二级浓缩，然后加入少量乙醇，冷却结晶，甩滤并用冰乙醇洗涤，得2-酮基-L-古龙酸。 如果以后工序使用碱转化，则需将2-酮基-L-古龙酸进行真空干燥，以除去部分水分。
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，使保持左右。当温度略高（31~33℃），pH 在左右、二次检测酸量不再增加，残糖量以下，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。
维生素生产工艺 ppt课件
ppt课件
19
3、二步发酵法反应步骤
ppt课件
20
4、二步发酵法生产维生素C的工艺流程
二步发酵法的整个工艺流程可分为发酵、提取、转化和精制四部分。
斜面活化
三角瓶转代
克氏瓶扩培种液
黑醋菌种液
混合菌种液
4L
4L
一步一级种子罐
二步一级种子罐
32℃±1 发酵率≧50％
一步二级种子罐
29℃±1 产酸≧3mg/ml
维生素B1
＋
维生素B2
＋
维生素B3
＋
维生素B5
＋
维生素B6
＋
维生素B8
＋
维生素B9
＋
维生素B12
维生素B13
维生素C
＋
＋
＋
（＋）
（＋）
＋ ＋ ＋
ppt课件
世界产量 /（吨/年）
2000 2000 8500
1600 3
300 10 100 70000
10
三、维生素C生产工艺
维生素1.C维的生合素成C方的法合主成要方有法莱氏化学合成法 和微生物发酵合成法两种。
1985年转让给世界上生产维生素最大企业－瑞士霍夫曼•罗氏 制药公司。——我国医药工业史上首次出口技术。
二步发酵法生产工艺有酸转化工艺和碱转化工艺两种。
酸转化设备简单、流程短，但制得的维生素C破坏严重、
质量差，设备腐蚀严重，三废多，因此逐渐淘汰。
碱转化虽然流程较长、投资大，但产品质量好，故目前
绝大部分工厂均采用碱转化工艺。
1、莱氏化学合成法
1933年德国Reichstein等人首先用化学合成法制取维生素C获得成
功。
至今许多国家仍采用此方法或采用改进的莱氏法进行工业生产。
维生素C生产工艺
的质量和稳定性。
04
维生素C生产的设备与设 施
发酵设备
发酵罐
用于微生物在液体培养基中的繁殖和发酵，通常 由不锈钢或混凝土制成。
种子罐
用于培养和繁殖微生物，通常由玻璃或不锈钢制 成。
空气净化系统
包括空气过滤器和空气压缩机，用于提供洁净的 空气以维持发酵过程的无菌环境。
提取设备
萃取塔
用于从发酵液中提取维生素C，通常由不锈钢制成。
含量，同时发酵条件容易控制，可以得到高纯度的维生素C。
03
文献引用2
该工艺的缺点是发酵过程中需要使用大量的培养基和发酵设备，导致
生产成本较高，同时发酵过程中需要控制多种参数，如温度、pH、氧
气等，增加了工艺难度。
感谢您的观看
THANKS
02
维生素C生产工艺流程
原料准备
01
02
03
葡萄糖
作为主要原料，用于合成 维生素C。
碳酸钙
作为催化剂，在合成过程 中起重要作用。
其他辅助材料
如活性炭、硅藻土等，用 于净化产品和提取维生素 C。
发酵工艺
将葡萄糖溶液和催化剂碳酸钙 混合，进行高温高压下的发酵
过程。
在此过程中，葡萄糖被转化为 维生素C。
蒸馏塔
用于蒸馏和分离发酵液中的各个组分，通常由不锈钢制成。
膜分离设备
用于分离和纯化发酵液中的不同组分，通常由高分子材料制成。
结晶设备
1 2
结晶釜
用于在低温下从溶液中析出晶体，通常由不锈 钢制成。
离心机
用于分离结晶和母液，通常由不锈钢制成。
干燥器
3
用于干燥结晶，通常由不锈钢或搪瓷制成。
其他辅助设备
定制化产品
04
维生素C生产的设备与设 施
发酵设备
发酵罐
用于微生物在液体培养基中的繁殖和发酵，通常 由不锈钢或混凝土制成。
种子罐
用于培养和繁殖微生物，通常由玻璃或不锈钢制 成。
空气净化系统
包括空气过滤器和空气压缩机，用于提供洁净的 空气以维持发酵过程的无菌环境。
提取设备
萃取塔
用于从发酵液中提取维生素C，通常由不锈钢制成。
含量，同时发酵条件容易控制，可以得到高纯度的维生素C。
03
文献引用2
该工艺的缺点是发酵过程中需要使用大量的培养基和发酵设备，导致
生产成本较高，同时发酵过程中需要控制多种参数，如温度、pH、氧
气等，增加了工艺难度。
感谢您的观看
THANKS
02
维生素C生产工艺流程
原料准备
01
02
03
葡萄糖
作为主要原料，用于合成 维生素C。
碳酸钙
作为催化剂，在合成过程 中起重要作用。
其他辅助材料
如活性炭、硅藻土等，用 于净化产品和提取维生素 C。
发酵工艺
将葡萄糖溶液和催化剂碳酸钙 混合，进行高温高压下的发酵
过程。
在此过程中，葡萄糖被转化为 维生素C。
蒸馏塔
用于蒸馏和分离发酵液中的各个组分，通常由不锈钢制成。
膜分离设备
用于分离和纯化发酵液中的不同组分，通常由高分子材料制成。
结晶设备
1 2
结晶釜
用于在低温下从溶液中析出晶体，通常由不锈 钢制成。
离心机
用于分离结晶和母液，通常由不锈钢制成。
干燥器
3
用于干燥结晶，通常由不锈钢或搪瓷制成。
其他辅助设备
定制化产品
发酵工程——维生素C的生产工艺ppt
发酵罐是进行发酵的主要设备，改进发酵罐的结构和材质可 以提高发酵效率。例如，采用旋转式发酵罐可以增加发酵液 的搅拌效果和氧气的传递效率。
分离提纯设备的改进
分离提纯是发酵工程中重要的一环，改进分离提纯设备可以 提高产品的纯度和收率。例如，采用超滤技术可以更高效地 进行分离提纯。
节能减排措施
能耗优化
在发酵生产过程中，合理控制能源的使用，优化能源结构，可以降低能源消 耗。例如，采用先进的发酵技术可以降低发酵过程中的能源消耗。
通过选择适合的微生物，优化发酵培养基和发酵条件，提高微生物产生维生素c 的能力。
基因工程技术的应用
通过基因工程技术的手段，改良微生物的遗传特性，提高其产生维生素c的能力 。
02
维生素c的发酵生产工艺
菌种的选育和改良
1 2
自然选育
在一定的条件下，通过自然环境中的微生物自 发突变，选择出优良的菌种。
维生素c的物理性质
维生素c具有晶体和溶液两种形式，呈无色或淡黄色，具有很 强的还原性，易被氧化为脱氢抗坏血酸。
维生素c的生产方法
通过化学合成法生产维生素c
通过一系列化学反应将葡萄糖转化为维生素c。
通过生物发酵法生产维生素c
通过微生物发酵将葡萄糖转化为维生素c。
发酵工程在维生素c生产中的应用
选择适合的微生物
如磷酸盐、硫酸盐、铁、锌等对于 微生物的生长繁殖也是必不可少的 。
生长因子
某些微生物还需要生长因子才能正 常生长，如生物素、泛酸等。
发酵条件的控制
温度
pH值
温度对发酵的影响非常大，过高或过低都会 影响微生物的生长和产物的生成。
pH值对微生物的生长和代谢有着直接的影 响，不同的微生物在不同的pH值下生长和 繁殖。
分离提纯设备的改进
分离提纯是发酵工程中重要的一环，改进分离提纯设备可以 提高产品的纯度和收率。例如，采用超滤技术可以更高效地 进行分离提纯。
节能减排措施
能耗优化
在发酵生产过程中，合理控制能源的使用，优化能源结构，可以降低能源消 耗。例如，采用先进的发酵技术可以降低发酵过程中的能源消耗。
通过选择适合的微生物，优化发酵培养基和发酵条件，提高微生物产生维生素c 的能力。
基因工程技术的应用
通过基因工程技术的手段，改良微生物的遗传特性，提高其产生维生素c的能力 。
02
维生素c的发酵生产工艺
菌种的选育和改良
1 2
自然选育
在一定的条件下，通过自然环境中的微生物自 发突变，选择出优良的菌种。
维生素c的物理性质
维生素c具有晶体和溶液两种形式，呈无色或淡黄色，具有很 强的还原性，易被氧化为脱氢抗坏血酸。
维生素c的生产方法
通过化学合成法生产维生素c
通过一系列化学反应将葡萄糖转化为维生素c。
通过生物发酵法生产维生素c
通过微生物发酵将葡萄糖转化为维生素c。
发酵工程在维生素c生产中的应用
选择适合的微生物
如磷酸盐、硫酸盐、铁、锌等对于 微生物的生长繁殖也是必不可少的 。
生长因子
某些微生物还需要生长因子才能正 常生长，如生物素、泛酸等。
发酵条件的控制
温度
pH值
温度对发酵的影响非常大，过高或过低都会 影响微生物的生长和产物的生成。
pH值对微生物的生长和代谢有着直接的影 响，不同的微生物在不同的pH值下生长和 繁殖。
维生素C生产工艺
原材料处理方法
采用湿法破碎、压榨、萃取等工艺，去除原材料中的杂质和水分，以获得符 合要求的原材料。
发酵过程的关键控制点
发酵温度
01
控制发酵温度在适当的范围内，以获得最佳的维生素C发酵效
果。
发酵pH值
02
控制发酵pH值在5.0～6.0之间，以促进维生素C的合成。
通气量
03
控制发酵过程中的通气量，以保证微生物的正常生长和维生素
不断改进现有生产工艺
优化反应条件
通过调节温度、压力、搅拌速度和原料配比等参数，提高现有生 产工艺的效率和产品质量。
节能减排
改进工艺流程，降低生产过程中的能源消耗和废弃物排放，提高 环境友好性。
自动化与智能化
引入先进的自动化和智能化设备与技术，实现生产过程的自动化 控制与优化，提高生产效率和稳定性。
化学合成法与生物合成法的比较
化学合成法
如上所述，具有产率较低、环境污染较大的问题，但工艺成 熟，生产过程易于控制。
生物合成法
利用微生物或酶催化进行合成的方法，具有反应条件温和、 高选择性、低能耗和环保等优势，但生产周期较长，收率受 到多种因素影响。
三种生产工艺的综合比较
1
发酵法相较于化学合成法和生物合成法具有更 高的生产效率和更低的环境污染，是维生素C的 主要生产方法。
质量管理体系建设
建立完善的质量管理体系，确保生产过程中的原料、中间体和成品的质量符合标准。
质量检测与监控
引入先进的检测设备和仪器，对生产过程中的关键环节进行实时检测与监控，确保产品质量稳定。
不合格品处理
对不合格产品进行及时处理和追溯，防止流入市场，保障消费者权益。
06
维生素C的应用和市场需求
采用湿法破碎、压榨、萃取等工艺，去除原材料中的杂质和水分，以获得符 合要求的原材料。
发酵过程的关键控制点
发酵温度
01
控制发酵温度在适当的范围内，以获得最佳的维生素C发酵效
果。
发酵pH值
02
控制发酵pH值在5.0～6.0之间，以促进维生素C的合成。
通气量
03
控制发酵过程中的通气量，以保证微生物的正常生长和维生素
不断改进现有生产工艺
优化反应条件
通过调节温度、压力、搅拌速度和原料配比等参数，提高现有生 产工艺的效率和产品质量。
节能减排
改进工艺流程，降低生产过程中的能源消耗和废弃物排放，提高 环境友好性。
自动化与智能化
引入先进的自动化和智能化设备与技术，实现生产过程的自动化 控制与优化，提高生产效率和稳定性。
化学合成法与生物合成法的比较
化学合成法
如上所述，具有产率较低、环境污染较大的问题，但工艺成 熟，生产过程易于控制。
生物合成法
利用微生物或酶催化进行合成的方法，具有反应条件温和、 高选择性、低能耗和环保等优势，但生产周期较长，收率受 到多种因素影响。
三种生产工艺的综合比较
1
发酵法相较于化学合成法和生物合成法具有更 高的生产效率和更低的环境污染，是维生素C的 主要生产方法。
质量管理体系建设
建立完善的质量管理体系，确保生产过程中的原料、中间体和成品的质量符合标准。
质量检测与监控
引入先进的检测设备和仪器，对生产过程中的关键环节进行实时检测与监控，确保产品质量稳定。
不合格品处理
对不合格产品进行及时处理和追溯，防止流入市场，保障消费者权益。
06
维生素C的应用和市场需求
维生素C简介PPT演示课件
111胶原蛋白的合成2坏血病3牙龈萎缩出血6治疗贫血7防癌4预防动脉硬化5抗氧化剂8保护细胞解毒保护肝脏9提高人体的免疫力10提高机体的应急能力12富含食物排名食物分量g数量维生素c量mg樱桃5012粒500番石榴80红椒8013个1368013个120柿子15014株96草莓100橘子130芥蓝菜花6013株7210猕猴桃1006813正常需求1成人及孕早期妇女维生素c的推荐摄入量为100mgd
VitC
三氯醋酸 或盐酸
戊糖
脱水
糠醛
50℃ 吡咯
蓝色
7、紫外吸收特性：具有共轭双键，其盐酸 溶液在243nm波长有最大吸收，用于鉴别 和含量测定
8
【方法】：取本品0.2g，加水10ml溶解，取该溶液 5ml，加二氯靛酚钠1～2滴，试液的颜色即消失。
碱性酒石酸铜反应：
与其他氧化剂反应：
Vc使KMnO4、亚甲蓝、磷钼酸等氧化剂氧化为去氢 抗坏血酸，同时抗坏血酸可使其试剂褪色，产生沉淀或呈 现颜色。
12
排名
1
2 3 4 5 6 7
8 9 10
富含食物
食物
樱桃
番石榴 红椒 黄椒 柿子 青花菜 草莓
橘子 芥蓝菜花 猕猴桃
分量(g)
50
80 80 80 150 6 100
130 60 100
数量
12粒
1个 1/3个 1/3个 1个 1/4株 6粒
1个 1/3株 1个
维生素C量 (mg) 500
216 136 120 105 96 80
分子中有2个手性C原子（C4、C5）
因而有4个光学异构体，其中
L(+)－抗坏血酸活性最强
H
C6H2OH C OH
VitC
三氯醋酸 或盐酸
戊糖
脱水
糠醛
50℃ 吡咯
蓝色
7、紫外吸收特性：具有共轭双键，其盐酸 溶液在243nm波长有最大吸收，用于鉴别 和含量测定
8
【方法】：取本品0.2g，加水10ml溶解，取该溶液 5ml，加二氯靛酚钠1～2滴，试液的颜色即消失。
碱性酒石酸铜反应：
与其他氧化剂反应：
Vc使KMnO4、亚甲蓝、磷钼酸等氧化剂氧化为去氢 抗坏血酸，同时抗坏血酸可使其试剂褪色，产生沉淀或呈 现颜色。
12
排名
1
2 3 4 5 6 7
8 9 10
富含食物
食物
樱桃
番石榴 红椒 黄椒 柿子 青花菜 草莓
橘子 芥蓝菜花 猕猴桃
分量(g)
50
80 80 80 150 6 100
130 60 100
数量
12粒
1个 1/3个 1/3个 1个 1/4株 6粒
1个 1/3株 1个
维生素C量 (mg) 500
216 136 120 105 96 80
分子中有2个手性C原子（C4、C5）
因而有4个光学异构体，其中
L(+)－抗坏血酸活性最强
H
C6H2OH C OH
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H C OH
H2C OH
H2C OH
H2C OH
H2C OH
L-抗坏血酸
D-抗坏血酸
L-异 抗坏血酸
D-异抗坏血酸
-
莱氏法化学合成工艺
（1）工艺路线
[加氢]
[酶菌氧化]
[酮化]
D-葡萄糖 H2 D-山梨醇
O2
L-山梨糖 H2SO4丙酮
双丙酮-L-山梨糖 [氧化] NaOH, O2, KMnO4 双丙酮-L-古龙酸
维生素c的生产工艺
-
维生素C
又名抗坏血酸（Ascorbic acid）是细胞氧化-还 原反应中的催化剂，它释放两个氢原子后变成氧 化型维生素C，有供氢体存在时，脱氢抗坏血酸可 以接受两个氢原子变成抗坏血酸，参与机体新陈 代谢，增加机体对感染的抵抗力。用于防止坏血 酸和抵抗传染性疾病，促进创伤和骨折愈合，以 及用作辅助药物治疗。
-
化学结构和性质
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效。
OC
OC
C OH O
C HO
C OH OO
C HO
CO
C OH O
C HO
CO C OH C HO
HC
HC
CH
CH
HO C H
H C OH
OH C H
-
谢谢大家!
-
-
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。
-
两步发酵法省略了酮化和NaClO 氧化过程,简化了 工艺，极大地改善了操作环境。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 ，物料输送方便，更有利于生产连续化和操作自 动化。但此法仍存在很多缺点，如占地面积大、 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。
[酸化] HCl
2-酮-L-古龙酸 [转化] 维生素C
-
莱氏法化学合成工艺
（2）工艺过程
①山梨醇发酵菌种 醋酸菌属可使山梨醇氧化成山梨糖， 一般用A. Suboxyclans和A. Melangenum。 ②发酵条件 温度为26-30℃，最适pH为4.4-6.8。pH4.0以 下菌的活性受影响。 用0.5%酵母浸膏为主要营养源，山梨醇浓度为19.8%， 通气量1800ml/min，30℃培养33h，山梨糖收率可达 97.6%。 氮源：无机氮源不能利用，使用有机氮源。 金属离子的影响：Ni2+、Cu2+能阻止菌的发育，铁能妨碍 发酵，为了使发酵顺利进行，需用阳离子交换树脂将山 梨醇中的金属离子去掉。
-
两步发酵工艺
（1）工艺路线
[氧化] 醋酸杆菌 D-山梨醇
[生物转化] 假单孢菌 L-山梨糖
2-酮-L-古龙酸
Hale Waihona Puke [内酯化，烯醇化]维生素C（L-抗坏血酸）
-
两步发酵工艺
（2）工艺过程
（1）D-山梨醇的化学合成 50%葡萄糖溶液在75℃下加入活性炭，用石灰乳液调节 pH8.4，加镍催化剂，通氢气，压力3.43MPa ，反应温度 140℃。反应结束后，静置沉降出去催化剂，反应液经离 子交换树脂、活性炭处理后，减压浓缩，得到含量60-70% 的D-山梨醇，无色透明或微黄色透明粘稠液体，收率约 97%。 （2） 2-酮-L-古龙酸的微生物发酵 第一步发酵：黑醋酸杆菌（从D-山梨醇到L-山梨糖） 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，100立方米。 （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。