21十二月20221維生素c的生產工藝18十二月20221維生素c的生產工藝第一節概述一、化學結構式二、理化性質水溶性酸性還原性水解性第一節概述一、化學結構式第二節合成路線一、萊氏法D-山梨醇為原料，經醋酸菌一步發酵得L-山梨糖，丙酮酮醇縮合、次氯酸鈉氧化劑鹽酸轉化等5步第二節合成路線一、萊氏法第二節合成路線優點工藝成熟、產品質量好生產周期短，總收率高（66%）缺點工序多，耗用原料多有易燃易爆有機溶劑對勞動保護和安全生產要求高第二節合成路線優點第二節合成路線二、兩步發酵法簡化縮短的萊氏法優點縮短工序降低了原料成本節約了大量有機溶劑，減少了“三廢”多數是液體物料，有利于機械化和自動化生產缺點總收率較低（45-48%）發酵單位體積產率低（60mg/100mL）設備體積大，能耗大第二節合成路線二、兩步發酵法第二節合成路線三、全化學合成方法三步法：將葡萄糖或葡萄糖醛酸內酯丙酮化、催化、氧化、水解還原成維生素葡萄糖為原料的缺點：丙酮用量大、須用昂貴的鉑金屬催化劑、收率低（25-28%）四、其他方法GLC技術DNA重組菌種第二節合成路線三、全化學合成方法第三節生產工藝原理和過程一、萊氏法生產維生素C的工藝原理和過程D-山梨醇的制備L-山梨糖的制備2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖（雙丙酮糖）的制備2,3,4,6-雙酮基-L-古龍酸（雙丙酮古龍酸）的制備粗品維生素C的制備粗品維生素C的精制第三節生產工藝原理和過程一、萊氏法生產維生素C的工藝原理和1、D-山梨醇的制備（1）工藝原理控制壓力、氫做還原劑、鎳作催化劑1、D-山梨醇的制備（1）工藝原理1、D-山梨醇的制備（2）工藝過程在70-75℃下加水溶解葡萄糖，50%溶液氫氣純度≥99.3%、壓強<0.04MPa時，將糖液沖入釜內加入活性鎳催化劑加堿液調pH8.2-8.4，通蒸汽，并攪拌溫度升至120-135℃時關閉蒸汽控制溫度在150-155℃，壓強3.8-4.0MPa反應至不吸收氫氣為反應終點0.2-0.3MPa壓強下壓料至沉淀缸、過濾、樹脂交換處理收率95%1、D-山梨醇的制備（2）工藝過程1、D-山梨醇的制備（3）反應條件及影響因素pH值葡萄糖水pH8.0-8.5偏高或偏低會使甘露醇（副產物）含量增加設備材質山梨醇能溶解多種金屬避免使用鐵、鋁或銅制設備，而用不銹鋼副產物影響甘露醇影響產物比旋度殘糖含量影響產物比旋度——氫化反應的終點指標1、D-山梨醇的制備（3）反應條件及影響因素1、D-山梨醇的制備（4）注意事項及三廢處理車間進行還原反應時氫氣自制，故配有氫氣柜。應杜絕火源，以免氫氣發生爆炸廢鎳催化劑可壓制成塊，冶煉回收再生廢液中的鎳經沉淀后可回收廢酸、廢堿經中和后放入下水道1、D-山梨醇的制備（4）注意事項及三廢處理2、L-山梨糖的制備（1）工藝原理選擇性地使C2位的羥基氧化成羰基生物氧化黑醋菌2、L-山梨糖的制備（1）工藝原理2、L-山梨糖的制備（2）工藝過程菌種部分斜面培養基中菌種活化傳代24h后，產糖量達到100mg/mL。在30℃培養48h，鏡檢菌體正常、無雜菌放0-5℃冰箱保存備用。發酵部分投料。D-山梨醇濃度為16%-20%培養基控制pH5.4-5.6，120℃滅菌0.5h在發酵罐中培養（溫度30-32℃；壓力0.03-0.05MPa）2、L-山梨糖的制備（2）工藝過程2、L-山梨糖的制備一級種子罐發酵率40%以上，二級種子罐發酵率50%以上發酵培養的山梨醇的投料濃度為25%當發酵率在95%以上時，溫度略高（31-33℃）；pH7.2左右，即為發酵終點控制真空度在0.05MPa以上，溫度60℃以下，減壓濃縮結晶即得L-山梨糖（3）反應條件及影響因素山梨醇的純度影響收率山梨醇濃度影響氧化速率金屬離子會抑制細菌的脫氫活性生物催化劑能促進細菌生長，提高發酵率2、L-山梨糖的制備一級種子罐發酵率40%以上，二級種子罐發2、L-山梨糖的制備空氣流量影響深層發酵。一般為0.7-1VVM細菌接種量影響氧化速率（4）注意事項盡量減少染菌途徑其途徑有種子或發酵罐帶菌接種時罐壓低于大氣壓培養基消毒不徹底操作中染菌閥門泄露2、L-山梨糖的制備空氣流量影響深層發酵。一般為0.7-1V3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備（1）工藝原理保護2，3，4，6位羥基3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備（1）工藝原理3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備（2）工藝過程配料比L-山梨糖：丙酮：發煙硫酸：氫氧化鈉=1:9:0.4:0.6步驟5℃下壓入丙酮、發煙硫酸，加入山梨糖15-20℃下溶糖6h降溫至-8℃，保持6-7h得酮化液。<25℃，加入18%-22%的氫氧化鈉溶液，中和至pH8.0-8.5下層硫酸鈉用丙酮洗滌，回收單丙酮糖3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備（2）工藝過程上層清液常壓蒸餾至100℃，減壓蒸餾至90℃為終點苯提取蒸餾后剩余溶液，減壓蒸餾得雙丙酮糖收率88%（3）反應條件及影響因素縮酮化反應有多種副產物溫度高、水分多、時間過長、硫酸過多則副反應增多，雙酮糖收率降低酮化反應溫度低于20℃高于20℃將有利于單酮糖的生產，收率降低3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備上層清液常壓蒸餾至100℃，減壓蒸餾至90℃為終點3、2（4）注意事項雙酮糖在酸性中不穩定，堿性中較溫定。因此中和時，必須保持堿性和低溫條件加料的先后順序，先加入丙酮古龍酸與鹽酸，易于結塊，造成攪拌困難3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備（4）注意事項3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備4、2,3,4,6-雙酮基-L-古龍酸（雙丙酮古龍酸）的制備（1）工藝原理4、2,3,4,6-雙酮基-L-古龍酸（雙丙酮古龍酸）的制備4、2,3,4,6-雙酮基-L-古龍酸（雙丙酮古龍酸）的制備（2）工藝過程次氯酸鈉的制造——新鮮配制14.5%-15.5%的氫氧化鈉溶液通入液氯，以有效氯濃度9.5-9.7%，余堿濃度2.8-3.2%為終點雙丙酮酸的氧化配料比雙丙酮糖：次氯酸鈉：硫酸鎳=1：10：0.04投料，40℃保溫攪拌30min靜止片刻，抽濾濾液冷至0-5℃，用鹽酸中和（pH7、3、1.5）過濾、水洗、過濾。得結晶，收率86%。4、2,3,4,6-雙酮基-L-古龍酸（雙丙酮古龍酸）的制備5、粗品維生素C的制備（1）工藝原理5、粗品維生素C的制備（1）工藝原理5、粗品維生素C的制備（2）工藝過程配料比雙丙酮古龍酸（折純）：精制鹽酸（38%）：乙醇=1.0：0.27：0.31步驟加部分雙丙酮古龍酸，攪拌加鹽酸，再加余下的古龍酸蒸汽加溫，升至37℃左右關蒸汽，自然升溫至52-54℃，保溫5-7h。50-52℃保溫20h，然后通水降溫1h加適量乙醇，冷卻至-2℃5、粗品維生素C的制備（2）工藝過程5、粗品維生素C的制備放料，甩濾0.5h乙醇洗滌，甩濾3-3.5h干燥得粗品維生素C，收率88%（3）注意事項加料的先后次序先加雙丙酮古龍酸與鹽酸，易結塊，攪拌困難先加丙酮，使之與雙丙酮古龍酸形成懸浮液，易攪拌鹽酸濃度不能過低（>38%），否則催化效果降低，收率降低析出溫度的影響5、粗品維生素C的制備放料，甩濾0.5h5、粗品維生素C的制備析出溫度555656.5575859析出溫差122.5345收率%74.882.382.7828180.5析出期為轉化反應的劇烈期析出期溫差太小，為1℃，說明反應不劇烈，放熱小，不完全溫差太大，為5℃，則反應放熱太多，反應太劇烈，熱量不能很快傳遞出去，加速副反應發生，嚴重時會引起燒料最佳溫差2.5℃，析出溫度不能高于59℃如遇突然停電，應選關蒸汽，后關攪拌來電后，先開攪拌，后開蒸汽，緩慢升溫5、粗品維生素C的制備析出溫度555656.5575859析6、粗品維生素C的精制配料比粗維生素C(折純)：蒸餾水：活性炭：乙醇=1：1.1:0.06:0.6步驟粗品（85%）真空干燥（50-55℃，20-30min）除去揮發性雜質（鹽酸、丙酮）投入熱水（68-70℃）中溶解加入活性炭攪拌5-10min保溫壓濾結晶罐中降溫至45-50℃6、粗品維生素C的精制配料比6、粗品維生素C的精制加入晶種，緩慢冷卻至-2℃，結晶晶體離心甩濾，冰乙醇洗滌甩濾，低溫干燥（43-45℃，1.5h）得精制維生素C（m.p.190-192℃）收率91%總收率60%（對D-山梨醇計）6、粗品維生素C的精制加入晶種，緩慢冷卻至-2℃，結晶二、兩步發酵法生產維生素C的工藝原理及過程D-山梨醇的制備2-酮基-L-古龍酸的制備（兩步發酵）L-山梨糖的制備（第一步發酵）2-酮基-L-古龍酸的制備（第二步發酵）粗維生素的制備維生素C的精制二、兩步發酵法生產維生素C的工藝原理及過程D-山梨醇的制備2-酮基-L-古龍酸的制備（1）工藝原理微生物氧化法（2）工藝過程菌種部分菌種活化、分離、混合培養移入三角瓶種液培養基，29-33℃振蕩培養24h，產酸量在6-9mg/mL，pH降至7以下，鏡檢正常無雜菌發酵部分一級種子罐加料2-酮基-L-古龍酸的制備（1）工藝原理2-酮基-L-古龍酸的制備控溫29-30℃，壓強0.05MPa，pH6.7-7.0二級種子罐培養，發酵終點：溫度31-33℃，pH7.2，殘糖量<0.8mg/mL兩步發酵收率78.5%提取部分一次交換鹽酸酸化，調菌體蛋白等電點，沉降4h以上上清液以2-3m3/h的流速壓入陽離子交換柱當流出液pH為3.5時，收集交換液，控制pH交換完，純水沖柱2-酮基-L-古龍酸的制備控溫29-30℃，壓強0.05M2-酮基-L-古龍酸的制備加熱過濾合并流出液和洗液調pH至蛋白等電點加熱至70℃，加0.3%活性炭升溫至90-95℃，保溫10-15min，使蛋白凝結停止攪拌，快速冷卻，高速離心二次交換上清液打入二次交換柱洗脫，至流出液pH=1.5時，收集交換液控制pH1.5-1.7之間。交換完畢，洗柱2-酮基-L-古龍酸的制備加熱過濾2-酮基-L-古龍酸的制備減壓濃縮二次交換液進行一級濃縮控制真空度、內溫，至濃縮液的相對密度達1.2出料同樣條件二次濃縮，至盡量干加少量乙醇，冷卻結晶甩濾，冰乙醇洗滌得2-酮基-L-古龍酸（m.p.158-162℃）收率80%2-酮基-L-古龍酸的制備減壓濃縮2-酮基-L-古龍酸的制備（3）反應條件及影響因素山梨糖的影響山梨糖初濃度過高，將抑制菌體生長，使發酵收率降低從生產角度考慮，保證盡可能高的酸度，需山梨糖初濃度越高越好較適宜為80mg/mL可以采用滴加或待菌體生長正常后一次性補加的方法，來提高產物的濃度。溶解氧濃度的影響溶解氧濃度影響好氧菌的活性2-酮基-L-古龍酸的制備（3）反應條件及影響因素2-酮基-L-古龍酸的制備產酸前期應處于高溶氧濃度產酸中期，溶氧濃度為3.5-6.0mg/mL產酸后期，耗氧量減少。pH的影響pH過低（<6.4）不利于發酵控制pH6.7-7.9（4）注意事項及“三廢”處理調好等電點是凝聚菌體蛋白的重要因素樹脂再生的好壞直接影響2-酮基-L-古龍酸的提取，其標準為進出酸差在1%以下，無Cl-2-酮基-L-古龍酸的制備產酸前期應處于高溶氧濃度2-酮基-L-古龍酸的制備濃縮時，溫度控制在45℃左右較好，以防止跑料和炭化三廢處理。母液回收、濃縮、結晶甩濾，提高收率廢鹽酸回收后可再用于第一次交換2-酮基-L-古龍酸的制備濃縮時，溫度控制在45℃左右較好，（三）粗維生素C的制備酸轉化、堿轉化、酶轉化1、酸轉化（1）工藝原理（2）工藝過程配料比2-酮基-L-古龍酸：38%鹽酸：丙酮=1:0.4:0.3先將丙酮和一半古龍酸加入轉化罐，攪拌再加入鹽酸和余下的古龍酸蒸汽加熱，升溫至30-38℃，（三）粗維生素C的制備酸轉化、堿轉化、酶轉化（三）粗維生素C的制備關閉蒸汽，自然升溫至52-54℃，保溫5h達到反應高潮，保持溫度50-52℃，至總反應時間20h，冷卻過濾、冷乙醇洗滌，得維生素C粗品，收率88%（3）反應條件及影響因素鹽酸濃度的影響若鹽酸濃度偏低，則轉化不完全，收率低若鹽酸濃度偏高，則分解成許多雜質，使反應物顏色較深（三）粗維生素C的制備關閉蒸汽，自然升溫至52-54℃，保（三）粗維生素C的制備丙酮的影響酸性條件下，產物容易分解為糠醛，進一步聚合成水和醇不溶的糠醛樹脂。加入丙酮可以溶解糠醛，降低其活性而阻止其聚合（三）粗維生素C的制備丙酮的影響（三）粗維生素C的制備2、堿轉化（1）工藝原理（三）粗維生素C的制備2、堿轉化（三）粗維生素C的制備（4）工藝過程酯化加入甲醇、濃硫酸和干燥的古龍酸攪拌加熱，升溫至66-68℃，反應4h左右即為酯化終點冷卻，加入碳酸氫鈉升溫至66℃左右，回流10h后，即為轉化終點冷卻至0℃，離心分離，得維生素C鈉鹽母液回收（三）粗維生素C的制備（4）工藝過程（三）粗維生素C的制備酸化將維C鈉鹽和一母干品、甲醇加入罐中，攪拌硫酸調反應液pH為2.2-2.4在40℃左右保溫1.5h冷卻，離心分離，棄去硫酸鈉加少量活性炭，冷卻壓濾真空減壓濃縮，蒸出甲醇濃縮液冷卻結晶，離心分離（三）粗維生素C的制備酸化（三）粗維生素C的制備3、改進后的轉化工藝舊工藝的缺點帶入大量鈉離子，影響維生素C的質量轉化后母液中產生大量硫酸鈉，嚴重影響母液套用及成品質量勞動生產強度大堿轉化的新工藝有機胺代替碳酸氫鈉（三）粗維生素C的制備3、改進后的轉化工藝（三）粗維生素C的制備工藝原理（三）粗維生素C的制備工藝原理（三）粗維生素C的制備工藝過程將2-酮基-L-古龍酸甲酯加入到甲醇中攪拌、升溫、回流、溶解在惰性氣體中滴加胺，回流、攪拌濃縮、蒸餾水溶解油狀物有機溶媒提取、分離有機層用硫酸鈉干燥后，回收套用水層經濃縮、結晶得維生素C晶體（三）粗維生素C的制備工藝過程（三）粗維生素C的制備優點提高產品質量和收率有機溶劑回收套用率高反應條件、溫度要求不高大量使用液體投料，有利于自動化控制缺點反應在惰性氣體（氮氣、氬氣）保護下進行（三）粗維生素C的制備優點（三）粗維生素C的制備酸轉化新工藝工藝過程將古龍酸鈉鹽加到乙醇和丙酮的混合溶液中室溫下攪拌，通入氫氣60℃反應，析出氯化鈉晶體過濾，乙醇和丙酮的混合溶液洗滌合并濾液，加入惰性溶劑保溫、攪拌、冷卻、析晶得維生素C（三）粗維生素C的制備酸轉化新工藝（三）粗維生素C的制備優點析晶純度高反應溫度低工藝時間縮短去除了維生素C精制過程中的水溶解提高產品的質量和收率溶劑經分餾后可重新使用（三）粗維生素C的制備優點（三）粗維生素C的制備（4）兩條轉化路線的比較各占50%酸轉化優點設備簡單操作方便中間過程少，利于收率提高缺點設備易被腐蝕（三）粗維生素C的制備（4）兩條轉化路線的比較（三）粗維生素C的制備堿轉化優點產品質量較好缺點設備多，操作過程長，不利于提高總收率轉化過程中使用大量的甲醇，需注意勞動保護（三）粗維生素C的制備堿轉化（四）、維生素C的精制（1）工藝原理L-抗壞血酸易遭破壞溫度金屬離子空氣接觸pH易氧化易分解變質的標志：色澤變黃（四）、維生素C的精制（1）工藝原理4、維生素C的精制（2）工藝過程配料比粗維生素C：蒸餾水：活性炭：晶種=1：1.1：0.58：0.00023步驟粗維生素C真空干燥加蒸餾水攪拌溶解加活性炭，攪拌5-10min，壓濾濾液加入結晶罐，再加入50L左右的乙醇，攪拌降溫、加晶種，結晶4、維生素C的精制（2）工藝過程4、維生素C的精制將晶體離心甩濾，冰乙醇洗滌甩濾、干燥器中干燥，得精制VC整個過程耗時76-80h總收率42.7-47.1%（以山梨醇計）（3）注意事項結晶時，結晶罐中最高溫度不得高于45℃，最低不得低于-4℃，不能再高溫下加晶種回旋干燥要嚴格控制循環水溫和時間，夏天循環水溫高，可用小冷凝器降溫壓濾時遇停電，應立即關空壓閥保壓4、維生素C的精制將晶體離心甩濾，冰乙醇洗滌三、萊氏法和兩步發酵法的工藝比較（1）萊氏法工藝葡萄糖高壓催化氫化黑醋菌氧化丙酮保護次氯酸鈉氧化鹽酸轉化維生素C優點生產工藝成熟、各項技術指標先進、生產技術水平較高、總收率達65%、優級品率100%缺點需要丙酮保護羥基、反應步驟增多，連續操作有困難丙酮用量大，苯的毒性大勞動保護強度大，并污染環境三、萊氏法和兩步發酵法的工藝比較（1）萊氏法工藝21十二月202254維生素c的生產工藝18十二月20221維生素c的生產工藝第一節概述一、化學結構式二、理化性質水溶性酸性還原性水解性第一節概述一、化學結構式第二節合成路線一、萊氏法D-山梨醇為原料，經醋酸菌一步發酵得L-山梨糖，丙酮酮醇縮合、次氯酸鈉氧化劑鹽酸轉化等5步第二節合成路線一、萊氏法第二節合成路線優點工藝成熟、產品質量好生產周期短，總收率高（66%）缺點工序多，耗用原料多有易燃易爆有機溶劑對勞動保護和安全生產要求高第二節合成路線優點第二節合成路線二、兩步發酵法簡化縮短的萊氏法優點縮短工序降低了原料成本節約了大量有機溶劑，減少了“三廢”多數是液體物料，有利于機械化和自動化生產缺點總收率較低（45-48%）發酵單位體積產率低（60mg/100mL）設備體積大，能耗大第二節合成路線二、兩步發酵法第二節合成路線三、全化學合成方法三步法：將葡萄糖或葡萄糖醛酸內酯丙酮化、催化、氧化、水解還原成維生素葡萄糖為原料的缺點：丙酮用量大、須用昂貴的鉑金屬催化劑、收率低（25-28%）四、其他方法GLC技術DNA重組菌種第二節合成路線三、全化學合成方法第三節生產工藝原理和過程一、萊氏法生產維生素C的工藝原理和過程D-山梨醇的制備L-山梨糖的制備2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖（雙丙酮糖）的制備2,3,4,6-雙酮基-L-古龍酸（雙丙酮古龍酸）的制備粗品維生素C的制備粗品維生素C的精制第三節生產工藝原理和過程一、萊氏法生產維生素C的工藝原理和1、D-山梨醇的制備（1）工藝原理控制壓力、氫做還原劑、鎳作催化劑1、D-山梨醇的制備（1）工藝原理1、D-山梨醇的制備（2）工藝過程在70-75℃下加水溶解葡萄糖，50%溶液氫氣純度≥99.3%、壓強<0.04MPa時，將糖液沖入釜內加入活性鎳催化劑加堿液調pH8.2-8.4，通蒸汽，并攪拌溫度升至120-135℃時關閉蒸汽控制溫度在150-155℃，壓強3.8-4.0MPa反應至不吸收氫氣為反應終點0.2-0.3MPa壓強下壓料至沉淀缸、過濾、樹脂交換處理收率95%1、D-山梨醇的制備（2）工藝過程1、D-山梨醇的制備（3）反應條件及影響因素pH值葡萄糖水pH8.0-8.5偏高或偏低會使甘露醇（副產物）含量增加設備材質山梨醇能溶解多種金屬避免使用鐵、鋁或銅制設備，而用不銹鋼副產物影響甘露醇影響產物比旋度殘糖含量影響產物比旋度——氫化反應的終點指標1、D-山梨醇的制備（3）反應條件及影響因素1、D-山梨醇的制備（4）注意事項及三廢處理車間進行還原反應時氫氣自制，故配有氫氣柜。應杜絕火源，以免氫氣發生爆炸廢鎳催化劑可壓制成塊，冶煉回收再生廢液中的鎳經沉淀后可回收廢酸、廢堿經中和后放入下水道1、D-山梨醇的制備（4）注意事項及三廢處理2、L-山梨糖的制備（1）工藝原理選擇性地使C2位的羥基氧化成羰基生物氧化黑醋菌2、L-山梨糖的制備（1）工藝原理2、L-山梨糖的制備（2）工藝過程菌種部分斜面培養基中菌種活化傳代24h后，產糖量達到100mg/mL。在30℃培養48h，鏡檢菌體正常、無雜菌放0-5℃冰箱保存備用。發酵部分投料。D-山梨醇濃度為16%-20%培養基控制pH5.4-5.6，120℃滅菌0.5h在發酵罐中培養（溫度30-32℃；壓力0.03-0.05MPa）2、L-山梨糖的制備（2）工藝過程2、L-山梨糖的制備一級種子罐發酵率40%以上，二級種子罐發酵率50%以上發酵培養的山梨醇的投料濃度為25%當發酵率在95%以上時，溫度略高（31-33℃）；pH7.2左右，即為發酵終點控制真空度在0.05MPa以上，溫度60℃以下，減壓濃縮結晶即得L-山梨糖（3）反應條件及影響因素山梨醇的純度影響收率山梨醇濃度影響氧化速率金屬離子會抑制細菌的脫氫活性生物催化劑能促進細菌生長，提高發酵率2、L-山梨糖的制備一級種子罐發酵率40%以上，二級種子罐發2、L-山梨糖的制備空氣流量影響深層發酵。一般為0.7-1VVM細菌接種量影響氧化速率（4）注意事項盡量減少染菌途徑其途徑有種子或發酵罐帶菌接種時罐壓低于大氣壓培養基消毒不徹底操作中染菌閥門泄露2、L-山梨糖的制備空氣流量影響深層發酵。一般為0.7-1V3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備（1）工藝原理保護2，3，4，6位羥基3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備（1）工藝原理3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備（2）工藝過程配料比L-山梨糖：丙酮：發煙硫酸：氫氧化鈉=1:9:0.4:0.6步驟5℃下壓入丙酮、發煙硫酸，加入山梨糖15-20℃下溶糖6h降溫至-8℃，保持6-7h得酮化液。<25℃，加入18%-22%的氫氧化鈉溶液，中和至pH8.0-8.5下層硫酸鈉用丙酮洗滌，回收單丙酮糖3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備（2）工藝過程上層清液常壓蒸餾至100℃，減壓蒸餾至90℃為終點苯提取蒸餾后剩余溶液，減壓蒸餾得雙丙酮糖收率88%（3）反應條件及影響因素縮酮化反應有多種副產物溫度高、水分多、時間過長、硫酸過多則副反應增多，雙酮糖收率降低酮化反應溫度低于20℃高于20℃將有利于單酮糖的生產，收率降低3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備上層清液常壓蒸餾至100℃，減壓蒸餾至90℃為終點3、2（4）注意事項雙酮糖在酸性中不穩定，堿性中較溫定。因此中和時，必須保持堿性和低溫條件加料的先后順序，先加入丙酮古龍酸與鹽酸，易于結塊，造成攪拌困難3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備（4）注意事項3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備4、2,3,4,6-雙酮基-L-古龍酸（雙丙酮古龍酸）的制備（1）工藝原理4、2,3,4,6-雙酮基-L-古龍酸（雙丙酮古龍酸）的制備4、2,3,4,6-雙酮基-L-古龍酸（雙丙酮古龍酸）的制備（2）工藝過程次氯酸鈉的制造——新鮮配制14.5%-15.5%的氫氧化鈉溶液通入液氯，以有效氯濃度9.5-9.7%，余堿濃度2.8-3.2%為終點雙丙酮酸的氧化配料比雙丙酮糖：次氯酸鈉：硫酸鎳=1：10：0.04投料，40℃保溫攪拌30min靜止片刻，抽濾濾液冷至0-5℃，用鹽酸中和（pH7、3、1.5）過濾、水洗、過濾。得結晶，收率86%。4、2,3,4,6-雙酮基-L-古龍酸（雙丙酮古龍酸）的制備5、粗品維生素C的制備（1）工藝原理5、粗品維生素C的制備（1）工藝原理5、粗品維生素C的制備（2）工藝過程配料比雙丙酮古龍酸（折純）：精制鹽酸（38%）：乙醇=1.0：0.27：0.31步驟加部分雙丙酮古龍酸，攪拌加鹽酸，再加余下的古龍酸蒸汽加溫，升至37℃左右關蒸汽，自然升溫至52-54℃，保溫5-7h。50-52℃保溫20h，然后通水降溫1h加適量乙醇，冷卻至-2℃5、粗品維生素C的制備（2）工藝過程5、粗品維生素C的制備放料，甩濾0.5h乙醇洗滌，甩濾3-3.5h干燥得粗品維生素C，收率88%（3）注意事項加料的先后次序先加雙丙酮古龍酸與鹽酸，易結塊，攪拌困難先加丙酮，使之與雙丙酮古龍酸形成懸浮液，易攪拌鹽酸濃度不能過低（>38%），否則催化效果降低，收率降低析出溫度的影響5、粗品維生素C的制備放料，甩濾0.5h5、粗品維生素C的制備析出溫度555656.5575859析出溫差122.5345收率%74.882.382.7828180.5析出期為轉化反應的劇烈期析出期溫差太小，為1℃，說明反應不劇烈，放熱小，不完全溫差太大，為5℃，則反應放熱太多，反應太劇烈，熱量不能很快傳遞出去，加速副反應發生，嚴重時會引起燒料最佳溫差2.5℃，析出溫度不能高于59℃如遇突然停電，應選關蒸汽，后關攪拌來電后，先開攪拌，后開蒸汽，緩慢升溫5、粗品維生素C的制備析出溫度555656.5575859析6、粗品維生素C的精制配料比粗維生素C(折純)：蒸餾水：活性炭：乙醇=1：1.1:0.06:0.6步驟粗品（85%）真空干燥（50-55℃，20-30min）除去揮發性雜質（鹽酸、丙酮）投入熱水（68-70℃）中溶解加入活性炭攪拌5-10min保溫壓濾結晶罐中降溫至45-50℃6、粗品維生素C的精制配料比6、粗品維生素C的精制加入晶種，緩慢冷卻至-2℃，結晶晶體離心甩濾，冰乙醇洗滌甩濾，低溫干燥（43-45℃，1.5h）得精制維生素C（m.p.190-192℃）收率91%總收率60%（對D-山梨醇計）6、粗品維生素C的精制加入晶種，緩慢冷卻至-2℃，結晶二、兩步發酵法生產維生素C的工藝原理及過程D-山梨醇的制備2-酮基-L-古龍酸的制備（兩步發酵）L-山梨糖的制備（第一步發酵）2-酮基-L-古龍酸的制備（第二步發酵）粗維生素的制備維生素C的精制二、兩步發酵法生產維生素C的工藝原理及過程D-山梨醇的制備2-酮基-L-古龍酸的制備（1）工藝原理微生物氧化法（2）工藝過程菌種部分菌種活化、分離、混合培養移入三角瓶種液培養基，29-33℃振蕩培養24h，產酸量在6-9mg/mL，pH降至7以下，鏡檢正常無雜菌發酵部分一級種子罐加料2-酮基-L-古龍酸的制備（1）工藝原理2-酮基-L-古龍酸的制備控溫29-30℃，壓強0.05MPa，pH6.7-7.0二級種子罐培養，發酵終點：溫度31-33℃，pH7.2，殘糖量<0.8mg/mL兩步發酵收率78.5%提取部分一次交換鹽酸酸化，調菌體蛋白等電點，沉降4h以上上清液以2-3m3/h的流速壓入陽離子交換柱當流出液pH為3.5時，收集交換液，控制pH交換完，純水沖柱2-酮基-L-古龍酸的制備控溫29-30℃，壓強0.05M2-酮基-L-古龍酸的制備加熱過濾合并流出液和洗液調pH至蛋白等電點加熱至70℃，加0.3%活性炭升溫至90-95℃，保溫10-15min，使蛋白凝結停止攪拌，快速冷卻，高速離心二次交換上清液打入二次交換柱洗脫，至流出液pH=1.5時，收集交換液控制pH1.5-1.7之間。交換完畢，洗柱2-酮基-L-古龍酸的制備加熱過濾2-酮基-L-古龍酸的制備減壓濃縮二次交換液進行一級濃縮控制真空度、內溫，至濃縮液的相對密度達1.2出料同樣條件二次濃縮，至盡量干加少量乙醇，冷卻結晶甩濾，冰乙醇洗滌得2-酮基-L-古龍酸（m.p.158-162℃）收率80%2-酮基-L-古龍酸的制備減壓濃縮2-酮基-L-古龍酸的制備（3）反應條件及影響因素山梨糖的影響山梨糖初濃度過高，將抑制菌體生長，使發酵收率降低從生產角度考慮，保證盡可能高的酸度，需山梨糖初濃度越高越好較適宜為80mg/mL可以采用滴加或待菌體生長正常后一次性補加的方法，來提高產物的濃度。溶解氧濃度的影響溶解氧濃度影響好氧菌的活性2-酮基-L-古龍酸的制備（3）反應條件及影響因素2-酮基-L-古龍酸的制備產酸前期應處于高溶氧濃度產酸中期，溶氧濃度為3.5-6.0mg/mL產酸后期，耗氧量減少。pH的影響pH過低（<6.4）不利于發酵控制pH6.7-7.9（4）注意事項及“三廢”處理調好等電點是凝聚菌體蛋白的重要因素樹脂再生的好壞直接影響2-酮基-L-古龍酸的提取，其標準為進出酸差在1%以下，無Cl-2-酮基-L-古龍酸的制備產酸前期應處于高溶氧濃度2-酮基-L-古龍酸的制備濃縮時，溫度控制在45℃左右較好，以防止跑料和炭化三廢處理。母液回收、濃縮、結晶甩濾，提高收率廢鹽酸回收后可再用于第一次交換2-酮基-L-古龍酸的制備濃縮時，溫度控制在45℃左右較好，（三）粗維生素C的制備酸轉化、堿轉化、酶轉化1、酸轉化（1）工藝原理（2）工藝過程配料比2-酮基-L-古龍酸：38%鹽酸：丙酮=1:0.4:0.3先將丙酮和一半古龍酸加入轉化罐，攪拌再加入鹽酸和余下的古龍酸蒸汽加熱，升溫至30-38℃，（三）粗維生素C的制備酸轉化、堿轉化、酶轉化（三）粗維生素C的制備關閉蒸汽，自然升溫至52-54℃，保溫5h達到反應高潮，保持溫度50-52℃，至總反應時間20h，冷卻過濾、冷乙醇洗滌，得維生素C粗品，收率88%（3）反應條件及影響因素鹽酸濃度的影響若鹽酸濃度偏低，則轉化不完全，收率低若鹽酸濃度偏高，則分解成許多雜質，使反應物顏色較深（三）粗維生素C的制備關閉蒸汽，自然升溫至52-54℃，保（三）粗維生素C的制備丙酮的影響酸性條件下，產物容易分解為糠醛，進一步聚合成水和醇不溶的糠醛樹脂。加入丙酮可以溶解糠醛，降低其活性而阻止其聚合（三）粗維生素C的制備丙酮的影響（三）粗維生素C的制備2、堿轉化（1）工藝原理（三）粗維生素C的制備2、堿轉化（三）粗維生素C的制備（4）工藝過程酯化加入甲醇、濃硫酸和干燥的古龍酸攪拌加熱，升溫至66-68℃，反應4h左右即為酯化終點冷卻，加入碳酸氫鈉升溫至66℃左右，回流10h后，即為轉化終點冷卻至0℃，離心分離，得維生素C鈉鹽母液回收（三）粗維生素C的制備（4）工藝過程（三）粗維生素C的制備酸化將維C鈉鹽和一母干品、甲醇加入罐中，攪拌硫酸調反應液pH為2.2-2.4在40℃左右保