百目維生素C產(chǎn)量提高研究

陸文燦　周麗

摘要：文章研究了百目維生素C生產(chǎn)過程中單批產(chǎn)量提高的方法，通過對(duì)維生素C結(jié)晶過程、烘干過程及篩分過程的分析和實(shí)驗(yàn)研究，成功提高了百目維生素C的單批產(chǎn)量，對(duì)提高國(guó)內(nèi)維生素C生產(chǎn)技術(shù)水平和市場(chǎng)占有率、完善國(guó)產(chǎn)維生素C產(chǎn)品結(jié)構(gòu)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：百目維生素C；單批產(chǎn)量；結(jié)晶過程；洪干過程；篩分過程 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：S532 文章編號(hào)：1009-2374（2015）14-0033-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.016

維生素C（Vitamin C，簡(jiǎn)稱Vc），又名L-抗壞血酸（L-Ascorbic Acid），化學(xué)名為L(zhǎng)-2，3，5，6-四羥基-2-己烯酸-γ-內(nèi)酯，分子式為C6H8O6，分子量為176.13。

維生素C為無色晶體，熔點(diǎn)為190℃～192℃，在245nm處有一最大的紫外線吸收峰，易溶解于水。因?yàn)榫S生素C易失去電子，是電子的供體，故是較強(qiáng)的還原劑。維生素C參與體內(nèi)糖的代謝及氧化還原過程，參與細(xì)胞間質(zhì)的生成和血液的凝固過程，減低毛細(xì)血管的脆性；參與解毒功能，增加都感染的抵抗力；促進(jìn)葉酸形成四氫葉酸，增加鐵在腸道接收。主要用于預(yù)防壞血病，也可用于各種急慢性傳染病及紫癜等的輔助治療。

維生素C是一種重要的維生素類藥物和營(yíng)養(yǎng)劑，在醫(yī)藥和食品工業(yè)中均有重要作用，維生素C可以預(yù)防白內(nèi)障，增強(qiáng)肝臟功能，抑制炎癥，保護(hù)皮膚，預(yù)防女性膽結(jié)石，緩解心臟病等。

目前百目維生素C（大于100目）是維生素C產(chǎn)品市場(chǎng)上比較暢銷的品種，而且價(jià)格較高。通過氣流粉碎和機(jī)械篩分的方法生產(chǎn)出的百目維生素C晶型被破壞，產(chǎn)品均勻度差，成本高，而且粉碎和篩分過程中易引入外界雜質(zhì)，易產(chǎn)生靜電，容易發(fā)生聚結(jié)，產(chǎn)品質(zhì)量遠(yuǎn)低于結(jié)晶法直接生產(chǎn)的百目維生素C。研究者對(duì)維生素C結(jié)晶動(dòng)力寫進(jìn)行了廣泛的研究，但主要是針對(duì)常規(guī)粒度（80目～40目）或大粒度（40目～20目）結(jié)晶過程，研究結(jié)果對(duì)百目維生素C的生產(chǎn)并無太大的指導(dǎo)作用。本文通過對(duì)目前生產(chǎn)現(xiàn)狀的研究分析，查找原因，并根據(jù)原因，改進(jìn)現(xiàn)有的控制工藝，研究了結(jié)晶晶種數(shù)量及加入時(shí)機(jī)以及篩網(wǎng)的影響。

1 現(xiàn)狀研究

維生素C的工業(yè)生產(chǎn)主要是雙酮糖法（也稱萊切斯坦法）和二步發(fā)酵法。由于雙酮糖法反應(yīng)步驟較多，生產(chǎn)過程中需引入毒性及強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，所以逐漸被新的合成工藝所取代。二步法是由中科院微生物研究所和北京制藥廠等單位發(fā)明的Vc合成新工藝，20世紀(jì)70年代末應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，1985年將技術(shù)轉(zhuǎn)讓給了瑞士的羅氏公司。目前本企業(yè)維生素C生產(chǎn)以L-山梨醇為起始原料，采用二步發(fā)酵法進(jìn)行生產(chǎn)得到粗品后，通過精制（結(jié)晶）、烘干、篩分得到。但現(xiàn)有工藝生產(chǎn)的百目維生素C，產(chǎn)量較低，正批產(chǎn)量一般為3000kg，表1為對(duì)連續(xù)篩分51批百目維生素C上篩物的粒度分析情況。

2 原因分析及確認(rèn)

本次從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)六個(gè)方面進(jìn)行分析，以查找出百目維生素C現(xiàn)有工藝單批產(chǎn)量低的原因。人，指制造產(chǎn)品的人員；機(jī)，制造產(chǎn)品所用的設(shè)備；料，指制造產(chǎn)品所使用的原材料；法，指制造產(chǎn)品所使用的方法；環(huán)，指產(chǎn)品制造過程中所處的環(huán)境；測(cè)，指產(chǎn)品的測(cè)量方法。

圖1 原因分析魚刺圖

通過圖1的分析，可以得出目前工藝造成百目維生素C單批產(chǎn)量低的原因主要有晶種加入時(shí)機(jī)及篩網(wǎng)使用過程的問題。結(jié)晶采用冷卻結(jié)晶工藝，相同細(xì)度晶種，加入時(shí)的溫度、數(shù)量，對(duì)維生素C產(chǎn)品的晶形、穩(wěn)定性、粒度分布及結(jié)晶收率都產(chǎn)生影響產(chǎn)品粒度分布；現(xiàn)有工藝篩分過程使用雙層篩網(wǎng)，產(chǎn)生上篩物，造成浪費(fèi)，若結(jié)晶法可很好地控制產(chǎn)品粒度，那么一層篩網(wǎng)足以能解決問題。

3 對(duì)策實(shí)施過程

3.1 試驗(yàn)一：控制好結(jié)晶晶種數(shù)量及加入時(shí)機(jī)

結(jié)晶過程中加入晶種，主要控制晶核的數(shù)量以得到粒度大而均勻的結(jié)晶產(chǎn)品。菌種加入過程在介穩(wěn)區(qū)內(nèi)，加入晶種，需要注意控制溫度，如果溫度過高，加入的晶種可能部分溶解或全部溶解，而不能起到誘導(dǎo)成核的作用；溫度較低，溶液中已自發(fā)產(chǎn)生大量細(xì)小晶體時(shí)，再加入晶種不能起到誘導(dǎo)成核的作用。因此，合適的溫度對(duì)結(jié)晶過程中加入晶種是相當(dāng)重要的。

本次實(shí)驗(yàn)根據(jù)不同晶種量及不同溫度時(shí)添加晶種進(jìn)行研究，確定晶種量及晶種添加的最佳條件。通過對(duì)200g、400g與600g三種晶種量在60℃、50℃和40℃三個(gè)溫度下進(jìn)行交叉試驗(yàn)，得出在晶種量為400g，溫度在50℃加入晶種為最佳條件。

3.2 試驗(yàn)二：使用單層篩網(wǎng)過篩

在以上工藝試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，移除原加裝的一道篩網(wǎng)（65目篩網(wǎng)），通過對(duì)23批產(chǎn)品的試驗(yàn)，23批產(chǎn)品中，過百目維生素C最低為99.6%，最低值為99.4%，符合標(biāo)準(zhǔn)大于95%的要求，如圖3所示：

4 效果檢查

根據(jù)以上采取兩項(xiàng)的措施，通過對(duì)100批百目維生素C產(chǎn)品單批產(chǎn)量的考察的試驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的單批產(chǎn)量從原來的3000kg/批已提升至少3025kg/批，成功達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

5 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)現(xiàn)有工藝的研究分析，對(duì)結(jié)晶過程晶種加入時(shí)間與晶種數(shù)量以及篩分過程的試驗(yàn)和研究，最終成功提高了百目維生素C生產(chǎn)的單批產(chǎn)量，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本及能耗成本。隨著市場(chǎng)多樣化的要求，百目維生素C的需求越來越大，希望本文的研究能為同行業(yè)提供參考。

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作者簡(jiǎn)介：陸文燦（1969-），男，江蘇靖江人，江蘇江山制藥有限公司工程師，研究方向：化學(xué)科學(xué)。

（責(zé)任編輯：陳 倩）