疫酵制药 子学习情境1,2 维生素C发酵
子学习情境1.2 维生素C发酵 发 酵 制 药
莱氏化学法生产流程 业 黑醋菌 D葡萄糖 一〉D-山梨醇 〉L-山梨糖 高 发酵 CH COCH3 双丙酮L山梨糖 双丙酮2酮L-古洛糖酸 H2S04.S03 NaOCl 化学转化 >2酮-L-古洛糖酸(1>维生素C NiSO4 LOGO
LOGO 莱氏化学法生产流程
两步发酵法生产维生素C生产流程 2 黑醋杆菌 D葡萄糖 >D-山梨醇 -山梨糖 催化 发酵 发酵过程 假单包杆茵 732氢型树脂 发酵 2酮L古洛糖酸钠 2酮古洛酸糖1) 发游液—游置沉降一—树脂调节值 —加热凝集 提取过程 —高速离心—树脂除盐—浓缩结晶 CHOH 2酮L古洛糖酸(1) S0网 )2酮L古洛糖酸甲酯 转化过程 NaHCO3 >维生素C钠 —〉维生C LOGO
LOGO 两步发酵法生产维生素C生产流程 发酵过程 提取过程 转化过程
任务1D-山梨醇的制备 LOGO
LOGO 任务1 D-山梨醇的制备
山梨醇是葡萄糖在氢作还原剂，镍作催化 剂的条件下，将葡萄糖醛基还原成醇羟基 而制得的，其反应式如下： CH20H CH20H HO H HO C H HO H HO C H 氢化还原】 H OH H2/Ni? H OH HO H 0.04MPa? HO H 1500C? CHO CH20H LOGO
LOGO 山梨醇是葡萄糖在氢作还原剂，镍作催化 剂的条件下，将葡萄糖醛基还原成醇羟基 而制得的，其反应式如下： CH2OH HO C C C HO C H H CHO H OH HO H CH2OH HO C C C HO C H H CH2OH H OH HO H Ni? 150 C? [氢化还原] H2 0.04MPa? 0
1、工艺过程 将水加热至70~75℃，在不断搅拌下逐渐加入葡萄糖至全 溶，制成50%葡萄糖水溶液，再加入活性炭于75℃，搅拌 10min,滤去炭渣，然后用石灰乳液调节滤液pH8.4,备用。 ■ 当氢化釜内氢气纯度≥99.3%，压强>0.04Mpa时可加入葡 萄糖滤液，同时在触媒槽中添加活性镍，利用糖液冲入釜 内，以碱液调节H为8.2~8.4，然后通蒸汽并搅拌。当温 度达到120~135℃时关蒸汽，并控制釜温在150~155℃， 压强在3.8~4.0MPa。取样化验合格后，在0.2~0.3MPa压 强下压料至沉淀缸静置沉淀，过滤除去催化剂，滤液经离 子交换树脂交换，活性炭处理，即得D-山梨醇。 收率为 95%。 LOGO
LOGO 1、工艺过程 ▪ 将水加热至70~75℃，在不断搅拌下逐渐加入葡萄糖至全 溶，制成50%葡萄糖水溶液，再加入活性炭于75℃，搅拌 10min，滤去炭渣，然后用石灰乳液调节滤液pH8.4，备用。 ▪ 当氢化釜内氢气纯度≥99.3%，压强>0.04Mpa时可加入葡 萄糖滤液，同时在触媒槽中添加活性镍，利用糖液冲入釜 内，以碱液调节pH为8.2~8.4，然后通蒸汽并搅拌。当温 度达到120~135℃时关蒸汽，并控制釜温在150~155℃， 压强在3.8~4.0MPa。取样化验合格后，在0.2~0.3MPa压 强下压料至沉淀缸静置沉淀，过滤除去催化剂，滤液经离 子交换树脂交换，活性炭处理，即得D-山梨醇。收率为 95%
2、注意事项及三废处理 >车间进行葡萄糖还原反应时氢气需自制，故配有氢气柜。 >应杜绝火源，以免氢气发生爆炸。催化氢化前，葡萄糖液 的pH值应严格控制在8.0~8.5，如pH偏低或偏高，将会使 甘露醇含量增加。 >山梨醇是多元醇，在高温下具有溶解多种金属的性能，因 而生产中应避免使用铁、铝或铜制设备，尤其在料液经过 树脂交换后，应全部使用不锈钢设备。 >废镍触媒可压制成块，治炼回收； >再生废液中的镍经沉淀后可回收。 >废酸、废碱液经中和后放入下水道。 LOGO
LOGO 2、注意事项及三废处理 ➢车间进行葡萄糖还原反应时氢气需自制，故配有氢气柜。 ➢应杜绝火源，以免氢气发生爆炸。催化氢化前，葡萄糖液 的pH值应严格控制在8.0~8.5，如pH偏低或偏高，将会使 甘露醇含量增加。 ➢山梨醇是多元醇，在高温下具有溶解多种金属的性能，因 而生产中应避免使用铁、铝或铜制设备，尤其在料液经过 树脂交换后，应全部使用不锈钢设备。 ➢废镍触媒可压制成块，冶炼回收； ➢再生废液中的镍经沉淀后可回收。 ➢废酸、废碱液经中和后放入下水道
任务2L-山梨糖的制备 LOGO
LOGO 任务2 L-山梨糖的制备
1、菌种制备 黑醋菌是一种小短杆菌，属革兰氏阴性菌(G-)， 生长温度为30~36℃，最适温度为30~33°℃。 培养方法：将黑醋菌保存于斜面培养基中，每月传 代一次，保存于0~5℃冰箱内。菌种从斜面培养基 移入三角瓶种液培养基中，在30~33℃振荡培养 48h,合并入血清瓶内，糖量在100mg/ml以上，镜 检菌体正常，无杂菌，可接入生产 LOGO
LOGO 1、菌种制备 ▪ 黑醋菌是一种小短杆菌，属革兰氏阴性菌（G-）， 生长温度为30~36℃，最适温度为30~33℃。 ▪ 培养方法：将黑醋菌保存于斜面培养基中，每月传 代一次，保存于0~5℃冰箱内。菌种从斜面培养基 移入三角瓶种液培养基中，在30~33℃振荡培养 48h，合并入血清瓶内，糖量在100mg/ml以上，镜 检菌体正常，无杂菌，可接入生产
2、发酵液制备 种子培养分为一、二级种子罐培养，都以质量浓 度为16%~20%的D-山梨醇投料，并以玉米浆、酵 母膏、泡敌、碳酸钙、复合维生素B、磷酸盐、硫 酸盐等为培养基，在pH5.4~5.6下于120℃保温 30min灭菌，待罐温冷却至30~34℃，用微孔法接 种。在此温度下，通入无菌空气(VM),并维 持罐压0.03~0.05MPa进行一、二级种子培养。当 一 级种子罐产糖量大于50mg/ml(发酵率达40%以 上)，二级种子罐产糖量大于70mg/ml(发酵率在 50%以上)，菌体正常，即可移种 LOGO
LOGO 2、发酵液制备 ▪ 种子培养分为一、二级种子罐培养，都以质量浓 度为16%~20%的D-山梨醇投料，并以玉米浆、酵 母膏、泡敌、碳酸钙、复合维生素B、磷酸盐、硫 酸盐等为培养基，在pH5.4~5.6下于120℃保温 30min灭菌，待罐温冷却至30~34℃，用微孔法接 种。在此温度下，通入无菌空气（1VVM），并维 持罐压0.03~0.05MPa进行一、二级种子培养。当 一级种子罐产糖量大于50mg/ml（发酵率达40%以 上），二级种子罐产糖量大于70mg/ml（发酵率在 50%以上），菌体正常，即可移种