年產(chǎn)1萬噸維生素c發(fā)酵工藝設(shè)計(jì)-wenkub
2023-07-12 09:50:35 本頁面
【正文】 抑制腫瘤細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)合物合成，干擾腫瘤細(xì)胞代謝周期，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的分化，限制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。 維生素C能增強(qiáng)免疫力具測(cè)定，人體在患病狀態(tài)維生素C的含量會(huì)急劇減少；維生素C可提高CI補(bǔ)體酯酶活性，增加補(bǔ)體CI的產(chǎn)生，促進(jìn)干擾素的產(chǎn)生，干擾病毒mRNA的轉(zhuǎn)錄，抑制病毒的增生；維生素C可參與免疫球蛋白的合成，調(diào)節(jié)人體物質(zhì)代謝和能量代謝的平衡，增強(qiáng)人體白血球的吞噬能力，提高機(jī)體免疫力。當(dāng)維生素C缺乏時(shí)，膠原不能正常合成，導(dǎo)致細(xì)胞連接障礙，微血管容易破裂，血液流到鄰近組織，人體各部位易出血，呼吸惡臭，牙齦脫落，皮膚表面易產(chǎn)生瘀斑和紫斑，關(guān)節(jié)脹痛，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡。其中水果和蔬菜中含有較多的維生素C，維生素C通常被小腸上段吸收，然后分布于身體的所有水溶性結(jié)構(gòu)中，正常人體內(nèi)維生素C代謝活性池中約有1500mg維生素C，最高儲(chǔ)存峰值為3000mg維生素C。分子式：C6H8O6；分子量：。結(jié)構(gòu)式：由于維C分子中存在兩個(gè)不對(duì)稱碳原子，決定了維C有四個(gè)同分異構(gòu)體，其中L（+）—VC的抗壞血病效力最強(qiáng)。正常情況下，維生素C在體內(nèi)經(jīng)代謝分解成草酸或與硫酸結(jié)合生成抗壞血酸2硫酸由尿排出。可通過補(bǔ)充維生素C加以治療。 維生素C具有治療心血管病的作用維生素c有降低血中甘油三酯和膽固醇的作用。 維生素C在食品領(lǐng)域的應(yīng)用維生素C在腌肉中的作用 抗壞血酸鈉應(yīng)用于香腸制品和傳統(tǒng)肉制品的加工中，能促進(jìn)腌肉色素的合成，擬制肉毒桿菌生長(zhǎng)和亞硝基胺的合成；維生素C在水果和蔬菜中的作用 因?yàn)榫S生素C易被空氣中的氧氧化，所以對(duì)含有空氣的密封包裝產(chǎn)品具有特殊意義，維生素C含量低的水果和蔬菜添加抗壞血酸后，可以有效的阻止氧化作用，保持水果的顏色和風(fēng)味；維生素在釀造制品中的作用 啤酒在儲(chǔ)藏期間易產(chǎn)生渾濁，產(chǎn)品的顏色、香味和滋味都會(huì)有變化，維生素C是一種合乎要求的食品添加劑，在啤酒中用作抗氧化劑，提高啤酒的澄清度。 2 工藝流程設(shè)計(jì)我國(guó)兩步發(fā)酵工藝是20世紀(jì)70年代由中國(guó)科學(xué)院微生物研究所和北京制藥廠共同建立的，包括2個(gè)發(fā)酵步驟，故稱兩步發(fā)酵法。此法切實(shí)可行，整個(gè)過程的工藝流程：D山梨醇 → L山梨糖 → 2酮基L古龍酸 → L抗壞血酸說明：第一步發(fā)酵：D山梨醇由微生物氧化成L山梨糖； 第二步發(fā)酵：L山梨糖由大菌、小菌轉(zhuǎn)化為2酮基L古龍酸；然后把2酮基L古龍酸通過化學(xué)方法合成維生素C。經(jīng)過第一級(jí)冷卻后，大部分的水油都已結(jié)成較大的霧粒，且霧粒濃度比較大，故適宜于用旋風(fēng)分離器分離。 培養(yǎng)基 種子和發(fā)酵培養(yǎng)基成分一致，主要包括D山梨醇、玉米漿、酵母膏、碳酸鈣等成分，添加適量維生素B增加產(chǎn)量。10h后發(fā)酵結(jié)束，發(fā)酵液經(jīng)80℃ 10min低溫滅菌，移入第二步發(fā)酵罐作原料。大小菌之間是一種協(xié)同共生關(guān)系，即大茵促進(jìn)小菌生長(zhǎng)和產(chǎn)酸，小菌也使大菌生長(zhǎng)加快。 發(fā)酵過程 由于大菌、小菌最適培養(yǎng)條件不同[5]，如小菌25～30℃，大菌28～37℃，所以發(fā)酵過程要兼顧兩種菌的最適條件。在20～24h開始補(bǔ)加培養(yǎng)L山梨糖，總濃度達(dá)到140g/L[7]。工藝流程（圖21）： 堿轉(zhuǎn)化法合成Vc將2酮基L古龍酸與甲醇反應(yīng)生成2酮基L古龍酸甲酯，該酯在NaHCO3的作用下內(nèi)酯化生成VC鈉鹽，該鈉鹽經(jīng)陽離子交換柱酸化后轉(zhuǎn)變?yōu)閂C，再經(jīng)脫色、濃縮、結(jié)晶等工序得到純VC[10]。第 19 頁 共 19頁3 物料衡算及能量衡算 物料衡算根據(jù)維生素C的生產(chǎn)工藝:維生素C的年產(chǎn)量為10000噸，因此生產(chǎn)維生素C的原料使用量(以最高使用量計(jì))如下:倒灌率：1%；D山梨醇（M=182）到L山梨糖轉(zhuǎn)化率[4]：98%；L山梨糖轉(zhuǎn)化率到2酮基L古龍酸（M=194）轉(zhuǎn)化率：80%；2酮基L古龍酸到維生素C（M=176）的轉(zhuǎn)化率：95%；則D山梨醇到維生素C的理論轉(zhuǎn)化率為：η=98%*80%*95%=%D山梨醇的年需求量：X=[(1/176)*182]/ η=。 能量衡算 殺菌系統(tǒng)消耗冷水量2酮基L古龍酸在發(fā)酵液中的濃度：6%；每天2酮基L古龍酸（M=194）的產(chǎn)量： [(*98%*80%)/182]*194=；每天處理發(fā)酵液總量：；第一步發(fā)酵完成后發(fā)酵液經(jīng)80℃，10分鐘低溫滅菌，然后冷卻到30℃進(jìn)行第二步發(fā)酵，因此菌種系統(tǒng)冰水日耗量計(jì)算如下:發(fā)酵液的比熱：； KJ/Kg，冷卻前后溫度變化20℃50℃。因此在設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)和選型時(shí)應(yīng)考慮如下原則:(1)保證工藝過程實(shí)施的安全可靠。(5)操作清洗方便，耐用易維修，備品配件供應(yīng)可靠，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)施機(jī)械化和自動(dòng)化方便。 主要設(shè)備選型與計(jì)算 發(fā)酵罐選型發(fā)酵罐無疑是本設(shè)計(jì)最為關(guān)鍵的設(shè)備,目前國(guó)內(nèi)一般使用機(jī)械渦輪攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐，具有技術(shù)成熟可靠、穩(wěn)妥且成功率高等特點(diǎn)。、60m179。等，國(guó)內(nèi)一般為100500m179。一般單罐體積越大則可以縮短生產(chǎn)周期提高產(chǎn)效，但同時(shí)也增大了風(fēng)險(xiǎn)以及加大了對(duì)設(shè)備系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)的要求。液體，而罐的填充系數(shù)為φ=，故所需總體積為： V1==2000/=2700m179。 τ——生產(chǎn)周期,h Va——罐的總體積，m179。 ≈230m179。查閱相關(guān)經(jīng)驗(yàn)值表抗菌素類 ψ=冷卻面積㎡/發(fā)酵液體積 為保證足夠換熱面積 ψ=從而 A=V全ψφ=230=㎡或?qū)τ诰S生素C酶1m179。 μ=ρ=(100/60) 31050 =105 W = Kw而3層功率 Po=P[
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