第一節(jié) 國(guó)內(nèi)異Vc鈉產(chǎn)品 技術(shù)工藝 研發(fā)動(dòng)態(tài)

異抗壞血酸鈉合成生產(chǎn)工藝的改進(jìn)：

為了降低消耗，提高收率，縮短工藝流程，在硫酸法工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)原有工藝進(jìn)行了改進(jìn)，試驗(yàn)成功了一種酯轉(zhuǎn)化一步法工藝，具體如下：

1、原料

2Kg：如皋味精廠提供，含量約40%，黃色液體

氫氧化鈉：工業(yè)二級(jí)，含量≥95%

甲醇：工業(yè)級(jí)，含量≥99%

硫酸：99%濃硫酸（工業(yè)級(jí)）

2、工藝流程

酯轉(zhuǎn)化一步法工藝流程圖

3、所用設(shè)備

本工藝所需設(shè)備有：真空泵、冰機(jī)、搪瓷反應(yīng)釜、離心機(jī)。

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

共分三個(gè)階段進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)如下：

由此可見(jiàn)：

此工藝按2Kg計(jì)算，所得粗品（折純）收率平均達(dá)86%（m/m），而原工藝平均收率為75%（酯化）×95%（轉(zhuǎn)化）（m/m）。

此工藝工藝流程短，甲醇消耗約1.5t/t（成品），較原工藝2.5-.35t/t大大降低。

此工藝粗品色澤、含量上明顯低于原工藝，但對(duì)精制進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整后，產(chǎn)品質(zhì)量符合FCC標(biāo)準(zhǔn)。

第二節(jié) 國(guó)外異Vc鈉產(chǎn)品 技術(shù)工藝 研發(fā)動(dòng)態(tài)

2KGA經(jīng)過(guò)酯化、轉(zhuǎn)化得到異VC鈉，再經(jīng)酸解即可得到異VC酸，這是目前工業(yè)合成異VC酸的途徑，被國(guó)際上所有的異VC酸(異VC鈉)生產(chǎn)企業(yè)包括輝瑞(Pfizer)公司、PMP公司、羅蓋特(Roquette)公司、鄭州拓洋公司和德興百勤公司所采用。采用該途徑合成異VC鈉的方法大致可分成兩種：以2KGA的鈣鹽(2KGCa)為起始原料的合成方法和以2KGA為起始原料的合成方法。

1、以2KGA的鈣鹽(2KGCa)為起始原料的合成方法

1）Hathway報(bào)道了一種變相的以2KGCa為起始原料的2KGM合成方法，即提取出2KGCa后，用硫酸溶解過(guò)濾，然后將所得的濾液減壓濃縮至糖漿狀，再加甲醇和少量硫酸回流反應(yīng)4～5h。該方法報(bào)道的酯化收率為理論產(chǎn)率的85%～90%，2KGM的熔點(diǎn)為173～177℃。

2）異VC鈉的精制過(guò)程比較簡(jiǎn)單，一般是加水溶解、脫色后過(guò)濾、冷卻、離心(過(guò)濾)、干燥即可得到異VC鈉成品。近藤修報(bào)道，在HNO3存在的條件下酯化，所得2KGM中檢測(cè)不出Ca2+的存在。

2、以2KGA為起始原料的異VC鈉合成方法

Hathaway以理論計(jì)算量的硫酸處理2KGA發(fā)酵液中的Ca2+后，低溫下減壓濃縮濾液至糖漿狀，然后加入2KGA重量的約1.5倍體積的甲醇和少量濃硫酸，回流反應(yīng)4.5h，以理論產(chǎn)率83%左右的收率得到了2KGM，其熔點(diǎn)為173～175℃。Jaffe和Plev異Vc鈉采用硫酸酸化的方法除去發(fā)酵液中85%～97%的Ca2+及固形物后，采用脫色、離子交換的方法對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行處理。低溫下減壓濃縮離交液至糖漿狀(含水19%～30%)，加入2KGA重量的約3倍體積的甲醇和少量濃硫酸，在惰性氣體如N2的保護(hù)下回流反應(yīng)4.5～5.0h，以理論產(chǎn)率的95%左右的收率得到了2KGM，其熔點(diǎn)為174.5～176.5℃。如果發(fā)酵液中的2KGA以銨鹽的形式存在時(shí)，可采用過(guò)濾(或離心)的手段除去發(fā)酵液中的固形物，然后通過(guò)離子交換對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行凈化。

近年來(lái)，國(guó)外也在不斷探討改進(jìn)異VC鈉的生產(chǎn)方法。Spigno等設(shè)計(jì)了一個(gè)膜反應(yīng)器，當(dāng)2KGA溶液進(jìn)入這個(gè)系統(tǒng)時(shí)，溶液中的水分被分離，而2KGA擴(kuò)散至異辛烷或其他有機(jī)溶劑中，然后繼續(xù)擴(kuò)散至甲醇中進(jìn)行酯化反應(yīng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，酯化反應(yīng)液一直處于循環(huán)狀態(tài)，反應(yīng)生成的2KGM被不斷的分離。從其實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，該工藝實(shí)現(xiàn)工業(yè)化似乎尚有很長(zhǎng)的路要走。

第三節(jié) 近年國(guó)內(nèi)外異Vc鈉 技術(shù)工藝

我國(guó)科研工作者通過(guò)菌種選育，發(fā)酵和提制的攻關(guān) 研究 ，先后現(xiàn)出A.g-21、A.g-21-45等數(shù)株分別用于葡萄糖和玉米粉為原料發(fā)酵生產(chǎn)異Vc鈉的優(yōu)良菌種，產(chǎn)酸率可達(dá)12%以上，其遺傳特性穩(wěn)定，提取總回收率40%以上。

其工藝流程：淀粉→調(diào)漿→發(fā)酵→濃縮→結(jié)晶→酯化→過(guò)濾→堿轉(zhuǎn)化→過(guò)濾→干燥→成品。

第四節(jié) 未來(lái)異Vc鈉國(guó)內(nèi)外 技術(shù)工藝 研發(fā)趨勢(shì) 分析

從對(duì)異Vc鈉生產(chǎn)技術(shù) 研究 現(xiàn)狀的了解來(lái)看，直接發(fā)酵法和酶法要在近期取得突破是不太現(xiàn)實(shí)的，間接發(fā)酵法可能是今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)異Vc鈉的方法。

異Vc鈉間接發(fā)酵技術(shù)的優(yōu)化主要從以下幾方面著手：采取分離2KGM的合成工藝，優(yōu)化酯化反應(yīng)條件，從根本上解決該工藝產(chǎn)生的高濃度廢水問(wèn)題，同時(shí)大幅提高異VC鈉的粗品質(zhì)量；在異VC鈉粗品質(zhì)量提高的基礎(chǔ)上，將目前的二次精制改為一次精制，以提高精制收率：采用各種節(jié)能新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的大型化、生產(chǎn)工藝連續(xù)化，以降低能源消耗；降低精制過(guò)程中的溶解溫度，改善精制過(guò)濾設(shè)備，克服產(chǎn)品在一些定性指標(biāo)上的缺陷。

第五節(jié) 異Vc鈉產(chǎn)品同類(lèi)替代 技術(shù)工藝 發(fā)展

目前，異Vc鈉的主流生產(chǎn)方法為間接發(fā)酵法，直接發(fā)酵法和酶法近期取得突破非常困難。

1、直接發(fā)酵法

直接發(fā)酵法生產(chǎn)異Vc鈉的技術(shù)關(guān)鍵在于高產(chǎn)菌株的選育，但目前生產(chǎn)菌株的產(chǎn)酸水平不高，對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)化率不超過(guò)45％，在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)難以符合工業(yè)化生產(chǎn)的要求；Fe，+對(duì)異Vc的生物合成具有較強(qiáng)的抑制作用，且發(fā)酵周期偏長(zhǎng)，因而該技術(shù)對(duì)設(shè)備的要求比較苛刻，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；該技術(shù)對(duì)原料的純度要求較高，不利于生產(chǎn)成本的降低。

2、酶法

在一定的溫度和酸度下，內(nèi)酯酶(如葡萄糖酸內(nèi)酯酶、內(nèi)酯脫氫酶等)可以將溶液中的2KGA轉(zhuǎn)化為異Vc鈉。盡管酶法生產(chǎn)技術(shù)的反應(yīng)步驟十分簡(jiǎn)單，但由于產(chǎn)率太低，沒(méi)有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

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