Nueva tecnología de fermentación y producción de vitamina C

Tecnología de producción industrial de vitamina C

La tecnología de producción industrial de vitamina C ha pasado por tres etapas: método de extracción de concentración, método de síntesis química y método de fermentación biológica.

En la actualidad, la producción industrial de vitamina C adopta el "Método de fermentación biológica de dos pasos " desarrollada en mi país en la década de 1970. El método fue desarrollado conjuntamente por el Instituto de Microbiología de la Academia China de Ciencias y Beijing Farmaceutical Factory, y las cepas de alta eficiencia se seleccionaron de más de 5,000 cepas para lograr el ácido L-Sorbosa a 2-Ceto-L (lo usó Como sustrato, después de la biotransformación de la vitamina C sintética después de la esterificación, en lugar del proceso original de transformación química, ahorra muchos reactivos tóxicos y dañinos, y reduce en gran medida el costo de producción. Es el único método utilizado actualmente en la producción industrial.

Problemas a resolver en la producción industrial de suplemento de vitamina C

La característica sobresaliente del método de biofermentación de dos pasos de vitamina C es que la fermentación del segundo paso (bioconversión de L-Sorbosa a ácido 2-Ceto-L-Gulónico) es la fermentación mixta de dos bacterias, una es ácido- La producción de bacterias (coronobacter cetogénicas comunes) tiene un sistema de invertasa completo, pero crece lentamente cuando se cultiva solo, y la eficiencia de fermentación es extremadamente baja. Las bacterias asociadas no pueden producir ácido corónico solo, pero pueden garantizar el crecimiento y la producción de ácido de bacterias productoras de ácido, y convertirse en la bacteria dependiente de las bacterias productoras de ácido. Por lo tanto, el proceso de fermentación de segundo paso de la vitamina C es en realidad "fermentación de bacterias mixtas dependientes de compañeros ".

En el proceso de fermentación de bacterias mixtas, las dos bacterias compiten ferozmente en términos de nutrición y espacio, pero es extremadamente difícil equilibrar las necesidades respectivas de las dos bacterias en el control real de fermentación de bacterias mixtas. La falla baja o incluso de la fermentación ha afectado seriamente la operación eficiente y estable de producción, y es un cuello de botella técnico que dificulta la mejora adicional de la eficiencia de fermentación de vitamina C.

Además, la industria de la fermentación de vitamina C de mi país descarga aproximadamente 40,000 toneladas de licor madre de ácido gulónico residual y aproximadamente 120,000 toneladas de residuos de hongos de desechos. El valor de la demanda química de oxígeno del licor madre del ácido corónico de residuos es tan alto como 800,000-1,000,000 mg/L (aproximadamente 2,000 veces el valor de bacalao de las aguas residuales domésticas) y el valor de pH es inferior a 1.0, lo cual es difícil de tratar; El valor de bacalao del residuo del hongo de residuos alcanza los 100,000 mg/L, que muestra que el estado SOL es difícil de precipitar. Estos dos tipos de desechos tienen enormes emisiones y valores de COD extremadamente altos. No existe un método efectivo de utilización de recursos antes, lo que aporta una gran presión de protección del medio ambiente a las empresas y es otro problema técnico de cuello de botella que debe resolverse con urgencia en la industria de la vitamina C.

Nueva tecnología de fermentación de vitamina C para aliviar la dependencia asociada

En respuesta al problema de la dependencia concomitante que restringe la mejora de la eficiencia de la fermentación, el Instituto de Ecología Aplicada de Shenyang, la Academia de Ciencias de China, junto con Northeast Pharmaceutical Group Co., Ltd. y la Universidad Agrícola de Shenyang, pasaron más de diez años en la fermentación en la fermentación Mecanismo de bacterias mixtas de vitamina C, sustancias activas concomitantes y enzimas metabólicas clave. , regulación del proceso de fermentación y otros aspectos de la investigación sistemática en profundidad.

La ley de interacción y el mecanismo entre las bacterias asociadas y las bacterias productoras de ácido en la fermentación de bacterias mixtas se revelaron a nivel molecular, y se confirmó que la sustancia activa asociada era una proteína ácida de una sola subunidad de 36,000 daltones. Desarrolló aún más una tecnología de preparación simple y económica y un proceso de preparaciones activas concomitantes. Al agregar sustancias activas concomitantes de una manera específica de reemplazar las bacterias concomitantes, combinadas con la catálisis enzimática del método de control de doble plataforma de ácido sorbosa → gulónico, la dependencia concomitante finalmente se creó por primera vez. Nueva tecnología y proceso de fermentación de vitamina C para la liberación del sexo.

En comparación con la tecnología tradicional de fermentación de bacterias mixtas, la nueva tecnología de fermentación aumenta el rendimiento del ácido colónico en 4.3 puntos porcentuales, acorta el ciclo de fermentación en un 17.5%, ahorra materias primas y consumo de energía en un 16,4%, y aumenta la eficiencia de fermentación general en 27%.

Los resultados del proyecto se han aplicado en Northeast Pharmaceutical Group Co., Ltd. y lograron importantes beneficios económicos y ambientales.

Tecnología de utilización de recursos de la fermentación de vitamina C Residuos a granel

El residuo de bacterias de desechos de vitamina C es coloide altamente estable, que es extremadamente difícil de precipitar y secar. El Instituto Shenyang de Ecología Aplicada, Academia de Ciencias de China, ha estudiado sistemáticamente la composición y las características de los residuos de hongos residuales, creó tecnología de coagulación de temperatura normal y de alta temperatura, separó con éxito la proteína bacteriana y la convirtió en proteínas de alimentación/agente agrícola, y en El mismo tiempo realizó la reducción de emisión de bacalao de residuos de hongos de desechos del 77%.

El licor de la madre residual contiene un 25% de ácido gulónico, que es difícil de reciclar debido a la variedad y la cantidad de impurezas. El equipo del proyecto utilizó la tecnología patentada para hacer que la tasa de recuperación del ácido corónico sea hasta un 75% y convertirla en VC-NA de alto valor agregado. El residuo restante después de la extracción se convierte aún más en un nuevo tipo de biofertilizantes con un rendimiento mejorado de cultivos, lo que realiza el 100% de la utilización de recursos del licor de la madre de ácido cológico de residuos.

En una palabra, este proyecto primero creó una nueva tecnología de fermentación de bacterias mixtas de vitamina C para aliviar la dependencia asociada, lo que mejoró en gran medida la eficiencia general de la fermentación industrial de la vitamina C. En segundo lugar, este proyecto convertirá el desperdicio de vitamina C en tesoros, que se utilizará como alimento y fertilizantes para la producción agrícola, reducirá en gran medida las emisiones de bacalao y promoverá el desarrollo verde y sostenible de la industria de la vitamina C de mi país.