Sản xuất VitaminC

Sản xuất VitaminC

Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí MinhKhoa Kỹ Thuật Hóa HọcNgành Công Nghệ Sinh HọcTiểu LuậnSản xuất VitaminCThành viên:60900026 Nguyễn Văn An60900217 Nguyễn Lê Minh Châu60900832 Trần Trung Hiếu60901001 Huỳnh Hoàng Huy60901787 Nguyễn Lê Nhã60902697 Phạm Thị Thanh Thủy60902979 Nguyễn Đức Trung1 2 Mục lụcPHẦN I: VITAMIN C . 3 PHẦN 2: QUY TRÌNH CHUNG TỔNG HỢP VITAMIN C 13 PHẦN 3 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BÌNH LÊN MEN. 23 1.Tính toán các thông số động học của bình lên men. 24 2.Tính toán thiết kế bình khuấy: 30 3.Quá trình truyền nhiệt của thiết bị lên men . 32 4.Nhận xét 35 PHẦN I: VITAMIN C1. Đôi nét D-Ascorbic Acid, thường được biết đến rộng rãi là Vitamin C là một thành phần quan trọng có trong dinh dưỡng của con người, là một chất chống oxy hoá và là enzyme quan trọng cho hệ thống tiêu hoá; mà thiếu nó thì sẽ gây ra bệnh scorbut cho con người.Acid ascorbic (Dạng khử) Acid dehydroascorbic (Dạng oxi hóa) 3 Tính chấtTên UIAP 2-oxo-L-threo-hexono-1,4- lactone-2,3-enediol or(R)-3,4-dihydroxy-5-((S)- 1,2-dihydroxyethyl)furan-2(5H)-oneCông thức hóa học C6H8O6Phân tử gram 176.14 g/molNhiệt đô nóng chảy 190-192 0CBán rã 16 ngàyBài tiết thận Vitamin C kết tinh không màu hoặc hơi vàng, rất dễ tan trong nước (300g/lít). Dung dịch nước 5% có pH=3. Có khi dùng dạng muối natri dễ tan trong nước hơn (900g/lít). Sự hiện diện của ascorbat là cần thiết trong một loạt các phản ứng trao đổi chất trong tất cả các động vật và cây cối và được được tạo ra trong cơ thể bởi hầu như tất cả các cơ thể sinh vật, loại trừ loài người. 4 Nguồn gốc5  Vitamin C có nhiều trong các loại rau quả tươi như nước cam, chanh, quít, và có hàm lượng cao trong rau xanh, đặc biệt là bông cải xanh, tiêu, khoai tây, cải brussel,rau cải, cà chua, xoong cam, quýt, chanh, bưởi …Vitamin C là vi chất thiết yếu cho cơ thể người đặc biệt là cho phụ nữ mang thai và trẻ nhỏ. Một người thường trung bình cần 45mg/ngày, riêng phụ nữ đang mang thai là 55mg/ngày và cho con bú thì cần nhiều hơn 90mg/ngày,trẻ em từ sơ sinh đến 3 tuổi cần 20-30mg/ngày,từ 4-18 tuổi cần 30-40 mg/ngày (theo nguồn của Tổ chức Y tế thế giới và Tổ chức Nông lương Liên hiệp quốc, 2002). World's Healthiest Foods ranked as quality sources of:vitamin CFoodServingSize CalsAmount(mg)DV(%)NutrientDensityWorld'sHealthiestFoods RatingBell peppers, red, raw, slices1 cup 24.8 174.80 291.3 211.1 ExcellentParsley, fresh 2 tbs 2.7 9.97 16.6 110.8 ExcellentBroccoli, steamed 1 cup 43.7 123.40 205.7 84.8 ExcellentCauliflower, boiled 1 cup 28.5 54.93 91.5 57.8 ExcellentStrawberries 1 cup 43.2 81.65 136.1 56.7 ExcellentLemon juice, fresh 0.25 cup 15.2 28.06 46.8 55.2 ExcellentRomaine lettuce 2 cup 15.7 26.88 44.8 51.4 ExcellentMustard greens, boiled 1 cup 21.0 35.42 59.0 50.6 ExcellentBrussel sprouts, boiled 1 cup 60.8 96.72 161.2 47.7 excellentPapaya 1 each 118.6 187.87 313.1 47.5 excellentTurnip greens, cooked 1 cup 28.8 39.46 65.8 41.1 excellentGrapefruit 0.50 each 36.9 46.86 78.1 38.1 excellentKiwifruit 1 each 46.4 57.00 95.0 36.9 excellentCantaloupe, cubes 1 cup 56.0 67.52 112.5 36.2 excellentOranges 1 each 61.6 69.69 116.2 34.0 excellent6 Cabbage, shredded, boiled 1 cup 33.0 30.15 50.2 27.4 excellentTomato, ripe 1 cup 37.8 34.38 57.3 27.3 excellentRaspberries 1 cup 60.3 30.76 51.3 15.3 excellentAsparagus, boiled 1 cup 43.2 19.44 32.4 13.5 excellentSpinach, boiled 1 cup 41.4 17.64 29.4 12.8 excellentCucumbers, slices, with peel1 cup 13.5 5.51 9.2 12.2 very goodPineapple 1 cup 76.0 23.87 39.8 9.4 excellent2. Vài nét lịch sửVào năm 1928 Albert Szent Gyorgyi chiếc xuất thành ông vitamin C bắt đầu cho hàng loạt các phát hiện khác liên quan đến vitamin C trong y học và sản xuất như:- 1932 Haworth và King lập nên cấu trúc vitamin C- 1932 mối quan hệ giữa vitamin C và các yếu tố chống bịnh hoại huyết được phát hiện bởi Szent-Györgyi và cùng một lúc bởi King và Waugh.- 1933 Basle, Reichstein tổng hợp acid ascorbic trong tự nhiên vitamin C. Đây là bước đầu tiên hướng tới sản xuất công nghiệp vitamin c vào năm 1936.7World's HealthiestFoods Rating Ruleexcellent DV>=75% OR Density>=7.6 AND DV>=10%very good DV>=50% OR Density>=3.4 AND DV>=5%good DV>=25% OR Density>=1.5 AND DV>=2.5% 3. Lợi ích của vitamin Ca. Thúc đẩy sự hình thành collagen Khi thiếu vitamin C, quá trình tổng hợp collagen gặp trở ngại, khiến các vết thương lâu lành dẫn đến xuất huyết ở nhiều mức độ khác nhau (vỡ mao mạch, chảy máu dưới da, chảy máu lợi), thành mạch yếu… là các hiện tượng thường thấy ở bệnh scobat. b. Chất kích hoạt enzyme Vitamin C có thể bảo vệ vitamin A, vitamin E, và các axit béo thiết yếu khỏi bị tiêu huỷ; làm cho sắt có trong thức ăn được duy trì trong trạng thái hoàn nguyên, thúc đẩy sự hấp thụ và chuyển dịch tồn trữ sắt trong cơ thể. Làm cho can-xi trong thành ruột không bị kết tủa, giúp cải thiện tỷ lệ hấp thụ can-xi vào cơ thể. Tham gia phản ứng hydroxyt của cholesterol thành axit cholic, có hiệu quả nhất định trong điều trị thiếu hồng cầu. c. Tham gia quá trình chuyển hóa cholesterol Giúp 80% cholesterol chuyển hóa thành sulfat tan trong nước để bài tiết khỏi cơ thể, giảm hàm lượng cholesterol trong máu; loại bỏ cholesterol tích tụ trong động mạch; gia tăng các thành phần có ích của máu như lipoprotein, có ý nghĩa quan trọng trong phòng chống xơ vữa động mạch.8 d. Tham gia quá trình bài tiết chất độc khỏi cơ thể Tiếp tục ô-xy hóa thành glutathione (diketo golunat) cùng với chất độc trong cơ thể bị bài tiết ra ngoài. e. Phòng chống ung thư Việc giảm vitamin C trong đường tiêu hóa ngăn chặn sự hình thành nitrosamines, có hiệu quả ngăn ngừa sự xuất hiện của các khối u đường tiêu hóa; ngoài ra vitamin C còn tham gia trong tổng hợp collagen, giúp các tế bào kẽ duy trì cấu trúc bình thường, làm giảm quá trình phát triển của tế bào ung thư. f. Chống cảm lạnh Vitamin C có thể cải thiện khả năng kháng bệnh của các tế bào miễn dịch và tăng cường miễn dịch của cơ thể và miễn dịch humoral, loại bỏ các yếu tố gây bệnh, giữ hệ hô hấp được bảo toàn. Khi thiếu nó, biểu mô tế bào kháng bệnh ở khí quản và phế quản bị giảm xuống. Các thí nghiệm cho thấy, uống 1.000 mg vitamin C mỗi ngày có thể giảm 50% nguy cơ bị cảm lạnh và giảm 23% các triệu chứng cảm cúm. g. Bảo vệ da, chống nếp nhăn Vitamin C là chất kích hoạt enzyme, có thể gia tăng sự hoạt động của một số kim loại, giúp da chống lại các gốc tự do sinh ra bởi tia cực tím, tránh sự xuất hiện của tàn nhang, thúc đẩy sự trao đổi chất, góp phần ngăn ngừa lão hóa da.4. Các sản phẩm vitamin C trên thị trường9 Vitamin thô (acid ascorbic) thường không bền vững trong điều kiện bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, acid hay các hợp chất alkan. Để hạn chế sự phân hủy trong sử dụng, vitamin thô được phối trộn với các thành phần khác hay cũng có thể các vitamin được cải tiến đa dạng hơn để đưa vào sản xuất.Vitamin C trên thị trường rất đa dạng về mẫu mã. Bao gồm các dạng bột, dạng viên; độ tinh khiết khác nhau và cải tiến hóa học như Sodium ascorbate và Calcium ascorbate 10 [...]... sản xuất sorbitol từ glucose: + Nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu, điều kiện xử lý và hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất; + Nghiên cứu phương pháp thu hồi và bảo quản sản phẩm; + Ứng dụng vào chế biến một số sản phẩm bánh kẹo, kem 13 Dự kiến kết quả: + Quy trình công nghệ sản xuất sorbitol từ đường glucose; + Dây chuyền thiết bị pilot sản xuất sorbitol công suất 100 tấn/năm “ Vitamin C đã được sản. .. thiệu phương pháp sản xuất Kỹ thuật của công nghệ sản xuất acid ascorbic được dựa trên sự tổng hợp Reichstein cổ điển Đây là quy trình thường được áp dụng ở các nhà máy sản xuất tuy nhiên nó đã được phát triển hơn bằng cách sử dụng cộng nghệ mới nhất, đặc biết là giảm thiểu tiêu tốn năng lượng, hạ giá thành sản phẩm và cải thiện điều kiện môi trường “Hiện nay tại Việt Nam, quá trình sản xuất acid ascorbic... bắt cặp, hiếm khi tạo thành chuỗi dài Gluconobacter có đóng góp quan trọng trong việc sản xuất L-sorbose từ sorbitol, D-gluconic acid, 5-keto và 2-ketogluconic acid từ D-glucose và dihydroxyl acetone từ glycerol trong công nghiệp L-sorbose là chất trung gian có ích trong công nghiệp sản xuất acid ascorbic Lsorbose là sản phẩm của quá trình oxy hóa sorbitol bởi SDH bám trên màng tế bào vi khuẩn 22 PHẦN... xuất sorbitol từ đường glucose; + Dây chuyền thiết bị pilot sản xuất sorbitol công suất 100 tấn/năm “ Vitamin C đã được sản xuất thương mại bằng cách chiết xuất từ thực vật, bằng cách tổng hợp hóa học, bằng con đường lên men và phương pháp hỗn hợp lên men / tổng hợp hóa học 14 Sản xuất vitamin C được thực hiện theo nhiều phương pháp khác nhau Trong đó, có thể kể đến 2 phương pháp sau: Trong bước đầu tiên... dung 1: Nghiên cứu công nghệ mới tạo nguyên liệu để sản xuất vitamin C: + Khảo sát các chủng vi sinh vật acetobacter và pseudomonas dùng để chuyển đổi sorbitol thành acid 2-ketogulonic; + Khảo sát phản ứng ester hoá acid 2-ketogulonic; + Khảo sát phản ứng enol hoá và lacton hoá, tinh chế thành vitamin C Dự kiến kết quả: + Quy trình công nghệ sản xuất nguyên liệu để bào chế vitamin C đạt tiêu chuẩn... với phương pháp Reichstein  Trong quy trình này, giai đoạn lên men thứ 2 được thay thế bởi phản ứng hóa học dùng để tổng hợp DASK trong phương pháp Reichstein Việc lên men tạo ra sản phẩm trung gian là KGA Tất cả các nhà sản xuất đều sử dụng chỉ một loài Vi sinh vật để lên men  Hai phản ứng hóa học tiếp theo giống với giai đoạn cuối của quá trình Reichstein, hoàn tất việc tổng hợp vitamin C  So sánh... phương pháp Reichstein, phương pháp lên men 2 giai đoạn cần sử dụng ít hơn các dung môi và tác nhân độc hại, vì thế giảm được chi phí cho quá trình xử lý thải Dưới đây là bảng giới thiệu phương pháp sản xuất Vitamin C của một số hãng: 20  Monitoring and controlling parts of fermenter are: S No Part Use 1 Pt100 temperature sensor (platinum resistance electrode) 2 Foam probe kept above the medium level... vitamin C thô được tinh chế qua sự tái kết tinh.Nhiều thay đổi kỹ thuật và hóa học đã được thực hiện để tối ưu hóa và rút ngắn các con đường phản ứng khác nhau Do đó, mỗi bước có một năng suất trên 90% Tổng sản lượng vitamin C từ đường là khoảng 60%  Các giai đoạn khác nhau của quá trình Reichstein sử dụng số lượng đáng kể của các dung môi hữu cơ cơ và vô cơ và hóa chất Chúng bao gồm acetone, acid sulfuric... không mang độc tính Ngoài ra, người hút thuốc lá, aspirin, thuốc tránh thai, thường xuyên căng thẳng tâm lý và làm việc trong môi trường nóng bức có thể tăng cường bổ sung lượng vitamin C cho cơ thể  Các sản phẩm mỹ phẩm thường chứa nhiều vitamin C, dùng không đúng cách sẽ gây ra tác dụng phụ Vitamin C có tính thẩm thấu mạnh, sử dụng quá nhiều khiến da bị mất nước, khô da và thậm chí đỏ rát da Vitamin... )CC0 ) − CM C ⇒ C Avmax = 38.64 g / L Từ (**) ⇒ CC = 16.64 ;g/L (*) ⇒ kt = 3,68 → τ ≈ 12.33h  Giả sử thời gian gián đoạn giữa 2 mẻ là 1h và hỗn được xem là khuấy trộn đều  Tổng thời gian để sản suất L-sorbose là 12.33h+1h=13.33h  Với nồng độ D-Sorbitol CAo=200g/L, ta cần 13.33h để lên men tạo thành lượng L-sorbose với độ chuyển hóa là 96% (Độ chuyển hóa này chúng em dựa ... thiệu phương pháp sản xuất Kỹ thuật của công nghệ sản xuất acid ascorbic được dựa trên sự tổng hợp Reichstein cổ điển. Đây là quy trình thường được áp dụng ở các nhà máy sản xuất tuy nhiên nó ... trình công nghệ sản xuất; + Nghiên cứu phương pháp thu hồi và bảo quản sản phẩm;+ Ứng dụng vào chế biến một số sản phẩm bánh kẹo, kem.13 Dự kiến kết quả:+ Quy trình công nghệ sản xuất sorbitol ... sorbitol từ đường glucose;+ Dây chuyền thiết bị pilot sản xuất sorbitol công suất 100 tấn/năm. “Vitamin C đã được sản xuất thương mại bằng cách chiết xuất từ thực vật, bằng cách tổng hợp hóa học, bằng