CN102924409B

CN102924409B - 一种维生素c的精制方法

Info

Publication number: CN102924409B
Application number: CN201210507992.8A
Authority: CN
Inventors: 王乔隆; 付吉明; 张全景
Original assignee: SHANDONG TIANLI PHARMACEUTICAL CO Ltd
Current assignee: SHANDONG TIANLI PHARMACEUTICAL CO Ltd
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2032-12-03
Also published as: CN102924409A

Abstract

本发明公开了一种维生素C的精制方法，包括：将维生素C粗品溶于水中，用活性炭进行脱色处理；将脱色后的维生素C溶液依次经过板式过滤器、缠绕过滤器、第一微孔过滤器和第二微孔过滤器进行过滤，降低杂质含量；将过滤后的维生素C溶液通入结晶罐中，进行分段降温结晶；结晶后的维生素C溶液经气密式过滤、洗涤、干燥处理，干燥处理后的维生素C颗粒进行筛分，得到维生素C精品。本发明操作方便，能耗小，脱色效果好，降低了成品维生素C吸光值，提高了成品纯度，缩短了精制时间，所得精品维生素C质量稳定，成品纯度可达99.9%，产品收率可达99.5%，烘烤消光值≤0.02，毛点≤8个/3g。

Description

一种维生素C的精制方法

技术领域

本发明涉及一种维生素C精制方法，特别涉及一种四级过滤、分段控温结晶和气密式三合一（过滤、洗涤、干燥）处理的维生素C生产技术，属于化工、医药技术领域。

背景技术

维生素C（抗坏血酸）：Vitaminc(Ascorbic Acid)；Vitaminumc；L-2、3、5、6-四羟基-2-己烯酸-γ-内酯。

VC是维持人身健康的一种不可缺少的物质。它是活细胞氧化还原反应的催化剂，参与体内多种代谢，具有促进体内多种急速合成的生理作用。机体内缺乏维生素C易发生坏血病，严重时可造成死亡。VC可防治坏血病，促进机体代谢，增强抗感染能力，阻止产生致癌物质，可用于各种疾病的急救，可使组织产生胶原质可促进伤口愈合，可帮助酶将胆固醇转化成胆固酸排掉，以减轻血管壁的脆性，可预防冠心病，大剂量静脉注射用于克山病的治疗；VC可以用作食品添加剂，如食品的抗氧化剂、啤酒的抗老剂、面粉的改性剂、罐头食品的亚硝酸盐抑制剂及糕点、糖果、饮料、乳制品的营养添加剂；VC还广泛用于化妆品行业及饲料添加剂等。

目前，粗维生素C（以下简称粗VC）主要采用以下方法进行精制，首先将粗VC溶于质量比1:1.05的纯化水中，在65℃左右进行溶解，然后利用医药级粉末活性炭脱色，脱色液经过三级过滤，泵入结晶罐，经7步降温至-2℃完成结晶，经过离心、干燥、筛分得到成品维生素C颗粒。该工艺维生素C纯度在99.0%～99.5%，产品收率在95.5%～97.0%，烘烤消光值≤0.025。该工艺需要7小时结晶，成晶速度慢，耗时长，收率偏低，离心机分离工序操作复杂，能耗大，物料传送暴露于空气中，影响成品维生素C质量。

发明内容

本发明针对现有维生素C精制工艺中存在的操作复杂、能耗高、纯度提高难、易于氧化等技术问题，提供了一种维生素C的精制方法。

本发明是通过以下措施实现的：

一种维生素 C的精制方法，其特征是包括以下步骤：

（1）将维生素C粗品溶于水中，用活性炭进行脱色处理；

（2）将脱色后的维生素C溶液依次经过板式过滤器、缠绕过滤器、第一微孔过滤器和第二微孔过滤器进行过滤，降低杂质含量；

（3）将过滤后的维生素C溶液通入结晶罐中，进行分段降温结晶；

（4）结晶后的维生素C溶液经气密式过滤、洗涤、干燥处理，干燥处理后的维生素C颗粒进行筛分，得到维生素C精品。

本发明上述方法中，通过脱色、除杂过滤、结晶、结晶后处理等步骤的配合，达到了降低能耗，缩短时间、提高效率、提高维生素C质量等效果。其中，本发明结晶后处理步骤中过滤、洗涤、干燥这三步都在气密式三合一机组中完成，该机组是从国外购得，其生产厂商为Larox Croporation ，商品英文名称为：The Pannevis gas tight RT-GT filter 。过滤、洗涤、干燥这三步在三合一机组中进行，不与外界接触，因此称为气密式过滤、洗涤、干燥。在三合一机组内，可以自动、流水线式完成过滤、洗涤、干燥步骤，不采用离心机分离工序，降低了能耗，全部过程在设备内封闭完成，且设备中通入氮气保护，保证了操作时环境中的氧气含量低，降低了维生素C的氧化，更好的保护了维生素C质量，避免了其氧化。

结晶完成后，在气密式三合一机组（简称三合一机组）中进行封闭式过滤、洗涤、干燥处理的具体步骤是：结晶完成后，对维生素C溶液进行气密式过滤、洗涤、干燥处理，处理过程在氮气氛围保护下进行；过滤采用孔径为20~40μm的滤布，滤布过滤结晶后的维生素C溶液的速度为2.0~6.0cm/s，滤布上的维生素C晶粒采用0~ -5℃的乙醇或甲醇溶液进行洗涤，洗涤后的维生素C晶粒利用80~90℃的氮气进行干燥，干燥后的维生素C晶粒冷却至0~ -5℃。

上述方法中，脱色的具体步骤为：将维生素C粗品溶于1~3质量倍的水中，加热至60~85℃，然后加入维生素粗品质量2~5%的活性炭，在60-120rpm的搅拌速度下脱色10~40min。

上述方法中，板式过滤器的过滤层为0.1～0.5m的活性白土，即可以起到过滤的作用，又可以起到进一步脱色的作用，降低成品维生素C的吸光值。活性白土可以是市场上销售的一般性活性白土，进一步优选的，可以采用下述的方法预先对购买的活性白土进行处理，以提高其脱色或过滤效果，处理方法为：取活性白土，加入乙醇溶液超声处理2-3min，然后加入堇青石蜂窝陶瓷，再超声处理3-5min，处理完成后减压抽滤，将滤饼水洗、干燥，得预处理的活性白土；所用乙醇溶液的体积浓度为10-25%，乙醇溶液的用量为活性白土质量的10-12倍，堇青石蜂窝陶瓷的用量为活性白土质量的5-10%，超声频率为5-10KHz。

上述方法中，缠绕过滤器内设有1～3个过滤精度为1～3μm的纺织纤维沙芯。

上述方法中，第一微孔过滤器内设有10～15个过滤精度为0.3～0.5μm的聚丙乙烯滤膜。上述方法中，第二微孔过滤器内设有10～15个过滤精度为0.1～0.3μm的聚丙乙烯滤膜。

在进行板式过滤、缠绕过滤、两步微孔过滤四级过滤操作时，维生素C溶液经过过滤器的速率、压力、温度等工艺条件的选择及其最优条件属于现有技术，本领域人员可以根据需要在现有技术中进行选择，优选能缩短过滤时间的反应条件。

上述方法中，经封闭式过滤、洗涤、干燥处理后的维生素C晶粒进行筛分。筛分时，所得粒径大于40目的维生素C晶粒作为维生素C粗品回用于步骤（1），所得粒径大于80目的维生素C晶粒作为晶种使用，所得粒径40~80目的维生素C晶粒即为维生素C精品。

在上述方法的基础上，本发明还可以对降温结晶的步骤进行进一步的改进，采用6段降温结晶过程代替现今通用的7段降温结晶过程，进一步缩短了结晶时间，提高了结晶效率，成晶均匀，收率高，6段降温结晶的过程为：将维生素溶液通入结晶罐中进行降温结晶，结晶过程保持6个不同的温度段，其中第1小时将温度由80℃匀速降温至45℃，第2小时将温度由45℃匀速降温至30 ℃，第3小时将温度由30℃匀速降温至18 ℃，第4小时将温度由18℃匀速降温至8 ℃，第5小时将温度由8℃匀速降至0℃，第6小时将温度由0℃匀速降至 -5 ℃，6小时后出料。

上述6段降温结晶过程中，温度降至40~50℃时加入维生素C粗品质量分数0.1~0.5%的粒度为120~160目的晶种，温度降至30~40℃时加入维生素C粗品质量分数0.05~0.1%的粒度为100~120目的晶种，温度降至20~30℃时加入维生素C溶液5~10体积%的冷冻乙醇或甲醇。在结晶过程中分两次加入晶种，进一步提高了结晶效率和收率。

本发明最优选的精制方法流程为：活性炭脱色——四级过滤（板式过滤器、缠绕过滤器、第一微孔过滤器和第二微孔过滤器）——6段控温结晶——气密式三合一机组分离、洗涤、干燥处理——筛分。在整个精制过程中，着重优化了脱色后的过滤手段、结晶手段及晶种的分离手段，通过它们的优选和配合，使所得的维生素C纯度高，收率高、生产效率高、能耗低。

本发明操作方便，能耗小，采用活性炭、活性白土联合脱色，脱色效果好，降低了成品维生素C吸光值；采用板式过滤器、缠绕过滤器、两步微孔过滤器四级过滤，使杂质含量降低，提高了成品纯度；经6段降温结晶和封闭式过滤、洗涤、干燥处理提高了产品收率、纯度，缩短了精制时间，所得精品维生素C质量稳定，成品纯度可达99.9%，产品收率可达99.5%，烘烤消光值≤0.02，毛点≤8个/3g。

附图说明

图1 为本发明维生素C精制方法流程图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体工艺条件、物料配比及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所描述的本发明。

实施例1

称量0.8吨粗VC于3.5m³溶脱罐中，加入3倍质量的纯化水，在搅拌速度60rpm的条件下，迅速升温至85℃，使粗VC充分溶解，加入2%(W/W)的医用粉末活性炭，脱色40min。脱色处理后的维生素C溶液通过0.3m活性白土滤饼的板式过滤器过滤、1个过滤精度2μm的纺织纤维沙芯过滤、10个过滤精度0.3μm的聚丙乙烯滤膜过滤和15个过滤精度0.1μm聚丙乙烯滤膜过滤。四级过滤后所得滤液进行分段控温结晶，首先利用热纯化水对结晶机进行预热，排净积水，充氮气将结晶罐内空气置换干净，边入料边开始降温，第1小时80~45℃，第2小时45~30 ℃，第3小时30~18 ℃，第4小时18~8 ℃，第5小时8~0℃，第6小时0~ -5 ℃。温度降至40~50℃左右时加入0.1%(W/W_粗VC)晶种粒度为120~160目的1号晶种，温度降至30~40℃左右时加入0.1%(W/W_粗VC)晶种粒度为100~120目的2号晶种，温度降至20~30℃时开始加入200L冷冻乙醇（甲醇），继续降温至0~-5℃时出料。

结晶完成后的维生素C浆液通过三合一机组（过滤、洗涤、干燥）处理。三合一机组内通入氮气进行保护，浆液泵入三合一机组，均匀落在速度2.0cm/s，孔径30μm滤布上进行过滤，利用0~ -5℃的浓度20体积%的乙醇（甲醇）溶液对滤布截留的成分进行洗涤，洗涤后的维生素C晶粒利用90℃的热氮气进行干燥处理，干燥完成后进入冷却区，冷却区氮气出口温度控制在0~ -5℃。

冷却后的维生素C颗粒由三合一出料口落在震荡筛网上，经振动分筛，上层筛网出口40目以上的粗料作为废料回收，中间筛网出口40~80之间的成品进入包装工序，下层80目以下进行粉碎作为晶种使用。

本发明产品收率为98.5%，不溶性杂质小于0.1%，毛点≤8个/3g，烘烤消光值≤0.02，VC含量99.5%，产品质量高，精制时间段，产品符合2010版中国药典质量标准。

实施例2

称量1.5吨粗VC于3.5m³溶脱罐中，加入同等质量的纯化水，在搅拌速度75rpm的条件下，迅速升温至80℃，使粗VC充分溶解，加入3%(W/W)的医用粉末活性炭，脱色20min。脱色处理后的维生素C溶液通过0.5m活性白土滤饼的板式过滤器过滤、2个过滤精度3μm的纺织纤维沙芯过滤、12个过滤精度0.3μm的聚丙乙烯滤膜过滤和12个过滤精度0.2μm聚丙乙烯滤膜过滤。四级过滤后所得滤液进行分段控温结晶，首先利用热纯化水对结晶机进行预热，排净积水，充氮气将结晶罐内空气置换干净，边入料边开始降温，第1小时80~45℃，第2小时45~30 ℃，第3小时30~18 ℃，第4小时18~8 ℃，第5小时8~0℃，第6小时0~ -5 ℃。温度降至40~50℃左右时加入0.15%(W/ W_粗VC)晶种粒度为120~160目的1号晶种，温度降至30~40℃左右时加入0.05%(W/ W_粗VC)晶种粒度为100~120目的2号晶种，温度降至20~30℃时开始加入300L冷冻乙醇（甲醇），继续降温至-2~-5℃时出料。

结晶完成后的维生素C浆液通过三合一（过滤、洗涤、干燥）处理。三合一机组内通入氮气进行保护，浆液泵入三合一机组，均匀落在速度2.8cm/s，孔径25μm滤布上进行过滤，利用0~ -5℃的乙醇（甲醇）溶液对滤布截留的成分进行洗涤，洗涤后的维生素C晶粒利用85℃的热氮气进行干燥处理，干燥完成后进入冷却区，冷却区氮气出口温度控制在0~ -5℃。

冷却后的维生素C颗粒由三合一出料口落在震荡筛网上，经振动分筛，上层筛网出口40目以上的粗料作为废料回收，中间筛网出口40~80之间的成品进入包装工序，下层80目以下物料进行粉碎作为晶种使用。

本发明产品收率为99.5%，不溶性杂质小于0.06%，毛点≤6个/3g，烘烤消光值≤0.02，VC含量99.6%，产品质量高，精制时间段，产品符合2010版中国药典质量标准。

实施例3

称量1.2吨粗VC于3.5m³溶脱罐中，加入2倍质量的纯化水，在搅拌速度120rpm的条件下，迅速升温至60℃，使粗VC充分溶解，加入5%(W/W)的医用粉末活性炭，脱色10min。脱色处理后的维生素C溶液通过0.1m活性白土滤饼的板式过滤器过滤、3个过滤精度1μm的纺织纤维沙芯过滤、15个过滤精度0.5μm的聚丙乙烯滤膜过滤和10个过滤精度0.3μm聚丙乙烯滤膜过滤。四级过滤后所得滤液进行分段控温结晶，首先利用热纯化水对结晶机进行预热，排净积水，充氮气将结晶罐内空气置换干净，边入料边开始降温，第1小时80~45℃，第2小时45~30 ℃，第3小时30~18 ℃，第4小时18~8 ℃，第5小时8~0℃，第6小时0~ -5 ℃。温度降至40~50℃左右时加入0.5%(W/ W_粗VC)晶种粒度为160~200目的1号晶种，温度降至30~40℃左右时加入0.07%(W/ W_粗VC)晶种粒度为120~160目的2号晶种，温度降至20~30℃时开始加入100L冷冻乙醇（甲醇），继续降温至-2~-5℃时出料。

结晶完成后的维生素C浆液通过三合一（过滤、洗涤、干燥）处理。三合一机组内通入氮气进行保护，浆液泵入三合一机组，均匀落在速度6cm/s，孔径40μm滤布上进行过滤，利用0~ -5℃的乙醇（甲醇）溶液对滤布截留的成分进行洗涤，洗涤后的维生素C晶粒利用80℃的热氮气进行干燥处理，干燥完成后进入冷却区，冷却区氮气出口温度控制在0~ -5℃。

冷却后的维生素C颗粒由三合一出料口落在震荡筛网上，经振动分筛，上层筛网出口40目以上的粗料作为废料回收，中间筛网出口40~80之间的成品进入包装工序，下层80目以物料下进行粉碎作为晶种使用。

本发明产品收率为98.3%，不溶性杂质小于0.08%，毛点≤5个/3g，烘烤消光值≤0.02，VC含量99.6%，产品质量高，精制时间段，产品符合2010版中国药典质量标准。

实施例4

在市场购买活性白土，然后将活性白土进行以下预处理：向活性白土中加入其10质量倍的10vol%的乙醇溶液，在室温下超声处理2min，超声频率为5KHz，然后再加入活性白土5%质量倍的堇青石蜂窝陶瓷，再超声处理5min，超声频率5KHz，处理完后在真空度-0.08MPa下利用快速滤纸进行抽滤，将滤饼水洗、干燥，得预处理的活性白土。

按照实施例2的方法对维生素C粗品进行精制，不同的是：板式过滤器中采用按照上述方法进行预处理得到的活性白土。精制完成后，检测产品收率为99.4%，不溶性杂质小于0.01%，毛点≤3个/3g，烘烤消光值≤0.01，VC含量99.9%。

对比例1

采用专利200410023951.7（维生素C精制工艺）中实施例1的方法对维生素C进行精制，所得产品收率为97.6%，不溶性杂质小于0.1%，毛点≤12个/3g，烘烤消光值≤0.025，VC含量99.1%。

经过实施例与对比例对比可以看出，本发明精制方法所得产品的脱色效果更好，收率和纯度更高。

Claims

1.一种维生素 C的精制方法，其特征是包括以下步骤：

（1）将维生素C粗品溶于水中，用活性炭进行脱色处理；

（4）结晶后的维生素C溶液经气密式过滤、洗涤、干燥处理，然后筛分，得维生素C精品；

板式过滤器的过滤层为厚度0.1～0.5m的活性白土；缠绕过滤器内设有1～3个过滤精度为1～3μm的纺织纤维沙芯，活性白土采用以下方法进行预处理：取活性白土，加入乙醇溶液超声处理2-3min，然后加入堇青石蜂窝陶瓷，再超声处理3-5min，处理完成后减压抽滤，将滤饼水洗、干燥，得预处理的活性白土；所用乙醇溶液的体积浓度为10-25%，乙醇溶液的用量为活性白土质量的10-12倍，堇青石蜂窝陶瓷的用量为活性白土质量的5-10%，超声频率为5-10KHz。

2.根据权利要求1所述的精制方法，其特征是：气密式过滤、洗涤、干燥处理采用气密式三合一机组完成。

3.根据权利要求1或2所述的精制方法，其特征是：结晶完成后，对维生素C溶液进行气密式过滤、洗涤、干燥处理，处理过程在氮气氛围保护下进行；过滤采用孔径为20~40μm的滤布，滤布过滤结晶后的维生素C溶液的速度为2.0~6.0cm/s，滤布上的维生素C晶粒采用0~ -5℃的乙醇或甲醇溶液进行洗涤，洗涤后的维生素C晶粒利用80~90℃的氮气进行干燥，干燥后的维生素C晶粒冷却至0~ -5℃。

4.根据权利要求1所述的精制方法，其特征是，脱色的步骤为：将维生素C粗品溶于1~3质量倍的水中，加热至60~85℃，然后加入维生素粗品质量2~5%的活性炭，在60-120rpm的搅拌速度下脱色10~40min。

5.根据权利要求1所述的精制方法，其特征是：第一微孔过滤器内设有10～15个过滤精度为0.3～0.5μm的聚丙乙烯滤膜；第二微孔过滤器内设有10～15个过滤精度为0.1～0.3μm的聚丙乙烯滤膜。

6.根据权利要求1所述的精制方法，其特征是：分段降温结晶的过程为：将维生素溶液通入结晶罐中进行降温结晶，结晶过程保持6个不同的温度段，其中第1小时将温度由80℃匀速降温至45℃，第2小时将温度由45℃匀速降温至30 ℃，第3小时将温度由30℃匀速降温至18 ℃，第4小时将温度由18℃匀速降温至8 ℃，第5小时将温度由8℃匀速降至0℃，第6小时将温度由0℃匀速降至 -5 ℃，6小时后出料。

7.根据权利要求6所述的精制方法，其特征是：结晶过程中，温度降至40~50℃时加入维生素C粗品质量分数0.1~0.5%的粒度为120~160目的晶种，温度降至30~40℃时加入维生素C粗品质量分数0.05~0.1%的粒度为100~120目的晶种，温度降至20~30℃时加入维生素C溶液5~10体积%的冷冻乙醇或甲醇。

8.根据权利要求1所述的精制方法，其特征是：筛分时，所得粒径大于40目的维生素C晶粒作为维生素C粗品回用于步骤（1），所得粒径大于80目的维生素C晶粒作为晶种使用，所得40~80目的维生素C晶粒即为维生素C精品。