1.维生素C

中文别名：抗坏血酸

英文名称： vitamin C

分子式：C₆H₈O₆

(1)性能指标

(2)生产原料与用量

(3)合成原理维生素C最早是从动植物中提炼出来的。后来发展出化学制造法，以及发酵及化学共享的制造法。发酵法是用微生物或酶将有机化合物分解成其他化合物的方法。现在的维生素C工业制造法有两种，一种是Reichstein发明的一段发酵制造法，一种是尹光琳发明较新的两段发酵法。

Reichstein制造法是瑞士化学家Reichstein发明的制造法，现在还是被西方大药厂如罗氏公司(Hoffmann-La Roche), BASF及日本的武田制药厂等采用。中国药厂全部采用两段发酵法，欧洲的新厂也开始使用两段发酵法。

两种方法的第一阶段都相同，就是先将葡萄糖在高温下还原而制成山梨醇( Sorbitol)，再将山梨醇发酵变成山梨糖(Sorbose)。Reichstein制造法将山梨糖加丙酮制成二丙酮山梨糖(di-ac-etone sorbose)，然后再用氯及氢氧化钠氧化成为二丙酮古龙酸DAKS (di-acetone-ketogulonicacid)。DAKS溶解在混合的有机溶液中，经过酸的催化重组成为维生素C。最后粗制的维生素C经过再结晶成为纯粹的维生素C。Reichstein制造法多年来经过许多技术及化学的改进。使得每一步骤的转化效率都提高到90％，所以从葡萄糖制造成的维生素C的整体效率是60％。合成反应路线如下：

Reichstein制造法需要许多有机及无机化学物质和溶剂，例如丙酮、硫酸、氢氧化钠等。虽然有些化合物可以回收，但是需要严格的环保控制和高昂的废弃物处理费用。两段发酵法是中国微生物学家尹光琳发展出来的，所有的中国维生素C药厂都采用此法。许多西方药厂也得到此法的专利使用权，包括Roche和BASF-Merck合作的计划。此法的设备费用及操作投资都较低，生产成本只有Reichstein制造法的1/3。两段发酵法是用另一发酵法代替Reichstein制造法制造DAKS的步骤。发酵的结果是另一种中间产物2-酮基古龙酸(2-Keto-L-gulonic acid KGA)。最后将KGA转化为维生素C的方法与Reichstein制造法类似。两段发酵法比Reichstein制造法使用的化学原料少，所以成本降低，而且废弃物处的费用也减少。

现在有许多其他制造维生素C的方法在研究发展中，其中最值得注意的有以下两种方法。一是将葡萄糖直接发酵成为KGA，在美国有Genencor, Eastman, El ectrosynthesis, Micro-Ge-nomics等公司及美国阿冈国家实验室Argonne National Laboratory在进行。另一是将细菌的基因重组使得可能用一步发酵直接将葡萄糖转化为维生素C。

图7-35  维生素B₂生产工艺流程

(4)生产工艺流程(参见图7-35)以葡萄糖(Ⅰ)为原料，在高压下催化氢化得D-山梨醇(Ⅱ)，再用醋酸霉菌进行生物氧化，这时D-山梨醇氧化成L-山梨糖(Ⅲ)。将Ⅲ溶于丙酮中进行酮缩醇化反应，得到双酮山梨糖(Ⅳ)。再以次氨酸钠作氧化剂，氧化为双丙酮-2-酮基-L-古罗糖酸(V)，最后经盐酸转化、重结晶即成维生素C。

(5)产品用途  维生素C是高等灵长类动物与其他少数生物的必需营养素。抗坏血酸在大多的生物体可借由新陈代谢制造出来，但是人类是最显著的例外。最广为人知的是缺乏维生素C会造成坏血病。在所有维生素中，维生素C是最不稳定的。在储藏、加工和烹调时，容易被破坏。它还易被氧化和分解。主要用于粉状食品、固体饮料和保健食品等干状食品，或者果汁、软饮料等液态食品的强化。微胶囊化抗坏血酸强化剂适用于速溶固体饮料、保健食品等干状制品以及马铃薯制品。结晶抗坏血酸制品主要用于肉类腌制、面粉和面团质量改进、稳定加工马铃薯制品。