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应用超滤技术改进维生素C生产工艺探究

2020-05-23郑福周

科学导报·学术 2020年67期
关键词:维生素C生产工艺

郑福周

【摘 要】当下我国维生素C的生产已经获得了进一步提高,随着超滤技术的广泛使用,不仅加快了生产速度,同时稳定了产品质量,相比传统的生产技术效果更好,也因此进入了更大的市场,甚至不输其他国家的生产商。超滤技术的应用确实带来很大改变,比如生产过程的简化,充分节约了能源消耗,而自控清洗程序、洗膜剂的使用,也大幅度增加了超滤设备的使用年限,为制药企业创造了更多经济效益。本文会对应用超滤技术改进维生素C生产工艺进行探究,推动我国维生素C的生产发展。

【关键词】超滤技术;维生素C;生产工艺

引言:

维生素C是人体必备的营养元素,同时也是最不能缺少的元素之一,所以人们在日常生活中会通过食品来进行补充,不过近些年与维生素C相关的药品也越来越多,由于需求量不断增加,也充分带动了整个产业的发展。一般来说维生素C主要存在水果、蔬菜中,具有非常出色的发展前景,所以我国也在致力于维生素C的生产,并针对生产工艺进行研发与完善,以此来提高生产质量和效率。目前来看超滤技术的应用,发挥出了重要价值,改善了传统生产工艺中的不足,适当节约了生产成本,也在不断提高生产质量,这也促使我国的维生素C产品成功打入国际市场,与其他生产厂家展开竞争。

一、超滤技术概念与应用

1.超滤技术的概念

在维生素C产业竞争性越来越大的情况下,我国开始研究降低生产成本的方法,超滤技术因此得到广泛运用,其实该技术最早应用于水处理领域,逐渐得到迅速发展,也应用于越来越多的行业中。尤其是维生素C的生产工艺改进,考虑技术起到了关键性作用,并且具有独特的优势,例如整体操作方便、节能,同时不会对环境造成污染,与传统的加热沉淀技术相比,可以在常温下展开一系列操作,同时避免损失其中的成分。我国东北制药厂在1995年引进平板超滤装置,在应用过程中节约了大量成本资金,生产效率也在逐渐递增,并且实现了自动化的生产。近些年通过不断研发,提高了维生素C的生产水平,质量也得到充分保障,促进了真的产业的发展进步。

2.超滤技术的应用

从整个国际市场来看,很多生产厂家会利用莱式法进行维生素C生产,不过我国科研人员研发出了新的工艺,也就是两步发酵法,有效替代了传统维生素C的生产方法。在应用过程中减少了工艺步骤,同时降低了原料消耗等,也能避免设备消耗过快,从而提高了整体生产效益。在以往的生产过程中,主要应用热工艺的方式,包括加热和絮凝沉降两种,不过都会对维生素C的生产造成影响,其次絮凝剂的价格普遍较高,所以会增加生产成本的投入,因此我国引入平板超滤装置,通过超滤技术改进维生素C的生产工艺流程,从而优化完善生产中的不足。

二、超滤技术改进维生素C生产工艺流程

1.提取岗位工艺流程

在改进后减少了其中的几个环节,同时增加了预处理、膜分离两个步骤,大大降低了生产的复杂性,通过节约资源还能提高收益。准确来说传统工艺通过一次树脂交换与加热除蛋白,但是经过改良后利用了超滤技术,省去加热等工序,从而起到节约能源的效果,最重要的是降低对骨溶酸的破坏。大多数情况下加热工序会导致损失率达到4%,在超滤技术的应用下大大降低,并且维生素C的生产质量更高,从而实现出口销售进入国际市场。

2.膜和装置的选择

总体来说超滤膜与膜装置的种类相对较多,在超滤技术应用早期,曾经尝试过中空纤维内压、外压式等装置,不过并没有達到预期的效果,在应用过程中衰减过快,所以并没有使用改方案。相比之下平板膜与装置的效果更为明显,在经过大量的实验运行节能效果好,并且占地面积相对较小,因此具有诸多的使用优势。目前超滤膜和膜装置必不可少,这也是超滤技术的核心,大部分企业都会采用平板超滤膜装置,以此来达到节能的效果,另外该装置具有膜支撑板内容容量大的特点,所以在改进维生素C的生产工艺时,发挥出了非常重要的作用,不仅稳定了生产流程,同时提高了维生素C的质量。

3.生产流程选择

目前我国的维生素C生产规模正在不断扩大,为了保证生产效益必须要选择适当的生产流程,比如在连续性方面较为优秀的膜装置,往往可以达到更好的效果,不过连续性式、间歇式可以结合使用,从而完善整个生产流程。在生产过程中首先要把90%的原料放入UF38低流道超滤装置,针对剩下浓度较高的原料,应该放入高流装置中,进行预浓、渗析、末浓等程序的处理,大多数情况下250T的料液,4~7h之内就可以完全处理好。其次装置采用了计算机控制的方式,能够实现自动化、智能化运行,并且充分保证了质量与运行稳定性,同时也伪超滤工段收率提供有效保障。

4.膜的清洗与寿命

大多数情况下模的使用寿命和清洗环节有着重要关系,相比传统的维生素C生产,超滤技术改进后主要利用CIP进行,通过计算机进行控制,这样就能实现自动化操作,并且大大保证了膜清洗的精准度,设置好温度与冲洗时间,同时加入适当的洗涤剂。另外在膜的清洗过程中,如果浓度相对较低,不需要清洗太多次数,就能足够恢复所有的通量,如果出现严重的发酵液染菌,可以采取其他的洗涤程序。需要注意膜的安装运行,在达到44个月后,必须要采取全部更换处理,或者以维生素C的产量进行计算,以此来准确判断膜的使用寿命是否超过预期,这是非常重要的环节,清洗能够有效延长膜的使用寿命,同时也可以起到节约成本的效果,提高维生素C生产效益。

5.膜的国产化

目前来看我国已经有很多厂商生产平板膜,并且已经应用到实践中,针对国产膜进行试验,通过实际使用来看,国产膜的优势在于通量,甚至超过了进口膜产品,但从质量上进行比对,国产膜仍然需要加强,这也是目前的主要问题。两者之间主要的差距在于材料,国产膜采用无纺布相对较薄,制造出来的膜也非常薄,甚至还会出现卷曲情况,整体裁剪也不符合规格,这样安装过程中就会出现较多的问题,也会给使用带来一系列麻烦,因此国产膜还需要加强,在质量有所提高的情况下,要比进口膜更有使用效益。

三、超滤技术的发展前景与价值

整体来看超滤技术的改进效果明显,充分增强了维生素C生产工艺,因此具有重要的推广价值和意义,尤其是平板超滤装置,比较适用于维生素C的生产,能够提高我国该产业的是技术水平。另外应用过程中能够节约成本,虽然超滤技术设备整体的造价比较高,但大多属于一次性投资,尤其是当下新型的平板装置,已经完全属于自动化操作,甚至可以减少电脑自控系统,在一定程度上也节约了部分成本。除此之外此类设备可以提高抗污染能力,不过需要加装大电机,为设备的运行提供支持。

结束语

目前超滤技术应用的领域非常广泛,尤其在水处理中比较常见,但是通过我国科研人员的不断努力,超滤技术成功应用在了维生素C生产工艺中,并用于整个生产工艺的改进,以此来提升维生素C的生产效率和质量。准确来说我国在维生素C的生产中,一直没有停止过探索和研究,并结合了各类技术进行研发,超滤技术确实改善了维生素C生产工艺,降低了生产中的能源消耗。近些年研发的两步发酵工艺,更是提高了我国维生素C生产的竞争力,成功打入了世界市场,全面改善了我国医药生产中的不足,因此超滤技术具有非常重要的作用和价值。

参考文献:

[1]莫秋瑜,江先再,崔健,赵凤仙,魏江存,陈宏夏.维生素C咀嚼片的制备工艺研究[J].广州化工,2020,48(11):79-81+115.

[2]楼佳明.维生素C的生产工艺发展刍议[J].化工管理,2019(03):101.

(作者单位:山东联盟化工集团有限公司)

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