鬼头有红斑维生素C的提取

2020年11月22日发(作者：华善继)

维生素C的提取
维生素C是人类营养中最重要的维 生素之一，如果缺乏维生素C它时会产生
坏血病，因此又称为抗坏血酸（ascorbic acid） 。它对物质代谢的调节具有重要
的作用。近年来，发现它还有增强机体对肿瘤的抵抗力，并具有化学致癌 物的阻
断作用。维生素C是不饱和多羟基物，属于水溶性维生素。抗坏血酸在自然界分
布十分广 泛，存在于新鲜水果和蔬菜中，尤其是柠檬果实和一些绿色植物（如青
辣椒、菠菜等）中含量特别丰富。 抗坏血酸在机体同具有广泛的生理功能，已知
体内许多重要物质的代谢反应都需要抗坏血酸的参与。它是 脯氨酸羟基化酶的辅
酶，故有增进胶原蛋白合成的作用。机体中许多含疏基的酶，需要依赖于作为还原剂的抗坏血酸的保护，使酶分子的疏基处于还原状态，从而维持其催化活性。
由于抗坏血酸的氧化 还原作用，它可促进免疫球蛋白的合成，增强机体的抵抗力。
同时还能使氧化型谷胱甘肽转化为还原型谷 胱甘肽（简称GSH），而GSH可与重
金属结合而排出体外，因此维生素C常用于重金属的解毒。此外 ，抗坏血酸尚有
许多其他生理功能，但其作用机理还不十分清楚。抗坏血酸是一种不饱和的多羟
基内酯化合物，稍有酸味的糖类白色晶体，易溶于水，故属于水溶性维生素。在
溶液中其分子内C2和C 3之间的烯醇式羟基上的氢极易解离并释放出 H+ ，而被
氧化成脱氢抗坏血酸，氧化后仍具有维生素 C的生理活性，但它易分解为二酮古
洛糖酸，此化合物不再具有维生素C的生理活性。维生素C有很强的 还原性，在
碱性溶液中加热并有氧化剂存在时，易被氧化而破坏。还原型和氧化型抗坏血酸
可以 互相转变，在生物组织中自成一氧化还原系统。维生素C具有很强的还原性。
还原型抗坏血酸能还原染料 2,6—二氯酚靛酚，本身则氧化为脱氢型。在酸性溶
液中，2,6—二氯酚靛酚呈红色，还原后变为无 色。因此，当用此染料滴定含有
维生素C的酸性溶液时，维生素C尚未全部被氧化前，则滴下的染料立即 被还原
成无色。一旦溶液中的维生素C已全部被氧化时，则滴下的染料立即使溶液变成
粉红色。
青椒中维生素的提取方法 ：
维生素C在中性、碱性条件下不稳定，
在酸性条件下稳定 ，因此，弱酸性溶液中可提取维生素C 。用水将青椒洗净，
用滤纸吸去表面水分。称取10g，放入研 钵中，加1％HCl溶液5ml一起研磨，
放置片刻，将提取液转入锥形瓶中。如此反复2～3次。用适 量白陶土脱色，过
滤，最后，将提取液转入50ml容量瓶中，再用1％HCl溶液稀释到刻度并混匀，
静置10min 。
果蔬中维生素C的提取：
水洗干净待测的新鲜蔬菜或水果，用纱 布
或吸水纸吸干表面水分。然后称取20g，加入10～20mL 2%草酸，研磨成浆状，
抽 滤，合并滤液，滤液总体积定容至50mL。或者研磨后以2%草酸洗涤离心
(4000rmin，10 min)2~3次，合并上清液于50mL容量瓶中，定容至刻度。
草莓中维生素C的提取：
将分选、洗净、沥干后的新鲜草莓按1：10
（鲜果：提取剂）分别用不同溶剂于不同温度下经过不同时 间提取，再经减压过
滤或得各种水溶性维生素提取液。测定前经微孔膜（μm）过滤。
维生素 C对热不稳定，在中性或碱性水溶液中极易氧化，故提取在常温下酸
性溶剂中进行，本文探讨了用1%的 盐酸、3%的草酸、2%~5%的HPO3进行提取。
结果证明用5%的HPO3研磨草莓后，再用2% 的进行浸提较为理想。因为HPO3具
有明显的沉淀蛋白质和保护维生素C的作用。
结晶提取 维生素C：
结晶是制药工业中一个很重要的单元操作，这是
因为结晶过程能从杂质含量相当多的 溶液中形成纯净的晶体(形成混晶的情况除
外)；据统计，85%以上的药品最终以晶体形态出现。此外 结晶产品的外观优美，
无论包装、运输、储存或使用都很方便。因此，对于许多物质来说，结晶往往是< br>大规模生产的最好又最经济的方法；另一方面，对更多的物质来说，结晶也是小
规模制备纯品的最 方便的方法。从维生素C母液中提取维生素C的方法，它包括
以下步骤：对维生素C母液中和，生成维生 素C盐 得盐溶液；将盐溶液搅拌、
再经过浓 缩结晶、分离，得维生素C。该方法工艺科学，操作简单，实用性强，
分 离效果好，回收率高，既增加了经济收益，又可避免污染环境，具有很好 的
经济效益和社会效益。通常加入氢氧化钠溶液生成维生素C-Na盐(Vintamin C-Na)
又名L—抗坏血酸钠(L-A scorbic acidNa)。在医药上用作Vc增补剂，以补充< br>Vc摄入不足；在食品及一些饮料上用作抗氧化剂，可防止食品和饮料变色、变
味。维生素C-N a盐为白色或微黄色针状晶体，无臭，味略咸，在空气中较稳定，
遇光色渐变暗，在水中易溶，在甲醇， 己醇中微溶解。在氯仿或已醚中不溶。比
旋度+103—+108，干燥失重小于或等于%，pH值介于 7-8之间，含量大于或等于
99%。结晶的方法有五种：(1)冷却法，结晶过程基本上不除去溶剂， 而是使溶液
冷却降温，成为过饱和溶液。此法适用于溶解度随温度的降低而显著下降的物系；
( 2 )蒸发法，是除去一部分溶剂的结晶法，它使溶液在加压、常压或减压下加热
蒸发而浓缩以达到过饱 和。此法主要适用于溶解度随温度的降低而变化不大的物
系或具有逆溶解度的物系；(3)真空冷却法， 溶剂在真空下闪急蒸发并绝热冷却
而使溶液过饱和，析出晶体，它实质上是以冷却及去除一部分溶剂的浓 缩两种效
应来产生过饱和度，此法适用于dC*d值中等的物系；(4)盐析(溶析)法，即向
物系中加入某物质，以降低溶质在溶剂中的溶解度，所加入的物质可以是固体，
也可以是液体或气体，这 种物质往往叫做稀释或沉淀剂。这种结晶法之所以ALI
做盐析法，是因为NaCl是一个最常用的沉淀 剂；(5)反应结晶法，即利用气体与
液体或液体与液体之间进行化学反应获得的反应产物晶体的方法。
超滤技术提取维生素C：
原料药VC提取过程 ,大致有两种方法 : 经
典的莱氏法 ,和中国大规模通用的两步发酵法.莱氏法是维生素C生产的经典方
法，系以葡萄糖作为起始原料，经催 化加氢制成D．山梨醇，再经醋杆菌深层发
酵氧化制得收率很高的L- 山梨糖，L一山梨糖经丙酮和硫酸处理（生产上俗称丙
酸化）生成双丙酮-L-山梨糖（简称双酮糖）， 再用苯或甲苯提取，提取液经水法
除去单酮山梨糖后蒸去溶剂而后分离出来，用高锰酸钠氧化、水解、酯 化、转化、
中和便得VC。中国国内企业通用的两步发酵法，即山梨醇发酵生成山梨糖后，
山梨 糖又经第二步细菌氧化，直接生成2一氧代古洛糖酸，而废除了丙酮化和化
学氧化两个步骤。反应过程为 葡萄糖催化加氢制山梨醇，山梨醇经发酵生成L-
山梨糖，再经第二步发酵到2-氧代古洛糖酸。 < br>提取发酵液的提取工艺是维生素C实验生产行业中较为重要的问题。经过二
次发酵，发酵液中2- 酮基-L-占龙酸含量仅为6～9%，且残留菌丝体、蛋白质和
悬浮微粒等杂质，分离提纯比较困难。后 处理的费用占总成本的比例很大，因此
研究后处理技术，对降低维生素C实验的生产成本非常重要。生产 上应用的提取
法主要有加热沉淀法、化学凝聚法和超滤提取3种。
超滤提取具有无相变、节能 、操作简便、不造成新的环境污染等优点，现已
在生产中获得广泛应用。有许多将超滤用于发酵液的提取 、浓缩等的报道。2—
酮基-L-古龙酸钠盐发酵液预处理后通过超滤膜，使1-酮基-L-古龙酸钠盐 溶液
与菌丝、蛋白质及悬浮微粒等大分子杂质分离，大大简化了提取工艺。再经超滤
树脂脱盐脱 色后浓缩结晶，2-酮基-L-古龙酸超滤工艺收率约为98%，在超滤前
后发酵液中2-酮基-L- 古龙酸的钠盐含量几乎不变。此工艺用膜分离代替传统工
艺中的加热除蛋白质，1-酮基-L-古龙酸收 率提高近4%。整个过程通过夹套冷却
的方法保持在常温下操作，能耗低，成本降低。在用膜除蛋白质过 程中，无任何
新化学物质加入，减少了树脂的污染和损耗，降低了酸碱用量，也减少了“三废”
排放。更值得指出的是，超滤法对已染菌的维生素C实验发酵液仍可保证最终成
品质量，而其他工艺却难 以实现。
超滤技术的重点在于选择合适的膜和膜装置、生产流程和膜清洗方法。随着
新型膜材 料技术的进一步开发，如陶瓷膜、不锈钢膜等的应用，选择最适宜的膜
设备、膜组件和膜分离件，可使产 品的收率和质量进一步提高。选择抗堵塞的超
滤膜组件，可消除发酵液的预处理步骤，降低成本。膜装置 在大规模工业化生产
中多采用连续式流程。膜清洗程序和膜的寿命有很大关系，主要是洗涤剂加入量、< br>pH值调节、加热温度和冲洗时间等。此外，提取方法还有仍处于实验阶段的离
子交换法和溶媒萃 取法。
膜分离技术提取维生素C：
膜分离技术是一种新型高效、精密分离
技术，它是 材料科学与介质分离技术的交叉结合，具有高效分离、设备简单、节
能、常温操作、无污染等优点，广泛 应用于维生素的提取。
膜分离技术是一种使用半透膜的分离方法，在常温下以膜两侧压力差或电位差为动力，对溶质和溶剂进行分离、浓缩、纯化。膜分离技术主要是采用天然或
人工合成高分子薄膜 ，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分流质
和溶剂进行分离、分级、提纯和富集操作。现 已应用的有反渗透、纳滤、超过滤、
微孔过滤、透析电渗析、气体分离、渗透蒸发、控制释放、液膜、膜 蒸馏膜反应
器等技术，其中在食品、药学工业中常用的有微滤、超滤和反渗透3 种。
我国维生素C、酶制剂已经实现工业化生产。维生素C 发酵液中的蛋白质相
对分子质量一般为 ，可以选择一定截留相对分子质量的超滤膜除去蛋白质等大分
子杂质。李春艳等[3] 选用超滤膜系统及截留相对分子质量为30000 的膜处理
维生素C的原始发酵液，滤液质量好，通量 高，并且简化了工艺，提高了收率。
酶制剂相对分子质量在间，是高度催化活性的特殊蛋白质，正好落在 超滤的切割
范围内。 用截留相对分子质量5000和10000的超滤平面膜组件，直接从去除菌体的发酵液中浓缩回收，在浓缩率20倍以下，取得% 的高回收率，具有应用价
值。
分子蒸馏技术提取维生素C：
分子蒸馏不同于一般的蒸馏技术。它
是运用不同物质分子运动平均 自由程的差别而实现物质的分离,因而能够实现在
远离沸点下操作。根据分子运动理论,液体混合物的分 子受热后运动会加剧,当接
受到足够能量时,就会从液面逸出而成为气相分子,随着液面上方气相分子的 增
加,有一部分气体就会返回液体,在外界条件保持恒定情况下,就会达到分子运动
的动态平衡 。从宏观上看达到了平衡。体混合物为达到分离的目的,首先进行加
热,能量足够的分子逸出液面,轻分 子的平均自由程大,重分子平均自由程小,若
在离液面小于轻分子的平均自由程而大于重分子平均自由程 处设置一冷凝面,使
得轻分子不断被冷凝,从而破坏了轻分子的动平衡而使混合液中的轻分子不断逸出,而重分子因达不到冷凝面很快趋于动态平衡,不再从混合液中逸出,这样,液
体混合物便达到了 分离的目的。