應(yīng)用超濾技術(shù)改進(jìn)維生素C生產(chǎn)工藝探究

鄭福周

【摘 要】當(dāng)下我國(guó)維生素C的生產(chǎn)已經(jīng)獲得了進(jìn)一步提高，隨著超濾技術(shù)的廣泛使用，不僅加快了生產(chǎn)速度，同時(shí)穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量，相比傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)效果更好，也因此進(jìn)入了更大的市場(chǎng)，甚至不輸其他國(guó)家的生產(chǎn)商。超濾技術(shù)的應(yīng)用確實(shí)帶來(lái)很大改變，比如生產(chǎn)過(guò)程的簡(jiǎn)化，充分節(jié)約了能源消耗，而自控清洗程序、洗膜劑的使用，也大幅度增加了超濾設(shè)備的使用年限，為制藥企業(yè)創(chuàng)造了更多經(jīng)濟(jì)效益。本文會(huì)對(duì)應(yīng)用超濾技術(shù)改進(jìn)維生素C生產(chǎn)工藝進(jìn)行探究，推動(dòng)我國(guó)維生素C的生產(chǎn)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】超濾技術(shù);維生素C;生產(chǎn)工藝

引言：

維生素C是人體必備的營(yíng)養(yǎng)元素，同時(shí)也是最不能缺少的元素之一，所以人們?cè)谌粘Ｉ钪袝?huì)通過(guò)食品來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充，不過(guò)近些年與維生素C相關(guān)的藥品也越來(lái)越多，由于需求量不斷增加，也充分帶動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。一般來(lái)說(shuō)維生素C主要存在水果、蔬菜中，具有非常出色的發(fā)展前景，所以我國(guó)也在致力于維生素C的生產(chǎn)，并針對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行研發(fā)與完善，以此來(lái)提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。目前來(lái)看超濾技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)揮出了重要價(jià)值，改善了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中的不足，適當(dāng)節(jié)約了生產(chǎn)成本，也在不斷提高生產(chǎn)質(zhì)量，這也促使我國(guó)的維生素C產(chǎn)品成功打入國(guó)際市場(chǎng)，與其他生產(chǎn)廠家展開競(jìng)爭(zhēng)。

一、超濾技術(shù)概念與應(yīng)用

1.超濾技術(shù)的概念

在維生素C產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)性越來(lái)越大的情況下，我國(guó)開始研究降低生產(chǎn)成本的方法，超濾技術(shù)因此得到廣泛運(yùn)用，其實(shí)該技術(shù)最早應(yīng)用于水處理領(lǐng)域，逐漸得到迅速發(fā)展，也應(yīng)用于越來(lái)越多的行業(yè)中。尤其是維生素C的生產(chǎn)工藝改進(jìn)，考慮技術(shù)起到了關(guān)鍵性作用，并且具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，例如整體操作方便、節(jié)能，同時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，與傳統(tǒng)的加熱沉淀技術(shù)相比，可以在常溫下展開一系列操作，同時(shí)避免損失其中的成分。我國(guó)東北制藥廠在1995年引進(jìn)平板超濾裝置，在應(yīng)用過(guò)程中節(jié)約了大量成本資金，生產(chǎn)效率也在逐漸遞增，并且實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的生產(chǎn)。近些年通過(guò)不斷研發(fā)，提高了維生素C的生產(chǎn)水平，質(zhì)量也得到充分保障，促進(jìn)了真的產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。

2.超濾技術(shù)的應(yīng)用

從整個(gè)國(guó)際市場(chǎng)來(lái)看，很多生產(chǎn)廠家會(huì)利用萊式法進(jìn)行維生素C生產(chǎn)，不過(guò)我國(guó)科研人員研發(fā)出了新的工藝，也就是兩步發(fā)酵法，有效替代了傳統(tǒng)維生素C的生產(chǎn)方法。在應(yīng)用過(guò)程中減少了工藝步驟，同時(shí)降低了原料消耗等，也能避免設(shè)備消耗過(guò)快，從而提高了整體生產(chǎn)效益。在以往的生產(chǎn)過(guò)程中，主要應(yīng)用熱工藝的方式，包括加熱和絮凝沉降兩種，不過(guò)都會(huì)對(duì)維生素C的生產(chǎn)造成影響，其次絮凝劑的價(jià)格普遍較高，所以會(huì)增加生產(chǎn)成本的投入，因此我國(guó)引入平板超濾裝置，通過(guò)超濾技術(shù)改進(jìn)維生素C的生產(chǎn)工藝流程，從而優(yōu)化完善生產(chǎn)中的不足。

二、超濾技術(shù)改進(jìn)維生素C生產(chǎn)工藝流程

1.提取崗位工藝流程

在改進(jìn)后減少了其中的幾個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)增加了預(yù)處理、膜分離兩個(gè)步驟，大大降低了生產(chǎn)的復(fù)雜性，通過(guò)節(jié)約資源還能提高收益。準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)傳統(tǒng)工藝通過(guò)一次樹脂交換與加熱除蛋白，但是經(jīng)過(guò)改良后利用了超濾技術(shù)，省去加熱等工序，從而起到節(jié)約能源的效果，最重要的是降低對(duì)骨溶酸的破壞。大多數(shù)情況下加熱工序會(huì)導(dǎo)致?lián)p失率達(dá)到4%，在超濾技術(shù)的應(yīng)用下大大降低，并且維生素C的生產(chǎn)質(zhì)量更高，從而實(shí)現(xiàn)出口銷售進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。

2.膜和裝置的選擇

總體來(lái)說(shuō)超濾膜與膜裝置的種類相對(duì)較多，在超濾技術(shù)應(yīng)用早期，曾經(jīng)嘗試過(guò)中空纖維內(nèi)壓、外壓式等裝置，不過(guò)并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果，在應(yīng)用過(guò)程中衰減過(guò)快，所以并沒(méi)有使用改方案。相比之下平板膜與裝置的效果更為明顯，在經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行節(jié)能效果好，并且占地面積相對(duì)較小，因此具有諸多的使用優(yōu)勢(shì)。目前超濾膜和膜裝置必不可少，這也是超濾技術(shù)的核心，大部分企業(yè)都會(huì)采用平板超濾膜裝置，以此來(lái)達(dá)到節(jié)能的效果，另外該裝置具有膜支撐板內(nèi)容容量大的特點(diǎn)，所以在改進(jìn)維生素C的生產(chǎn)工藝時(shí)，發(fā)揮出了非常重要的作用，不僅穩(wěn)定了生產(chǎn)流程，同時(shí)提高了維生素C的質(zhì)量。

3.生產(chǎn)流程選擇

目前我國(guó)的維生素C生產(chǎn)規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，為了保證生產(chǎn)效益必須要選擇適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)流程，比如在連續(xù)性方面較為優(yōu)秀的膜裝置，往往可以達(dá)到更好的效果，不過(guò)連續(xù)性式、間歇式可以結(jié)合使用，從而完善整個(gè)生產(chǎn)流程。在生產(chǎn)過(guò)程中首先要把90%的原料放入U(xiǎn)F38低流道超濾裝置，針對(duì)剩下濃度較高的原料，應(yīng)該放入高流裝置中，進(jìn)行預(yù)濃、滲析、末濃等程序的處理，大多數(shù)情況下250T的料液，4～7h之內(nèi)就可以完全處理好。其次裝置采用了計(jì)算機(jī)控制的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、智能化運(yùn)行，并且充分保證了質(zhì)量與運(yùn)行穩(wěn)定性，同時(shí)也偽超濾工段收率提供有效保障。

4.膜的清洗與壽命

大多數(shù)情況下模的使用壽命和清洗環(huán)節(jié)有著重要關(guān)系，相比傳統(tǒng)的維生素C生產(chǎn)，超濾技術(shù)改進(jìn)后主要利用CIP進(jìn)行，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，這樣就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，并且大大保證了膜清洗的精準(zhǔn)度，設(shè)置好溫度與沖洗時(shí)間，同時(shí)加入適當(dāng)?shù)南礈靹?。另外在膜的清洗過(guò)程中，如果濃度相對(duì)較低，不需要清洗太多次數(shù)，就能足夠恢復(fù)所有的通量，如果出現(xiàn)嚴(yán)重的發(fā)酵液染菌，可以采取其他的洗滌程序。需要注意膜的安裝運(yùn)行，在達(dá)到44個(gè)月后，必須要采取全部更換處理，或者以維生素C的產(chǎn)量進(jìn)行計(jì)算，以此來(lái)準(zhǔn)確判斷膜的使用壽命是否超過(guò)預(yù)期，這是非常重要的環(huán)節(jié)，清洗能夠有效延長(zhǎng)膜的使用壽命，同時(shí)也可以起到節(jié)約成本的效果，提高維生素C生產(chǎn)效益。

5.膜的國(guó)產(chǎn)化

目前來(lái)看我國(guó)已經(jīng)有很多廠商生產(chǎn)平板膜，并且已經(jīng)應(yīng)用到實(shí)踐中，針對(duì)國(guó)產(chǎn)膜進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)實(shí)際使用來(lái)看，國(guó)產(chǎn)膜的優(yōu)勢(shì)在于通量，甚至超過(guò)了進(jìn)口膜產(chǎn)品，但從質(zhì)量上進(jìn)行比對(duì)，國(guó)產(chǎn)膜仍然需要加強(qiáng)，這也是目前的主要問(wèn)題。兩者之間主要的差距在于材料，國(guó)產(chǎn)膜采用無(wú)紡布相對(duì)較薄，制造出來(lái)的膜也非常薄，甚至還會(huì)出現(xiàn)卷曲情況，整體裁剪也不符合規(guī)格，這樣安裝過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)較多的問(wèn)題，也會(huì)給使用帶來(lái)一系列麻煩，因此國(guó)產(chǎn)膜還需要加強(qiáng)，在質(zhì)量有所提高的情況下，要比進(jìn)口膜更有使用效益。

三、超濾技術(shù)的發(fā)展前景與價(jià)值

整體來(lái)看超濾技術(shù)的改進(jìn)效果明顯，充分增強(qiáng)了維生素C生產(chǎn)工藝，因此具有重要的推廣價(jià)值和意義，尤其是平板超濾裝置，比較適用于維生素C的生產(chǎn)，能夠提高我國(guó)該產(chǎn)業(yè)的是技術(shù)水平。另外應(yīng)用過(guò)程中能夠節(jié)約成本，雖然超濾技術(shù)設(shè)備整體的造價(jià)比較高，但大多屬于一次性投資，尤其是當(dāng)下新型的平板裝置，已經(jīng)完全屬于自動(dòng)化操作，甚至可以減少電腦自控系統(tǒng)，在一定程度上也節(jié)約了部分成本。除此之外此類設(shè)備可以提高抗污染能力，不過(guò)需要加裝大電機(jī)，為設(shè)備的運(yùn)行提供支持。

結(jié)束語(yǔ)

目前超濾技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛，尤其在水處理中比較常見(jiàn)，但是通過(guò)我國(guó)科研人員的不斷努力，超濾技術(shù)成功應(yīng)用在了維生素C生產(chǎn)工藝中，并用于整個(gè)生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，以此來(lái)提升維生素C的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)我國(guó)在維生素C的生產(chǎn)中，一直沒(méi)有停止過(guò)探索和研究，并結(jié)合了各類技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，超濾技術(shù)確實(shí)改善了維生素C生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)中的能源消耗。近些年研發(fā)的兩步發(fā)酵工藝，更是提高了我國(guó)維生素C生產(chǎn)的競(jìng)爭(zhēng)力，成功打入了世界市場(chǎng)，全面改善了我國(guó)醫(yī)藥生產(chǎn)中的不足，因此超濾技術(shù)具有非常重要的作用和價(jià)值。

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（作者單位：山東聯(lián)盟化工集團(tuán)有限公司）