周 平,趙志遠,安海英
(東北制藥集團股份有限公司,遼寧沈陽 110000)
維生素C結晶粒度的生產控制
周 平,趙志遠,安海英
(東北制藥集團股份有限公司,遼寧沈陽 110000)
維生素C是維生素藥物的重要產物,在醫藥及食品中占有重要的作用。結晶是維生素C生產的重要工序,主要研究了維生素C生產過程中結晶工序的各參數對成品粒度的影響。闡述了結晶預熱溫度的變化、攪拌速率和晶種加入的時機與晶種的用量對產品粒度的影響,結晶工序各參數優化后,不僅能夠提高產品的質量,還可以降低生產成本,創造可觀的經濟效益。
維生素C;結晶;誘導析晶;粒度
維生素C(以下簡稱VC)又名 L-抗壞血酸,分子式為C6H8O6,是一種重要的維生素類藥物和營養劑,可用于預防、治療疾病,還可以作為抗氧化劑大量應用在醫藥和食品工業中[1]。此外,VC在飼料、針劑等方面也得到了迅速發展。VC在人體中具有廣泛的生理作用,能對抗自由基損傷[2],改善機體免疫功能[3]。隨著人們對VC研究的不斷深入以及對VC新用途的開發,VC在全球的需求量將與日俱增。
VC的結晶工序是成品質量控制最重要一個環節。產品的粒度及其分布,主要取決于晶核生成速率、晶體生長速率及晶體在結晶罐種的平均停留時間。晶體顆粒不能太細或太粗。晶體顆粒太細,產品內在質量穩定性差;反之,晶體顆粒太大,晶體中包含著雜質,同樣也影響著產品內在質量,由此看來,晶體的粒度分布與VC質量的優劣和成品收率的高低有著密不可分的關系。而在實際生產中,VC結晶過程是受各種因素影響的,若生產中某種因素出現波動,很可能會導致粒度偏細、烘烤消光值偏高等。由此可見,分析并總結出影響VC產品結晶粒度的主要因素,找到最佳的操作方法,至關重要[4]。也就是說,結晶過程控制的好壞直接影響VC的成品內在質量,因此本文旨在通過對結晶過程的控制來提高產品質量,解決產品粒度過細,晶型不好等問題。
VC飽和溶液在進入結晶罐后,若結晶罐溫度過低,VC飽和溶液接觸到涼的不銹鋼結晶罐管壁后,迅速降溫并形成無數個不規則的結晶晶體而附著在結晶罐的罐壁上,使得后期人工加入的晶種所起到的作用很小。由于晶型不規則會將造成產品粒度分散,并且罐壁上的結晶體形成一層致密的保護膜,將影響結晶罐夾層鹽水與VC飽和溶液的熱量交換,進而影響降溫速度。若結晶罐溫度過高,VC飽和溶液在高溫條件下停留時間偏長,會導致物料烘烤消光值過高,從而影響產品內在質量。所以在結晶工序接料之前,需要將結晶罐預熱至30℃,此溫度下,成品VC的粒度及收率最佳。
攪拌在結晶過程中的作用一是促進擴散,二是加速晶體生成。結晶罐中攪拌的轉數與晶體的生長有直接關系。若攪拌速率太快,會因為力的作用導致晶體的機械破損,影響產品的質量;攪拌速率太慢,會使結晶罐內VC溶液溫度分布不均衡,造成局部降溫過快,使得結晶罐內VC溶液過飽和度不同,晶體的均勻性受到影響,就可能起不到攪拌的作用。由此可見,適宜的攪拌速度對晶型生長是有很大作用的。在實際生產中我們需要針對不同情況,通過實驗得到最佳攪拌速率。
結晶過程中,晶種起到了誘導析晶的作用。晶種的加入時機和加入量對物料粒度都有著重要的影響。晶種加得過早,會導致物料粒度過細;加得過晚,此時溶液里可能已經產生晶核易導致雜質。晶種的加入量應視生產能力而定,晶種加入量大,物料粒度小;晶種加入量小,物料粒度大且不均勻。當物料過飽和度大時,溶液加入晶種后,析晶現象出現較快,加入晶種量較少;反之,當物料過飽和度小時,溶液加入晶種后,析晶現象出現慢。
通過對以上三個方面的探究確定了結晶工藝的基本要點,此外在化工鹽水進行物理降溫時還應掌控好降溫的速率,甲醇的加入量及整個結晶操作過程的時間,以生產出更高產率,更高質量的產品。
[1] 涂料工藝編委會.涂料工藝上冊[M].北京:化學工業出版社,1997:546-554.
[2] Conner E M,Grisham M B. Inflammmion free radicals,and antioxidants. Nutrition,1996,12:174.
[3] Jeng K C G,Yang C S,Siu W Y,et al. Supplementation with Vitamin C and E-enhances cytokine production by peripheral blood mononuclear cells in healthy adults. Am J Clin. Nutr,1996,64:960.
[4] 王勝春,尹秋響,王靜康,等.維生素C冷卻結晶研究進展[J].化學工業與工程,2002,19(1):89-95.
Production Control of Vitamin C Crystalline Grain Size
Zhou Ping,Zhao Zhi-yuan,An Hai-ying
Vitamin C is an important product of vitamin drugs,in medicine and food plays an important role.Crystallization is an important step in the production of vitamin C,the main study of the vitamin C production process of the crystallization process parameters on the impact of finished product size.The effects of crystallization preheating temperature,stirring rate and the timing of seeding and the amount of seed crystal on the particle size of the product are optimized.The optimization of the parameters of the crystallization process can not only improve the quality of the product,but also reduce the production cost and create considerable The economic benef i ts.
vitamin C;crystallization;induced crystallization;particle size
TQ466.3
A
1003–6490(2017)03–0208–01
2017–03–05
周平(1981—),女,遼寧沈陽人,工程師,主要從事原料藥生產、工藝質量管理工作。