項目描述：
維生素是人類和動物維持正常代謝與機能所必需的一類低分子有機化合物。長期以來，人們研究證明，大多數維生素必須從食物中獲得，僅少數可在體內合成或由腸道內細菌產生。
維生素類藥物的化學結構各不相同，決定了它們的生產方法的多樣性。在工業生產上，大多數維生素可以通過化學合成和微生物發酵的方法得到。近年來，在采用微生物發酵法生產維生素的研究上，取得了長足的發展，不僅產量高、成本低、質量好，而且汙染少、易處理，代表著今後的發展方向。從20世紀80年代以來，隨著對維生素的科學研究進一步深入，維生素的應用領域不斷擴大，推動了維生素生產和銷售的快速增長，現在，維生素已成為國際醫藥、保健品以及飼料添加劑市場上一類主要的大宗產品。本項目主要介紹維生素C生產的菌種、原料及發酵過程和提取工藝。
學習目標：
了解維生素生產的行業現狀。
理解兩步法生產維生素C的發酵工藝原理。
掌握維生素C的發酵工藝流程及影響因素。
能力目標：
能熟練掌握兩步法維生素C生產發酵的菌種選用及活化。
掌握維生素C的發酵工藝流程和提取精製工藝。
目前，維生素C、維生素E、維生素A是維生素產業中，生產和銷售最突出的產品，僅這3個產品的年銷售額已達到20億美元，維生素E的銷售額最高，維生素C的產量最大。全世界的維生素C總產量能力為8.5萬～11萬t，華北製藥1萬～1.5萬t，東北製藥1萬～1.6萬t，石家莊製藥1萬～1.5萬t，江山製藥1.1萬～1.7萬t。德國巴斯夫公司2萬t，瑞士羅氏公司（現屬於DSM）2.5萬～3.0萬t。維生素C主要應用於兩方麵：醫藥製劑（約占總產量的20％），食品飲料營養添加劑和動物飼料強化添加劑（約占總產量的80％）。
一、概述
維生素是一類對生物生長發育起調節作用的、化學結構不同的小分子有機化合物。人體內不能合成，必須從食物等中攝取。人體需求量很少，但不足時，出現相應的缺乏症。已知維生素有13種，根據溶解性，一般分為水溶性和脂溶性維生素兩類。水溶性維生素主要有維生素C和B族維生素，脂溶性維生素主要有維生素A，D，E，K等。下麵主要介紹一下微生物發酵生產維生素的概況。
所有的維生素都可以從天然原料中提取獲得，但脂溶性維生素往往通過人工合成來進行商業生產。目前一些工業生產的維生素已經在食品、藥品及化妝品行業使用。
2002年我國維生素原料產量達8.2萬t，其中維生素C超過5萬t，成為世界上最大的原料藥生產國和出口國。維生素製劑年產量260億～280億支/片/瓶，以片劑、注射液和膠囊為主。目前一些維生素的生產還隻能通過化學的合成，其他一些維生素也通常采用化學合成或提取工藝進行生產。不管是化學合成還是化學提取工藝都是以高耗能、高成本為代價的。基於這種情況，人們漸漸把目光轉向了利用微生物來發酵生產維生素的工藝。目前微生物在商業上生產維生素可行的主要有VB2，VB6，VB12和VC。微生物發酵技術提供了一種可替代化學合成的更廣泛生產維生素的有效方法。不同發酵技術方法的使用，使微生物生產維生素得以不斷改善，如培養基優化、突變篩選、基因工程和生物催化等。
二、維生素C的生產工藝實例
維生素C（VtaminC）又稱L抗壞血酸（LAscorbicacid），是無色無味的單斜晶狀結晶體，易溶於水，微溶於乙醇和甘油，不溶於乙醚和氯仿。它是一種不飽和的多羥基六碳化合物，以內酯形式存在，在2，3位碳原子之間烯醇式羥基上的氫可遊離出來，故具有酸性。
富含維生素C的食物有花菜、青辣椒、橙子、葡萄汁、西紅柿等，可以說，在所有的蔬菜、水果中，維生素C含量都不少。食物中的維生素C可通過簡單擴散或主動轉運迅速被胃腸道吸收。維生素C的吸收率隨攝入量增加而相對減少，如攝入100mg以下幾乎100％吸收，若攝入200mg僅吸收70％。因此，醫學及營養保健專家主張小量多次地服用各種維生素C含片。
（一）維生素C生產工藝簡介
維生素C是一種重要的維生素類藥物和營養劑，在醫藥和食品工業中均有很大用途。目前維生素C的生產主要有萊氏法和二步發酵法，我國的維生素C生產企業一般采用二步發酵法。
萊氏法是最早用於工業生產的經典方法，由Reichstein和Grussner研究開發。以葡萄糖為原料，經催化加氫得D山梨醇，然後經醋酸菌發酵生成L山梨糖，再經酮化和化學氧化，水解後得到2酮基L古龍酸，再經鹽酸酸化得到VC。該法生產的產品質量好，收率高，曾經是VC生產的主要方法；但也存在嚴重不足：生產過程過長、工序多、難以連續化操作；耗費大量有毒、易燃化學藥品，造成嚴重的環境汙染；勞動強度大等。