山梨醇&維生素C介紹
山梨醇,又叫山梨糖醇,是一種六元醇。由于其分子中含有六個羥基,可以發生脫水、氧化、酯化、醚化等化學反應,也可起吸水保濕作用,廣泛應用于食品、醫藥化工、輕工、煙草皮革等行業。
食品業中,由于山梨醇的甜度低,熱值低,耐熱性好,不易造成齲齒,可作糖尿病人、肥胖病人、兒童的甜味劑和添加劑;由于固體的山梨醇溶解時吸收熱量(25℃溶解熱-120.8J/g),食后有清涼感覺,是制造口香糖、膠姆糖的上等原料。近年來,山梨醇早已成為世界食品工業界的“新寵”;
日化、輕工行業,山梨醇替代甘油、丙二醇應用于牙膏和化妝品等作保濕賦形劑。具有保濕效果好,粘度高,價格低等優點。我國牙膏行業,山梨醇取代甘油的量已達90%以上;
醫藥上,山梨糖醇的藥用領域不斷擴大,以其為原料合成的醫藥品種不斷被開發成功,其中在維生素C的生產方面最為突出,用量約占到其總用量的近一半。山梨醇是一種重要的醫藥中間體,是合成維生素C的主要原料。由山梨醇經二次發酵、鹽酸轉化制得的維生素C可用于防治壞血病也是各種傳染病和紫癜病癥的輔助治療用藥。
維生素C作為全球產銷規模最大的維生素品種之一,在醫藥、保健、食品添加添加劑等諸多方面應用量巨大。目前,維生素C全球需求量約為22萬噸,中國供給占比達到了70%,是全球維生素C生產基地,其主要消費市場在歐美發達國家,維生素C下游需求以居民消費者為主,呈鋼性需求表現,有力地保障了下游市場需求量緩慢穩定增加。
而生產制造一噸維生素C規定耗費干物質50%的山梨糖醇3.5噸左右。從全球山梨醇市場消費量方面看,從2016年到2020年全球山梨醇市場消費量同比增長逐年遞增,2020年全球山梨醇市場消費量263.3萬噸,同比增長2.4%。未來由于山梨糖醇在食品、醫藥、日化等領域的獨特作用及其較高的性價比,其市場需求將伴隨著食品、醫藥、日化等下游市場的發展而持續增加,呈現出穩定增長的態勢。
維生素C生產工藝
工業上合成維C最常用的方法是二步發酵法,其利用生物空氣氧化的方式,先將葡萄糖氫化為山梨醇,然后發酵生成山梨糖,再進一步將山梨糖空氣氧化成古龍酸,以碳酸鉀中和古龍酸獲得古龍酸鈉緩釋片,經離交、地基沉降、二次互換、濃酸、結晶體、干躁獲得的古龍酸。古龍酸經酯化反應、轉換獲得維生素C鈉,再經堿化濃縮、結晶體獲得維生素C粗品。維生素C粗品經融解、褪色、冷卻結晶、真空干燥機,獲得達標的維生素C精制品。
值得注意的是,由于山梨醇品質對維生素C生產制造與成品率的影響非常大,因此對山梨糖醇品質規定較高,一般山梨糖醇成分規定高于或等于97%。
山梨醇生產工藝
工業上,山梨醇的生產方法主要有氫化法、電化學法和發酵法,以葡萄糖為原料的氫化法是我國生產山梨醇的傳統工藝。將葡萄糖配制成質量分數50%~55%的溶液,加活化后的雷尼鎳催化劑,通入氫氣進行加氫反應致殘糖合格,將反應混合物進行靜置沉降,上清液經過離子交換,山梨醇質量分數一般為50%。本工藝中催化劑分離采用先沉降后精密分離的方法,該方式、不但能解決因催化劑污染離交樹脂的問題,而且能夠使廢催化劑回收使用或回收后作為廢金屬出售。
由迅凱催化自主研發的RaneCAT系列雷尼鎳產品適用于糖分子結構中醛加氫到醇的反應,其高轉化率和選擇性可減少原糖和作為山梨醇同分異構體的副產物甘露醇的含量,能得到高產率和高純度的山梨醇產品,并且在反應中極少的金屬殘留可以通過離子交換完全分離。
迅凱催化RaneCAT-8000系列羰基加氫專用催化劑,已成功應用于多種食品和醫藥中間體的催化加氫生產,在工業應用中獲得良好口碑。具有極高性價比優勢,提供了高活性、高選擇性、高轉化率,是理想中的“三高”催化劑。
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