维生素C是人体必需的营养素，其生理功能非常广泛。它可用于治疗高血压，血管硬化，增强人体免疫力，促进伤口愈合等，并已被用作预防和营养药物。本文探讨了年产1000吨维生素C工厂的设计，对发酵工段的生产工艺、设备选型及布局、以及车间布置等进行了初步设计。在这个过程中，我们尽最大努力以最低的成本创造最高的生产效率。设计中还采用了Auto CAD绘图软件，并绘制了工艺流程图，带控制点的工艺流程图，典型设备图和车间布置图。关键词 维生素C，二步发酵法，车间工艺设计
目 录
1 引言 1
1.1 维生素C的理化特性及结构 1
1.2 维生素C主要作用 2
1.3 维生素C的应用 2
1.4 可行性研究 3
1.5 厂址选择 3
2 发酵工段工艺设计 4
2.1 维生素C生产工艺路线的研究 4
2.2 两步发酵生产工艺过程 6
3发酵工段工艺计算 8
3.1 培养基配方 8
3.2 基础数据 8
3.3 物料衡算 9
3.4 热量衡算 13
4 主要设备的计算设计与选型 15
4.1 设备的工艺设计和选型原则 15
4.2 发酵罐 15
4.3种子罐 20
4.4 设备一览表 20
5 车间布置设计说明 21
5.1 发酵设备的安装 21
5.2 车间布置图特定 22
6 环境评价与保护 22
6.1 三废产生情况 22
6.2 治理方案 22
7劳动定员 23
8 工程项目的设计概算 23
结论 25
致 谢 26
参 考 文 献 27
1 引言
维生素C又称L抗坏血酸，是一种水溶性维生素，无色晶体，无臭有酸味[1]。能够治疗坏血病并且具有酸性，所有称作抗坏血酸。
维生素C在新鲜蔬菜和水果中含量丰富，包括辣椒、橘子、鲜枣、刺梨及番茄等，中草药像苍耳也含有维生C。维生素C易被光和空气氧化，所以不易保存。由于人 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
类体内缺少L古龙酸1,4内酯氧化酶，自身不能合成维生素C，需要从食物中摄取，但大鼠等有些动物能利用葡萄糖合成维C。在人体内，维生素C参与多种物质合成，起到十分重要的作用[2]。一些药物的使用如水杨酸类药物，会对维生素C的吸收产生干扰。血液中的维生素C大多位于白细胞和血小板内，少量存在于血浆与红细胞中。
1.1 维生素C的理化特性及结构
维生素C为片状晶体，无色无臭，易溶于水，不溶于有机溶剂[3]。抗坏血酸有L型和D型两种天然存在形式，D型无生物活性。维生素C作为一种不饱和的多羟基六碳化合物，以内酯形式存在。维生素C在酸性的环境中较稳定，在溶液或者加热时易被氧化分解，中性或碱性条件下更易被氧化，所以提取维生素C时，稳定剂选择草酸和偏磷酸较好[4]。当氧化酶及微量重金属离子（Fe，Cu）存在时，氧化破坏更严重。在蔬菜中一般含有较多氧化酶，所以蔬菜在储存过程中其维生素C极易流失。作为一种强抗氧化剂，还原性是其最大特性，具有消除有害氧自由基毒性的作用[5]。


1.2 维生素C主要作用
维生素C生化作用广泛，对生命活动过程中的很多方面具有极重要的影响，现概述如下:
1.2.1 参与氧化还原反应
维生素C作为添加剂参与抗氧化反应，另一方面还可以通过还原作用消除有害氧自由基的毒性[6]，消除自由基对神经细胞造成的损害，起到保护神经的作用。
维生素C作为还原剂能防止不饱和脂肪酸形成脂质过氧化物，保护细胞膜不易受损[7]。添加维生素C还能有效保护谷胱甘肽的量，使酶活性保持在正常水平。
1.2.2 参与羟化作用
促进胶原蛋白的合成
胶原蛋白是人体内最丰富的蛋白质，主要存在于人体皮肤、内脏、骨骼等部位，维生素C能够促进胶原蛋白合成的过程。从基因表达方面来看，胶原蛋白mRNA含量的升高有赖于维生素C的增加，并且使得mRNA的稳定性增强，因此使胶原蛋白基因增强 [8]。
参与胆固醇的转化
胆固醇参与细胞膜的形成，是体内必不可少的物质之一，但是过多的胆固醇会造成动脉粥样硬化、胆结石等疾病。维生素C可以调节胆固醇在体内的含量，在合成和分解两个途径均发挥作用，可以降低机体在胆固醇过量时受到的伤害 [9]。
1.2.3 在抗病毒和抗肿瘤方面的作用
维生素C能帮助减少免疫反应时免疫细胞释放出的酶、酸和氧化物，降低自噬的影响，身体受到刺激产生的干扰素能够破坏病毒，白血球的数目得以保持，细胞的杀菌和抗病毒能力提高，人体免疫力增强[10]。大剂量维生素C辅助减轻心肌细胞受损程度，用于治疗病毒感染性心肌炎。维生素C还抑制血红蛋白介导的癌细胞增殖，达到抗癌作用。
1.3 维生素C的应用
目前，维生素C成为一种重要的医药产品，可用于心血管疾病、病毒性疾病和伤口愈合不良的预防感染和支持治疗。维生素C具有独特的化学结构，对人体无害，因此从单一的药用原料发展成为各种产品。例如，在食品工业中，它可以作为抗氧化剂加入到葡萄酒和一些饮料中，也可以用作面包和点心的烘烤剂。在腌制食品时，它可作为添加剂来代替亚硝酸盐，从而保护食品免受氧化和保持鲜艳的色彩。另外，维生素C的其他用途还包括农药防腐剂，某些农作物的催熟剂，各种饲料添加剂，化妆品工业的防锈剂等，也广泛用于冶金工业和摄影工业[11]。
1.4 可行性研究
据中国化学制药工业协会统计，目前中国各类维生素年产量约20万吨，其中维生素C产量为48,700吨，占全球总产量的40％。近年来，中国国内科研单位和企业在维生素行业取得了丰硕的科研成果和技术突破，已成为国内维生素生产企业在激烈的国际竞争中生存和发展的重要原因。中国早期发明的维生素C两步发酵法使得中国维生素C生产技术处于世界先进水平。中国一些比较强大的维生素生产企业年维生素C产能超过万吨。
在中国为主的亚洲国家中，维生素C的生产和消费存在严重的不平衡。中国大部分维生素C主要是为出口而开发，但国内消费严重不足。每年维生素C的消费量只有4000吨，导致中国每年人均维生素C的消费量不足4克，远远低于欧美发达国家，因此国内维生素C的市场潜力是巨大的。
1.5 厂址选择

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