第一節(jié) 肌醇的簡介

肌醇是廣泛存在于食物中的一種物質(zhì)，結(jié)構(gòu)類似于葡萄糖。純的肌醇為一種穩(wěn)定的白色結(jié)晶，能溶于水而有甜味，耐酸、堿及熱。在動物細(xì)胞中，它主要以磷脂的形式出現(xiàn)，有時則稱為肌醇磷脂。在谷物中則常與磷酸結(jié)合形成六磷酸酯即植酸，而植酸能與鈣、鐵、鋅結(jié)合成不溶性化合物，干擾人體對這些化合物的吸收。（立項報告）

第二節(jié) 肌醇的工藝技術(shù)

傳統(tǒng)生產(chǎn)方法

肌醇傳統(tǒng)生產(chǎn)方法為加壓水解法。由于加壓水解法具有多年的工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，是國內(nèi)生產(chǎn)廠家采用的主要工藝技術(shù)，并且該工藝也在生產(chǎn)中不斷得到改進(jìn)。 加壓水解法一般流程：菲?。ㄋ猓?rarr;水解液（中和、過濾）→肌醇液（除雜濃縮、結(jié)晶離心）→粗肌醇（溶解除雜、結(jié)晶離心）→精品。其中，水解和精制是兩大關(guān)鍵步驟。

植酸鈉水解

生產(chǎn)工藝簡述：玉米浸漬水經(jīng)離子交換樹脂吸附法得到一定濃度的植酸鈉溶液，進(jìn)行加壓水解反應(yīng)，生成肌醇和磷酸氫二鈉。反應(yīng)一定時間后，出料、過濾、冷卻、結(jié)晶，析出磷酸氫二納晶體。將析出磷酸氫二鈉晶體的水解反應(yīng)液依次通過陰、陽離子交換樹脂，反復(fù)進(jìn)行精制，直到水解反應(yīng)液中陰、陽離子濃度達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)為止。精制后的水解反應(yīng)液經(jīng)濃縮、結(jié)晶，即可得成品肌醇。肌醇收率主要受水解反應(yīng)時間、水解反應(yīng)壓力、植酸鈉溶液的濃度三個因素的影響。通過正交試驗(yàn)，得出水解反應(yīng)的最佳反應(yīng)條件為：水解時間7－8h、植酸鈉的濃度20%、水解壓力1.5MPa，肌醇的平均收率 0.1544%－ 0.1722%。為觀察水解反應(yīng)器的放大效應(yīng)、工業(yè)性離子交換塔中床層堵塞、交換能力的變化現(xiàn)象及模擬工業(yè)裝置再生階段所采用的大循環(huán)量操作工況，在處理能力600m/a的裝置上，按上述反應(yīng)條件進(jìn)行了中試。肌醇平均收率為0.1601%（比植酸鈣法提高 2.5倍以上，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國家藥典規(guī)定的各項指標(biāo)），與小試數(shù)據(jù)較吻合。

常壓催化法

常壓催化法是近幾年我國新近研制并投入工業(yè)化生產(chǎn)的一種生產(chǎn)肌醇的新方法，其水解和精制有獨(dú)特之處。顯著特點(diǎn)：

（1）大幅度降低了設(shè)備的一次性投資，規(guī)模相同時可節(jié)省設(shè)備投資的50%以上；

（2）菲汀水解催化劑的使用使生產(chǎn)周期縮短，原料利用率提高；

（3）精制過程得到改進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量和收率得以提高。

日本專利技術(shù)

生產(chǎn)工藝流程：脫脂米糠→稀酸浸泡→樹脂吸附→洗脫→水膏狀優(yōu)質(zhì)菲汀→水解→中和→壓濾（濾渣可做磷肥出售）→初步脫色→樹脂交換→濃縮→最后脫色→結(jié)晶→干燥→檢驗(yàn)→包裝。

脫脂米糠浸泡后的糠渣經(jīng)簡單處理至中性烘干后可出售給養(yǎng)殖場或飼料廠，可回收部分原料開支。

該工藝是國內(nèi)科研設(shè)計人員結(jié)合日本專利技術(shù) 研究 出來的一套完整的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。據(jù)技術(shù)開發(fā)者稱，和傳統(tǒng)的老工藝相比有如下特點(diǎn)：

（1）生產(chǎn)周期大大縮短，制取水膏狀優(yōu)質(zhì)菲汀周期不超過24h；從菲汀制取肌醇約60h。

（2）該工藝工序簡化、用工人數(shù)少，生產(chǎn)成本降低，肌醇收率高，勞動環(huán)境改善。產(chǎn)品不經(jīng)粗品階段，生產(chǎn)出來就是精品，且產(chǎn)品經(jīng)國內(nèi)外有關(guān)單位檢驗(yàn)，質(zhì)量達(dá)到出口標(biāo)準(zhǔn)（美國藥典標(biāo)準(zhǔn)）。

化學(xué)合成法

新工藝徹底擺脫了傳統(tǒng)生產(chǎn)肌醇的沿用模式：

脫胎米糠、麩皮、玉米浸泡廢液等（經(jīng)過酸浸）→植酸或植酸鈣、植酸鈉（加壓水解）→肌醇

而是成功地采用我國豐富廉價的右旋己醛糖——D（+）葡萄糖為原料，先經(jīng)脫氧、硝化生成重要中間體6-硝基-6-脫氧-D-葡萄糖；再在堿性溶液中使6-硝基-6-脫氧-D-葡萄糖環(huán)化、水解；實(shí)現(xiàn)原料分子結(jié)構(gòu)由“磺酸化→羥基化”的轉(zhuǎn)變過程；同時轉(zhuǎn)變構(gòu)型而生成myo-肌醇。上述主要的合成反應(yīng)均在常壓下進(jìn)行。

生產(chǎn)實(shí)踐表明，每噸葡萄糖（以100%計），平均可生產(chǎn)肌醇0.6t左右，產(chǎn)品質(zhì)量符合美國藥典（NFXⅡ版）所規(guī)定的各項指標(biāo)；產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 分析 和生理活性亦與天然提取品一致。

據(jù)技術(shù)開發(fā)單位稱，新工藝具有如下特點(diǎn)：

（1）投資小，見效快。年產(chǎn)100t肌醇，生產(chǎn)設(shè)備投資60萬元左右；若以舊廠房改建，則三個月左右可以投產(chǎn)。也可設(shè)計年產(chǎn) 50t、30t的裝置，設(shè)備投資分別為40萬元、30萬元。

（2）生產(chǎn)成本低，效益高。

（3）易操作控制，沒有三廢污染，對環(huán)境無不利影響。

（4）無需高溫、高壓設(shè)備。常壓操作，水做溶劑，生產(chǎn)安全，便于管理。

第三節(jié) 肌醇 行業(yè) 市場發(fā)展 現(xiàn)狀與預(yù)測

肌醇在全球市場上已經(jīng)有超過半個世紀(jì)的應(yīng)用歷史。肌醇用途廣泛，并且隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，肌醇的用途在不斷被挖掘，應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。目前，肌醇已經(jīng)被廣泛用于醫(yī)藥、食品和保健品、飼料添加劑等領(lǐng)域。

肌醇的生產(chǎn)原材料主要是米糠和玉米，生產(chǎn)企業(yè)通常分布在原材料資源豐富的地區(qū)，生產(chǎn)區(qū)域集中度較高。目前，全球肌醇的生產(chǎn)主要集中在中國和日本。

中國是全球最大的肌醇生產(chǎn)國，肌醇產(chǎn)品產(chǎn)能規(guī)模較大，產(chǎn)品不僅供給國內(nèi)市場，還大量出口到歐洲、美國及其他亞洲國家。中國肌醇生產(chǎn)企業(yè)主要有諸城市浩天藥業(yè)有限公司、鄒平西王生物工程有限公司、肅寧縣宇威生物制劑有限公司等。

日本是僅次于中國的肌醇生產(chǎn)大國，也是消費(fèi)大國之一。日本的肌醇生產(chǎn)工藝水平高于中國企業(yè)，日本企業(yè)肌醇的原料利用率均在85%以上，高的甚至超過90%。日本主要生產(chǎn)公司有TSUNO公司、三井東壓株式會社、SHIKISHIMA公司。

肌醇產(chǎn)品的深加工 研究 有利于產(chǎn)業(yè)價值鏈的提升，以肌醇為原料制成的減肥藥、營養(yǎng)保健食品等也較為受市場歡迎。未來，在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的態(tài)勢下，肌醇深加工產(chǎn)品的 研究 將成為肌醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)， 研究 將主要集中在醫(yī)藥及保健食品領(lǐng)域。

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