簡介

維生素 C 也被稱為抗壞血酸，是一種對人體至關重要的營養物質，不僅支持免疫系統的正常運作，還幫助傷口愈合并促進鐵的吸收。雖然許多水果和蔬菜，如柑橘類果實、草莓和西蘭花，都是維生素 C 的天然來源，但目前已經開發出了將這種重要維生素在實驗室中大規模生產的方法。本文將介紹兩種主要的維生素 C 工業制備方法——傳統的雷施勒法和改良的雙階段發酵法。

雷施勒法：經典方法的現代應用

1930 年代，瑞士化學家 Tadeus Reichstein 開發了一種結合有機化學合成和微生物工程的方法來生產維生素 C。這個過程始于一種稱為山梨醇的糖醇，通過以下步驟轉化為維生素 C：首先在微生物的幫助下，山梨醇被轉化為山梨酸，然后山梨酸經過一系列化學反應，最終轉化為2-酮-L-古龍酸（2-KLG），最后通過催化加氫，2-KLG 被還原成為抗壞血酸。這種方法不僅高效，而且能夠以相對低成本在全球范圍內生產和供應維生素 C，滿足各種商業和健康需求。

雙階段發酵法：生物技術的力量

隨著科技進步，雙階段發酵法應運而生，這是一種更環保且依賴生物過程的生產方法。這種技術利用兩種不同的微生物，將山梨醇轉化為維生素 C：山梨醇通過特定的細菌轉化為山梨酸，再利用另一種微生物通過發酵過程將山梨酸轉化為 2-KLG，最后 2-KLG 經由化學或生物催化劑還原成維生素 C。這種方法強調了生物轉化的效率和環保性，減少了對傳統化學試劑的依賴，同時保持了高產率和產品質量。

無論哪種制備方式，山梨醇和古龍酸都是重要的原料及中間產物，因此對其含量的準確測定關系到最終產品的收率和質量。原料山梨醇因體系簡單，僅需測定其水分就能推斷出山梨醇的含量，而中間體古龍酸就需要對水分和有效成分含量同步檢測。常規測定中間產物中古龍酸含量的方法有高效液相色譜、紫外可見分光、比色法以及酶聯免疫吸附測定等方法，但以上常規方法均需要對樣品進行處理且需消耗一定試劑或耗材，同時伴隨長短不一的等待時間。近紅外光譜法能夠對同一種樣品的多個指標同時進行快速測定，既不需要復雜的前處理步驟，又不用漫長的等待流程。下面就介紹使用步琦近紅外光譜儀測定山梨醇和古龍酸的案例。

實驗內容

分別準備山梨醇樣品 60 個和古龍酸樣品 59 個，已知山梨醇樣品水分和古龍酸樣品中水分和古龍酸含量，并用 BUCHI ProxiMate 測量上述樣品的近紅外光譜，隨后使用軟件 AutoCal 自動建模，所得模型如下：

上述模型評價指標如下表：

結論

上述案例中使用的是BUCHI 的 ProxiMate 近紅外光譜儀，具有 IP69 的高防護等級及 FDA 認證的外殼設計，能夠勝任各種復雜條件下的測量工作，固定陣列光柵也無懼振動環境的干擾，上下兩種照射方式及各式檢測附件能夠滿足多種樣品狀態的測量需求。