# Витамины (D3, группа B, аскорбиновая кислота) Промышленное производство витаминов — витаминов группы B прямой ферментацией, витамина C двухступенчатой биоконверсией глюкозы и витамина D3 УФ-фотохимией — сконцентрированное преимущественно в Китае для массовой аскорбиновой кислоты, при этом ЕС сохраняет уникальные ферментационные мощности для рибофлавина и стабилизированных кормовых премиксов. Source: https://bioecon.ru/technology/vitamins-d3-b-group-ascorbic-acid/ Updated: 2026-08-18 ## Обзор и цепочка создания стоимости Маркеры: [EC: Стандарт качества кормовых добавок FAMI-QS | OECD: Продовольственные системы | Регулятор: FDA (cGMP пищевых добавок США), EFSA (ЕС), NMPA (Китай)] Витамины — D3 (холекальциферол), группа B (рибофлавин, кобаламин) и аскорбиновая кислота (витамин C) — производятся промышленно сочетанием прямой микробной ферментации, многостадийной биоконверсии и УФ-фотохимии, снабжая рынки кормовых премиксов для животных, обогащения пищевых продуктов и фармацевтических/диетических добавок. Только Китай обеспечивает свыше 70% мировых поставок аскорбиновой кислоты, витаминов группы B и предшественников витамина D3, заменив классический химический метод Рейхштейна двухступенчатым путём ферментации глюкозы, что снизило экологическую нагрузку и производственные затраты примерно на 40%. DSM-Firmenich продолжает расширять свою платформу витамина B2 Humiome, запустив продукт рибофлавина, нацеленного на микробиом, с двухслойным покрытием, спроектированным для доставки более 90% витамина в толстую кишку для поддержки здоровья микробиома кишечника, наряду с мультивитаминным решением ноября 2024 года, нацеленным на здоровое долголетие среди японских пожилых людей. BASF продвигает Lutavit A/D3 1000/200 NXT, комбинированный премикс витаминов A и D3 для животноводства в фиксированном соотношении 5:1, подходящий для свиней, птицы, жвачных, аквакультуры и домашних животных, опираясь на более чем 50-летний опыт производства витаминов, охватывающий масляные витаминные продукты и микрокапсулированные распылительно-высушенные гранулы. В Китае Northeast Pharmaceutical Group — один из трёх ведущих мировых поставщиков витамина C — сообщила в марте 2026 года, что её заводы работают на полную мощность, при этом выпуск витамина C и пирацетама вырос почти на 15% год к году за первые два месяца года, а основная продукция прошла аудиты нескольких международных клиентов. Основные направления производства витаминов: 1. **Двухступенчатая ферментация витамина C:** биоконверсия D-сорбита в L-сорбозу через *Acetobacter suboxydans*, затем L-сорбозы в 2-кето-L-гулоновую кислоту через симбиотическую культуру *Ketogulonicigenium vulgare*/*Bacillus megaterium*, заменяющая классический химический метод Рейхштейна. 2. **Ферментация рибофлавина (B2):** прямая суперпродукция грибом-аскомицетом *Ashbya gossypii*, естественно сверхнакапливающим рибофлавин в виде ярко-жёлтых кристаллов в культуральной жидкости. 3. **Ферментация кобаламина (B12):** аэробная ферментация *Pseudomonas denitrificans* или двухстадийная *Propionibacterium freudenreichii*, требующая добавления ионов кобальта и прекурсора DMB. 4. **Фотохимия витамина D3:** УФ-облучение 7-дегидрохолестерина, извлечённого из ланолина (или из дрожжевого эргостерола для веганского D3), с последующей термической изомеризацией в холекальциферол. ### Секторальная цепочка создания стоимости ``` [Источники субстрата/прекурсора (сорбит, холестерин, соли кобальта)] ──> [Биосинтез/биоконверсия] ──> [Последующая экстракция и очистка] │ (Кристаллизация, микрокапсулирование) │ [Кормовые премиксы для животных / обогащение пищи / фарма и добавки] <──── [Стабилизация] <─── [Сертификация комплаенса (FAMI-QS/USP/EP)] ``` ### Уровни цепочки создания стоимости | Уровень | Описание | Ключевые входы/выходы | |:---|:---|:---| | **Подготовка субстрата** | Подготовка субстратов-прекурсоров (D-сорбит из гидрирования глюкозы, холестерин из ланолина, соли кобальта). | **Вход:** Глюкоза, ланолин, соли кобальта.
**Выход:** Витамин-специфичное прекурсорное сырьё. | | **Биосинтез/биоконверсия** | Ферментация или фотохимическая конверсия прекурсора в целевую молекулу витамина. | **Вход:** Прекурсорное сырьё, штамм-продуцент или источник УФ.
**Выход:** Сырая витамин-содержащая жидкость или реакционная смесь. | | **Последующая экстракция** | Отделение витамина от биомассы/побочных продуктов реакции центрифугированием, экстракцией растворителем или хроматографией. | **Вход:** Сырая жидкость/смесь, экстракционные растворители, хроматографические смолы.
**Выход:** Очищенный концентрат витамина. | | **Кристаллизация/очистка** | Кристаллизация или дальнейшая очистка витамина до фармацевтической или кормовой спецификации. | **Вход:** Очищенный концентрат, кристаллизационное оборудование.
**Выход:** Кристаллическое или высокочистое витаминное вещество. | | **Микрокапсулирование/стабилизация** | Покрытие витамина липидными/крахмальными матрицами или антиоксидантными системами для защиты от окисления и тепла при грануляции корма. | **Вход:** Чистое витаминное вещество, материалы покрытия, оборудование распылительного охлаждения/псевдоожиженного слоя.
**Выход:** Стабилизированные, термостойкие витаминные гранулы премикса. | | **Сертификация комплаенса** | Тестирование и сертификация готового продукта по стандартам фармакопей FAMI-QS, USP, EP или BP. | **Вход:** Стабилизированный продукт, лаборатория контроля качества.
**Выход:** Сертифицированный витаминный продукт, готовый для дистрибуции в корма/пищу/фарму. | Сквозные технологии сектора: - **Двухступенчатая биоконверсия витамина C:** симбиотический бактериальный ферментационный путь (заменяющий классический химический процесс Рейхштейна), конвертирующий D-сорбит в 2-кето-L-гулоновую кислоту, прямой прекурсор, лактонизируемый в аскорбиновую кислоту. - **Суперпродукция рибофлавина Ashbya gossypii:** природный грибной штамм-сверхпродуцент, накапливающий витамин B2 в виде видимых жёлтых кристаллов прямо в ферментационной жидкости. - **Микрокапсулирование витаминов:** технология распылительного охлаждения или покрытия в псевдоожиженном слое, встраивающая витамины в восковые или гидрогенизированные жировые оболочки, защищая их от окислительной деградации при высокотемпературной грануляции корма (до 90°C). --- ## США США — крупнейший в мире потребительский рынок витаминных добавок и премиксов, при этом надзор FDA cGMP закрепляет качество, а отечественные биотех-инновации нацелены на ферментационные пути следующего поколения. ### Рост рынка веганского D3, R&D прецизионной ферментации, надзор FDA cGMP - **Рост рынка веганского D3:** рынок США веганского витамина D3 — получаемого из облучённого УФ лишайника или специализированных эргостерол-синтезирующих штаммов дрожжей — продолжает вытеснять традиционный D3 животного происхождения из ланолина, отражая более широкий потребительский спрос на растительную продукцию. - **R&D прецизионной ферментации:** американские биотех-разработчики преследуют бесклеточные и микробные платформы для синтеза дорогостоящих витаминов группы B (особенно B12) напрямую из метана или углекислого газа — область, привлекающая венчурные инвестиции. - **Надзор FDA cGMP:** FDA сохраняет строгие требования соответствия cGMP для витаминных веществ диетических добавок, регулярно проводя аудит импортируемого сырья на остаточные растворители и тяжёлые металлы. --- ## КНР Китай — неоспоримый мировой гегемон производства витаминов, обеспечивающий свыше 70% мирового спроса на аскорбиновую кислоту, витамины группы B и предшественники витамина D3 через мега-масштабную ферментационную инфраструктуру. ### Лидерство Northeast Pharmaceutical в витамине C, масштаб кормовых витаминов Zhejiang NHU, доминирование двухступенчатой ферментации - **Northeast Pharmaceutical Group:** один из трёх ведущих мировых поставщиков витамина C, сообщила в марте 2026 года, что её заводы работают на полную мощность, при этом выпуск витамина C и пирацетама вырос почти на 15% год к году за первые два месяца года, а основная продукция прошла аудиты нескольких международных клиентов. - **Zhejiang NHU:** крупный производитель кормовых витаминов A, E и D3 наряду с витаминами группы B, эксплуатирующий крупномасштабную ферментационную инфраструктуру, сосредоточенную в провинциях-сердце витаминного производства Китая. - **Доминирование двухступенчатой ферментации:** двухступенчатый путь ферментации глюкозы китайских производителей для витамина C полностью вытеснил классический химический процесс Рейхштейна, снизив экологическую нагрузку и производственные затраты примерно на 40%, при этом государственно предписанная экологическая модернизация подталкивает производителей к замкнутым системам водопотребления и полностью ферментативным путям синтеза B12, устраняющим токсичные цианистые промежуточные соединения. --- ## ЕС Европейский союз лидирует в высокостабильных, защищённых витаминных формуляциях для премиальных кормовых премиксов, сохраняя уникальные ферментационные мощности для производства рибофлавина независимо от азиатских поставок. ### Платформа Humiome B2 DSM-Firmenich, портфель премиксов Lutavit BASF, стандарты термостабильности EFSA - **DSM-Firmenich:** продолжает расширять свою платформу витамина B2 Humiome, запустив продукт рибофлавина, нацеленного на микробиом, с двухслойным покрытием, спроектированным для доставки более 90% витамина в толстую кишку для поддержки здоровья микробиома кишечника, наряду с мультивитаминным решением ноября 2024 года, нацеленным на здоровое долголетие среди японских пожилых людей. - **BASF:** продвигает Lutavit A/D3 1000/200 NXT, комбинированный премикс витаминов A и D3 для животноводства в фиксированном соотношении 5:1, подходящий для свиней, птицы, жвачных, аквакультуры и домашних животных, опираясь на более чем 50-летний опыт производства витаминов, охватывающий масляные продукты и микрокапсулированные распылительно-высушенные гранулы. - **Стандарты термостабильности EFSA:** орган безопасности пищевых продуктов ЕС применяет строгий контроль стабильности витаминов в условиях теплового воздействия при грануляции корма (до 90°C), стимулируя европейских производителей развивать технологию микрокапсулирования в липидно-крахмальных матрицах, при этом Германия и Швейцария сохраняют уникальные ферментационные мощности для производства рибофлавина на основе *Ashbya gossypii*, обеспечивая независимость европейского рынка от азиатских поставок B2. --- ## Ведущие компании и научно-исследовательские институты | Компания / Институт | Страна | Ключевые продукты / платформы | Технологические особенности | Статус на 2026 год | |:---|:---|:---|:---|:---| | **DSM-Firmenich** | 🇨🇭 Швейцария | *Humiome* B2, мультивитаминные решения | Доставка рибофлавина, нацеленная на толстую кишку (2024-2025) | commercial | | **BASF** | 🇩🇪 Германия | Премикс *Lutavit* A/D3 | Комбинированный премикс витаминов A/D3, 50+ лет опыта | commercial | | **Zhejiang NHU** | 🇨🇳 Китай | Кормовые витамины A, E, D3, группа B | Крупномасштабная ферментационная инфраструктура | commercial | | **Northeast Pharmaceutical** | 🇨🇳 Китай | Витамин C, пирацетам | Топ-3 мировой поставщик витамина C, полная мощность (2026) | commercial | --- ## Технологический стек и инновации Стек производства витаминов сочетает классическую ферментационную биологию, биотрансформацию иммобилизованными клетками и селективные физико-химические методы разделения: 1. **Производство витамина B2 (рибофлавина):** - Гриб-аскомицет *Ashbya gossypii* — природный сверхпродуцент рибофлавина, сверхэкспрессирующий ключевые ферменты пути синтеза пуринов и рибулозо-5-фосфата; рибофлавин накапливается в цитоплазме и выделяется в культуральную жидкость в виде ярко-жёлтых кристаллов. 2. **Производство витамина B12 (кобаламина):** - *Pseudomonas denitrificans* (аэробный процесс) или *Propionibacterium freudenreichii* (двухстадийный процесс, сочетающий анаэробный синтез прекурсора с аэробным присоединением боковой цепи) требуют добавления ионов кобальта и прекурсора 5,6-диметилбензимидазола (DMB) в ферментационную среду. 3. **Двухступенчатая биоконверсия витамина C (L-аскорбиновой кислоты):** - Первая стадия окисляет D-сорбит в L-сорбозу через *Acetobacter suboxydans*; вторая стадия окисляет L-сорбозу в 2-кето-L-гулоновую кислоту (2-KLG) через симбиотическую культуру *Ketogulonicigenium vulgare* и *Bacillus megaterium*, где *B. megaterium* снабжает *K. vulgare* пуринами и факторами роста; финальный химический этап лактонизирует и этерифицирует 2-KLG при нагревании с соляной кислотой с образованием L-аскорбиновой кислоты. 4. **Фотохимия витамина D3 (холекальциферола):** - Провитамин 7-дегидрохолестерин извлекается из ланолина, затем фотохимически раскрывается по кольцу под УФ-облучением (длина волны 290-310 нм, эксимерные лампы) с последующей термической изомеризацией в холекальциферол. --- ## Цепочки создания стоимости и пайплайны производства ### Промышленный пайплайн производства витамина C (L-аскорбиновой кислоты) методом двухступенчатой ферментации ``` ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 1. Гидрирование глюкозы │ ───> │ 2. Первая стадия │ │ до D-сорбита │ │ биоконверсии (сорбит→сорбоза)│ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 4. Фильтрация, подкисление │ <─── │ 3. Вторая стадия │ │ и лактонизация │ │ биоконверсии (сорбоза→2-KLG) │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 5. Очистка, обесцвечивание │ ───> │ 6. Центрифугирование, │ │ и кристаллизация │ │ вакуумная сушка и упаковка │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ ``` #### Этап 1: Гидрирование глюкозы до D-сорбита Кристаллическая D-глюкоза растворяется в деминерализованной воде и каталитически гидрируется на никелевом катализаторе Ренея при 120°C, давая жидкий D-сорбит, очищаемый от остаточных ионов никеля на ионообменных смолах. #### Этап 2: Первая стадия биоконверсии (сорбит в сорбозу) Стерилизованная среда с D-сорбитом ферментируется аэробно с *Acetobacter suboxydans* в ферментере объёмом 100 000 л, полностью окисляя сорбит в L-сорбозу за 24-30 часов при 32°C. #### Этап 3: Вторая стадия биоконверсии (сорбоза в 2-KLG) Раствор L-сорбозы перекачивается во второй ферментер и вносится ассоциация штаммов *Ketogulonicigenium vulgare*/*Bacillus megaterium*; контролируемая ферментация (pH поддерживается содой на уровне 6.5-7.0) в течение 48-60 часов приводит к выпадению натриевой соли 2-кето-L-гулоновой кислоты. #### Этап 4: Фильтрация, подкисление и лактонизация Клетки отделяются на дисковых центрифугах или ультрафильтрацией; раствор натриевой соли 2-KLG подкисляется соляной кислотой до выпадения свободной KLG, которая проходит кислотно-катализируемую лактонизацию при 80°C с образованием сырой аскорбиновой кислоты. #### Этап 5: Очистка, обесцвечивание и кристаллизация Раствор сырой аскорбиновой кислоты проходит через активированный уголь для обесцвечивания, затем ионообменное обессоливание на анионитных и катионитных смоляных колоннах, далее вакуумное выпаривание и кристаллизация при 15°C. #### Этап 6: Центрифугирование, вакуумная сушка и упаковка Белые кристаллы аскорбиновой кислоты отделяются на центрифуге, сушатся в вакуумно-гребковой сушилке при 55°C до влажности ниже 0.1%, затем просеиваются и фасуются в картонные барабаны с алюминиевым вкладышем.