赖氨酸发酵罐工艺条件
培养基： 1、碳源: 葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖（来源于 大米、玉米合薯类）；糖蜜（甘蔗、甜菜） 2、氮源：无机氮源: (1)尿素(2)液氮(3)碳酸氢 铵； 有机氮源:玉米浆、麸皮水 解液、豆饼 水解液和糖蜜等。 作用：合成菌体、赖氨酸、调节pH 目前，工业生产采用大豆饼粉。花生饼粉和毛发的 水解液为有机氮源，用量2－5％。 温度：前期32℃，中后期34℃ pH： 6.5～7.5，最适6.5～7.0。 pH控制：流加尿素或氨水。
作用
1．提高智力、促进生长、增强体质。 2．增进食欲、改善营养不良状况。 3．改善失眠，提高记忆力。 4．帮助产生抗体、激素和酶，提高免疫力、 增加血色素。 5．帮助钙的吸收，治疗防止骨质疏松症 。 6．降低血中甘油三酯的水平，预防心脑血管 疾病的产生。
赖氨酸的用途
1.用于饲料业 赖氨酸具有两个氨基，表现为碱性 氨基酸并具有特殊的性质，在饲料中添加适当比例的 赖氨酸可以改善饲料中氨基酸的平衡，提高饲料利用 率，促进动物生长和改善肉质的功效。 2.用于食品工业 由于谷物中赖氨酸含量甚低，在 加工过程中已被破坏而缺乏，故为第一限制性氨基酸， 添加到食品中可以促进生长发育、添加食欲、减少疾 病、增强体质的作用，用于罐头中还有防臭保鲜的作 用。 3.用于医药工业 赖氨酸可用于配制复合氨基酸输 液，它比水解蛋白输液效果好，副作用小。赖氨酸可 与各种维生素、葡萄糖制成营养补剂，口服后易被肠 胃吸收。赖氨酸还可以改善某些药物的性能，提高药 效。
种子培养
斜面菌种 一级种子培养 二级种子培养 发酵罐
斜面种子的制备：要求种子纯，没有杂菌和噬菌体污染。 培养基：蛋白胨1％、牛肉膏1％、氯化钠0.5%、葡萄糖0.5%、 琼脂2％。组成pH7.0-7.2琼脂培养基。灭菌后30℃保温24h检 查无菌后放冰箱备用。 培养条件：30－32℃培养18-24h。 一级种子培养：培养基：葡萄糖2％、玉米浆1-2％、尿素0.1%、 磷酸氢二钾0.1%、硫酸镁0.04%、硫酸氨0.4%。pH7.0-7.2。 培养条件：30-32℃，培养15-16h。 二级种子培养：用种子罐培养，用水解糖代替葡萄糖。 培养条件：温度30－32℃；通风量1：0.2(V/V)，搅拌 200r/min。 时间8－11h。
发酵工艺流程
压缩空气 过滤器 种子罐 发酵罐 提取
斜面 摇瓶种子 分离 赖氨酸
淀粉水解糖 灭菌
离子交换法提取赖氨酸
调pH，加入絮凝剂
发酵液 → 菌体分离 → 上清液 → 离子交换 → 真空浓缩 菌体 → 水洗 → 二次菌体分离 → 上清液 饲料 ← 菌体 母液
离心分离 ← 重结晶 ← 粗结晶 ← 离心分离 ← 结晶 二次母液 结晶 → 干燥 → Lys成品
种龄：对数生长期种子 接种量： 二级种子接种量2％，种龄一般为8— 12h； 三级种子种量10％，种龄6—8h。 供氧：充足。 生物素：（1）赖氨酸生产菌为生物素缺陷型，发酵 培养基中需要生物素作 为生长因子。（2）过量生物 素可促使细胞内合成的谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的反馈 抑制作用增强，抑制谷氨酸大量生成，使代谢流通向 合成天冬氨酸方向进行，增加其含量，提高赖氨酸产 量。（3）要充足，20～30g/L以上 维生素B1 ：有促进作用 醋酸：加入醋酸比单独采用糖质原料Lys产量高 硫酸铵：适当增加，4%～4.5% 流加糖和其它生长因 子
参考文献
L-赖氨酸发酵的研究；江南大学生物工程学
院；张伟国。 L-赖氨酸高产菌株的选育及发酵培养基的优 化；江南大学；陈银芳，陈伟国。 赖氨酸的生产及发展建议；安徽化工设计学 院；许朝阳，朱敏宜；安徽丰原集团，马杰 微生物产赖氨酸的研究进展；东北农业大学 ；刘晓飞，高晓军，刘营等。
赖氨酸的生产方法
一、发酵法
直接（一步）发酵
斜面菌种
种子培养 发酵 上柱交换 氨水洗脱 真空浓缩 调ph5-6 粗赖氨酸 盐酸盐 重结晶，脱色 精制L-赖氨酸盐 酸盐
两步发酵法
先使用大肠杆菌的赖氨酸缺陷型菌株，因缺
少二氨基庚二酸（DAP）,积累大量DAP，再 选用有DAP脱羧酶的产气杆菌或大肠杆菌， 进行酶法脱羧生产L-赖氨酸。
3）真空浓缩：去除氨，并提高Lys含量，真空 时温度65℃，浓度22～23°Bé 4）中和结晶：加入工业盐酸，搅拌，pH5.2， 自然冷却结晶，至5℃结晶完全（粗结晶，含 一分子结晶水的粗L-Lys盐酸盐） 5）重结晶：用蒸馏水溶解，11-12°Bé，加入 活性炭脱色，压滤，再真空浓缩至22°Bé， 再结晶、冷却、离心分离并水洗 6）干燥：60℃热风干燥，去结晶水，得到LLys盐酸盐，含水0.1%以下
赖氨酸的生产工艺
赖氨酸的基本信息
学名：2，6-二氨基 己酸。蛋白质中唯一带有 侧链伯氨基的氨基酸。L赖氨酸是组成蛋白质的常 见20种氨基酸中的一种碱 性氨基酸，是哺乳动物的 必需氨基酸和生酮氨基酸。 在蛋白质中的赖氨酸可以 被修饰为多种形式的衍生 物。
赖氨酸的性能
是人体不能自身合成但又十分需要的八种 氨基酸之一。因食物中缺乏赖氨酸，所以又称 之为“第一必须氨基酸”，将赖氨酸添加到食 品中可以提高蛋白质的利用率，从而大大强化 食品的营养，是一种优良的食品强化剂。
二、酶法
α-氨基己内酰胺外 消旋酶 L氨基己内酰胺 水解酶

DL-氨基己内酰胺
L-赖氨酸
三、水解法
从动物蛋白质中提取赖氨酸的方法。
一般用乳酪素或血粉，血粉应用较多。 盐酸水解
真空浓缩 除氯化氢 滤去不 溶的中性氨基酸 稀释 过柱 得成品
发酵法生产赖氨酸
赖氨酸生产菌
用于工业上发酵生产赖氨酸的菌株主要是 棒状杆菌和短杆菌等的变异株，棒状杆菌具有 极高的经济价值，其中谷氨酸棒状杆菌应用最 为广泛。此外，赖氨酸生产还有大肠杆菌、黄 色短杆菌、酿酒酵母、乳酸发酵短杆菌、假丝 酵母等。
1）发酵液的处理：菌体分离 离心分离法：高速离心机分离除去菌体，用碟 片式自动卸渣高速离心机，分离菌体和草酸 钙等 添加絮凝剂沉淀法：用草酸除去发酵液中的 Ca2+ ，调节pH至2～3，加入絮凝剂（如聚丙 烯酰胺），使菌体聚集而沉淀。然后加助滤 剂过滤即可除去菌体。 2）离子交换吸附及洗脱：铵型阳离子交换树脂， 洗脱剂为氨水加氯化铵；用茚三酮检查流出 液，pH9.5～12，得率可达90%～95%