赖氨酸发酵工艺流程图
氨基酸发酵工艺学要点 1味精厂的主要生产车间：糖化车间、发酵车间、提取车间、精制车间 2淀粉生产的流程 原料→清理→浸泡→粗碎→胚的分离→磨碎→分离纤维→分离蛋白质→清洗→离心分离→干燥→淀粉3淀粉的液化及糖化定义。 在工业生产上，将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的“糖化”所制的的糖液称为淀粉水解糖 液化是利用液化酶使淀粉糊化，黏度降低，并水解到糊精和低聚糖的程度 4淀粉液化过程使用淀粉酶，水解位置1，4糖苷键，糖化过程使用糖化酶，水解位置1，4糖苷键和1，6糖苷键。 5液化结束后，为何要进行灭酶处理，如何操作？ 液化结束后反应快速升温灭酶，高温处理时，通过喷射器快速升温至120~145°，快速升温比逐步升温产生的“不溶性淀粉颗粒”少，所得的液化液既透明又易过滤。淀粉出糖率高，同时由于采取快速升温法，缩短了生产周期 6葡萄糖的复合反应。 7淀粉的糊化、老化定义及影响老化的因素。 （1）糊化 若将淀粉乳加热到一定温度，淀粉颗粒开始膨胀，偏光十字消失。温度继续上升，淀粉颗粒继续膨胀，可达原体积几倍到几十倍。由于颗粒的膨胀，晶体结构消失，体积膨胀大，互相接触，变成糊状液体，虽然停止搅拌淀粉也不会再沉淀，这种现象称为糊化。 （2）老化 分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列成为新氢键的过程。 （3）影响老化的因素①淀粉的成分（直链易老化，支链淀粉难老化）②液化程度③酸碱度④温度⑤淀粉糊浓度 8 DE值与DX值的概念. DE值表示淀粉水解程度或糖化程度。也称葡萄糖值 DE=还原糖浓度/（干物质浓度*糖液相对密度）*100％ DX值指糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率。 DX=葡萄糖浓度/（干物质浓度*糖液相对密度）*100％ 9淀粉水解糖的质量要求有哪些？ 1糖液透光率＞90%（420nm）。2不含糊精、蛋白质（起泡物质）。3转化率＞90%。DE值（Dextrose equivalent，葡萄糖当量值）4还原糖浓度：18%左右。5糖液不能变质。6pH4.6-4.8 10 说说酸水解法、酸酶法和酶水解法三种不同水解工艺的优劣？ 酸水解法是利用无机酸为催化剂，在高温高压下，将淀粉转化为葡萄糖的方法。该法具有工艺简单，水解时间短，生产效率高，设备周转快的优点。该水解法要求耐腐蚀，耐高温，耐压的设备。 酸酶法是先将淀粉用酸水解成糊精或低聚糖，然后再用糖化酶将其水解为葡糖糖的工艺。采用酸酶法水解淀粉制糖，酸用量少，产品颜色浅，糖液质量高 酶水解法主要是将淀粉乳先用α-淀粉酶液化，过滤除去杂质后，然后用酸水解成葡萄糖的工艺。该工艺适用于大米或粗淀粉原料 11 固定化酶的定义及制备方法有哪几种？ 固定化酶（immobilized enzyme）：由于水溶性酶的缺点,所以将它与固相载体相连,由固相状态催化反应,称酶的固定化. ①吸附法②偶联法③交联法④包埋法 12生物素对谷氨酸生物合成途径影响。 1.生物素对糖代谢的速率的影响（主要影响糖降解速率）
赖氨酸发酵生产 摘要：赖氨酸是人体必需的八大氨基酸之一，能促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神经组织功能的作用。赖氨酸为碱性必需氨基酸。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低，且在加工过程中易被破坏而缺乏，故称为第一限制性氨基酸。将赖氨酸添加到食品中能大大提高蛋白质的利用率，又是一种优良的食品强化剂。因此研究赖氨酸的生产有着很高的价值。关键词： 简介： 赖氨酸是一种碱性氨基酸，是仅次于谷氨酸的第二大氨基酸产品，是谷物蛋白的第一限制性氨基酸，在谷物食料中添加适量的赖氨酸，其蛋白质的生物价大大提高。 赖氨酸的应用范围很广。①作为食品强化剂；②作为药物可用作肝细胞再生剂，对改善肝功能，治疗肝硬化、高氨症，增进食欲、改善营养状况有明显的疗效；③作为饲料添加剂，在畜、禽类的饲料中添加少许的赖氨酸，对家禽、家畜的日增重、料肉比、家禽的产卵量等方面效果尤为显著。 1．赖氨酸发酵机制 赖氨酸合成途径的调节机制 （1）谷氨酸优先合成，谷氨酸合成过剩就会抑制谷氨酸脱氢酶（GD）的活性，使得生物合成的代谢流转向天门冬氨酸。天门冬氨酸的过剩也会抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的活性，使得天门冬氨酸不致大量积累。 （2）赖氨酸的前体物质天门冬氨酸与乙酰辅酶A的生成形成平衡合成，乙酰辅酶A的增加能逆转天门冬氨酸对其自身合成的反馈抑制。 （3）天门冬氨酸激酶（AK）受赖氨酸与苏氨酸的协同反馈。AK是一个变构酶，催化天门冬氨酸和ATP形成α-天门冬氨酸磷酸，有两个变构位置可以接受末端产物。AK受赖氨酸与苏氨酸的协同抑制，当只有赖氨酸或苏氨酸与变构位置结合时，酶活影响不大，当赖氨酸与苏氨酸同时结合到两个变构位置时，酶活受到强烈的抑制。此外，AK是赖氨酸合成途径中唯一的反馈调节点。 （4）赖氨酸亮氨酸的生物合成之间存在着代谢互锁，赖氨酸分支途径的初始酶二氢吡啶二
各种氨基酸的生产工艺 1、谷氨酸 (1)等电离交工艺方法——从发酵液中提取谷氨酸，即将谷氨酸发酵液降温并用硫酸调PH值至谷氨酸等电点(pH3.0- 3.2)，温度降到10 以下沉淀，离心分离谷氨酸，再将上清液用硫酸调pH至1.5上732强酸性阳离子交换树脂，用氨水调上清液pH10进行洗脱，洗脱下来的高流分再用硫酸调pH1.0返回等电车间加入发酵液进行等电提取，离交车间的上柱后的上清液及洗柱水送去环保车间进行废水处理。 该工艺方法的缺点是：废水量大，治理成本高，酸碱用量大。 (2)连续等电工艺——将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40℃左右，连续加入有晶种的等电罐中，同时加入硫酸，控制等电罐中PH值维持在3.2左右，温度40℃进行结晶。 该工艺方法废的优点是：水量相对较少；缺点是：氨酸提取率及产品质量较差。 (3)发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺——谷氨酸发酵液经灭菌后进入超滤膜进行超滤，澄清的谷氨酸发酵液在第一调酸罐中被调整pH值为3.20～3.25，然后进入常温的等电点连续蒸发降温结晶装置进行结晶，分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和母液，将一部分母液进入脱盐装置，脱盐后的谷氨酸母液一部分与超滤后澄清的谷氨酸发酵液合并；另一部分在第二调酸罐中被调整pH值至4.5～7，蒸发、浓缩、再在第三调酸罐中调pH值至3.20～3.25后，进入低温的等电点连续蒸发降温结晶装置，使母液中的谷氨酸充分结晶出来，低温的等电点连续蒸发降温结晶装置排出的晶浆被分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和二次母液。(4)水解等电点法 发酵液-----浓缩（78.9kPa，0.15MPa蒸汽）----盐酸水解（130 ℃，4h ）----过滤-----滤液脱色-----浓缩-----中和，调pH至3.0-3.2（NaOH或发酵液） -----低温放置，析晶-------谷氨酸晶体 此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省 (5)低温等电点法 发酵液-----边冷却边加硫酸调节pH4.0-4.5-----加晶种，育晶2h-----边冷却边加硫酸调至pH3.0-3.2------冷却降温------搅拌16h------4 ℃静置4h------离心分离 --------谷氨酸晶体 此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省 (6)直接常温等电点法 发酵液-----加硫酸调节pH4.0-4.5-----育晶2-4h-----加硫酸调至pH3.5-3.8------育晶2h------加硫酸调至pH3.0-3.2------育晶2h------冷却降温------搅拌16-20h------沉淀2-4h-------谷氨酸晶体 此工艺的优点：设备简单、操作容易、生产周期短、酸碱用量省。 2、L-亮氨酸 （1）浓缩段 原料：蒸汽 将一次母液通入浓缩罐内，通入蒸汽，温度120度，气压-0.09Mpa，浓缩时间6h，结晶。终点产物：结晶液（去一次中和段） （2）一次中和段 辅料：硫酸，纯水 结晶液进入一次中和罐，通入硫酸，纯水，温度80，中和时间4h，过滤 终点产物：1，滤液（回收利用）2，滤渣（去氨解段）
目录 摘要................................................................ VI Abstract ............................................................... VII 第一章绪论. (1) 1.1赖氨酸简介 (1) 1.2赖氨酸的性质 (1) 1.3赖氨酸的发展现状 (2) 1.4赖氨酸的作用及缺乏症 (2) 1.5赖氨酸的生产方法 (2) 1.4.1二步发酵法 (2) 1.4.2直接发酵法 (3) 1.6赖氨酸的提取与精制 (3) 1.7电渗析的原理 (3) 1.8生物工业下游技术的一般工艺过程 (4) 第二章赖氨酸的生产工艺流程 (6) 2.1赖氨酸生产工艺概述 (6) 2.2赖氨酸生产工艺流程图 (6) 2.3原料预处理及淀粉水解糖的制备 (6) 2.3.1赖氨酸的发酵生产法 (6) 2.3.2原料的预处理 (8) 2.3.3淀粉水解糖的制备 (8) 2.4种子扩大培养 (8) 2.5赖氨酸发酵工艺条件控制 (9) 2.6赖氨酸的提取 (10) 2.7赖氨酸的精制 (10)
第三章工艺计算 (11) 3.1物料衡算 (11) 3.1.1工艺技术指标 (11) 3.1.2赖氨酸发酵车间物料衡算 (12) 3.1.3年产4000t赖氨酸厂发酵车间物料衡算结果汇总 (14) 3.1.4年产4000t赖氨酸提取车间物料衡算 (16) 3.2热量衡算 (17) 3.2.1淀粉液化工序的热量衡算 (17) 3.2.2液化液糖化过程的热量衡算 (18) 3.2.3发酵车间热量衡算 (19) 3.2.4赖氨酸溶液浓缩结晶过程的热量衡算 (21) 3.2.5赖氨酸干燥过程的热量衡算 (23) 3.2.6年产4000t赖氨酸厂热量衡算结果汇总 (24) 3.3过程水的衡算 (25) 3.3.1糖化工序用水量 (25) 3.3.2连续灭菌工序的用水量 (25) 3.3.3发酵工序的用水量 (26) 3.3.4提取工序的用水量 (26) 3.3.5中和脱色工序的用水量 (26) 3.3.6精制工序的用水量 (26) 3.3.7动力工序的用水量 (26) 3.3.8年产4000t赖氨酸水量衡算结果汇总 (26) 3.4无菌空气消耗量的计算 (27) 3.4.1无菌空气消耗量计算的方法和步骤 (27) 3.4.2年产4000t赖氨酸厂无菌空气计算 (29)
本技术涉及发酵领域，具体提供了一种L赖氨酸的发酵方法，在赖氨酸一级种子培养基、赖氨酸二级种子培养基和赖氨酸发酵培养基中添加醋酸 盐，并优化了上述各培养基的配方和发酵工艺。本技术所提供的发酵方法，能够促进产赖氨酸菌体的生长和赖氨酸的合成，显著提高终点赖氨酸含 量、总酸量及糖酸转化率，并显著缩短发酵周期。 技术要求 1.一种L-赖氨酸的发酵方法，其特征在于，在赖氨酸一级种子培养基、赖氨酸二级种子培养基和赖氨酸发酵培养基中添加醋酸盐。 2.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)赖氨酸一级种子培养：赖氨酸摇瓶种子接入赖氨酸一级种子培养基在一级种子罐中培养，一级种子罐中硫酸铵的初始浓度为8-12g/L，当一级种 子培养基中总糖浓度下降至8-15g/L时，停止培养，得成熟赖氨酸一级种子液； (2)赖氨酸二级种子培养：将成熟赖氨酸一级种子液接入赖氨酸二级种子培养基在二级种子罐中培养，二级种子罐中硫酸铵的初始浓度为10- 15g/L，当二级种子培养基中还原糖浓度下降至5-8g/L时，停止培养，得成熟赖氨酸二级种子液； (3)赖氨酸发酵培养：将成熟赖氨酸二级种子液接入赖氨酸发酵培养基中，在流加葡萄糖溶液和硫酸铵溶液的条件下，在发酵罐中发酵培养，发酵 罐中的硫酸铵初始浓度为9-14g/L，培养40-44小时，得到L-赖氨酸。 3.根据权利要求1或2所述的发酵方法，其特征在于，所述赖氨酸一级种子培养基包括：蔗糖20-40g/L，硫酸镁0.5-1.5g/L，磷酸二氢钾0.5-1.5g/L， 硫酸铵8-12g/L，酵母浸粉5-10g/L，苏氨酸0.4-0.6g/L，蛋氨酸0.4-0.6g/L，味精7-10g/L，丙酮酸钠0.5-0.8g/L，醋酸盐1-3g/L。 4.根据权利要求1或2所述的发酵方法，其特征在于，所述赖氨酸二级种子培养基包括：葡萄糖60-80g/L，硫酸镁0.5-1.5g/L，磷酸二氢钾0.5- 1.5g/L，硫酸铵10-15g/L，玉米浆水解液1-1.5g/L，毛发水解液1-1.5g/L，甜菜糖蜜10-15ml/L，苏氨酸0.4-0.6g/L，蛋氨酸0.4-0.6g/L，醋酸盐1-3g/L。 5.根据权利要求1或2所述的发酵方法，其特征在于，所述赖氨酸发酵培养基包括：葡萄糖20-40g/L，硫酸镁0.5-1.5g/L，磷酸0.3-0.5ml/L，硫酸铵9- 14g/L，玉米浆水解液0.5-1g/L，毛发水解液0.5-1g/L，甜菜糖蜜10-15ml/L，甜菜碱0.5-0.8g/L，醋酸盐1-3g/L。 6.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，步骤(3)流加葡萄糖溶液和硫酸铵溶液的方法为：发酵培养过程中每2-4h取样测发酵液的还原糖浓 度和氨氮浓度，当发酵液中的还原糖浓度下降至4-8g/L时，开始流加质量体积浓度为50-60％葡萄糖溶液并维持发酵液的还原糖浓度为4-8g/L，当 发酵液中的氨氮浓度下降为1-2g/L时，开始流加质量体积浓度为40-45％硫酸铵溶液并维持发酵液中的氨氮浓度为1-3g/L。 7.根据权利要求6所述的发酵方法，其特征在于，流加质量体积浓度为40％的硫酸铵溶液。 8.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，步骤(1)赖氨酸摇瓶种子的接种量为赖氨酸一级培养基体积的1-3‰，培养过程中控制溶氧30％- 50％。 9.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，步骤(2)成熟赖氨酸一级种子液的接种量为赖氨酸二级培养基体积的2-5％，培养过程中控制溶氧 30％-50％。 10.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，步骤(3)成熟赖氨酸二级种子液的接种量为赖氨酸发酵培养基体积的10-15％，培养过程中控制溶 氧25％-40％。 技术说明书 一种L-赖氨酸的发酵方法 技术领域 本技术属于微生物发酵领域，具体地说，涉及一种发酵生产L-赖氨酸的方法。 背景技术 L-赖氨酸为碱性必需氨基酸，同时也是人体和动物所不能合成的八种必需氨基酸中最重要的一种，故常称为第一限制性氨基酸。人体必需通过日常饮食和补赖氨酸含量甚低，且在加工过程中易被破坏，造成赖氨酸缺乏。 L-赖氨酸在医药工业、食品工业、畜牧饲料等领域都有着广泛的应用。在谷类为主的食品中添加一定量的L-赖氨酸，可提高其蛋白质的吸收率和营养价值；在高饲料的利用率；在医药工业上，L-赖氨酸一般被用作氨基酸输液，可以作为治疗铅中毒的药物、利尿的辅助治疗剂、血栓预防剂。
氨基酸发酵工艺学要点 味精厂的主要生产车间：糖化车间、发酵车间、提取车间、精制车间 淀粉生产的流程。 淀粉的液化及糖化定义。 淀粉液化过程使用淀粉酶，水解位置1，4糖苷键，糖化过程使用糖化酶，水解位置1，4糖苷键和1，6糖苷键。 液化结束后，为何要进行灭酶处理，如何操作？ 葡萄糖的复合反应。 淀粉的糊化、老化定义及影响老化的因素。 DE值与DX值的概念 淀粉水解糖的质量要求有哪些？ 说说酸水解法、酸酶法和酶水解法三种不同水解工艺的优劣？ 固定化酶的定义及制备方法有哪几种？ 生物素对谷氨酸生物合成途径影响。 在谷氨酸发酵中如何控制细胞膜渗透性。 诱变育种概念。 谷氨酸生产菌的育种思路 现有谷氨酸生产菌主要有哪四个菌属。 谷氨酸发酵生产菌的主要生化特点。 日常菌种工作。 菌种扩大培养的概念和任务 谷氨酸发酵一级种子和二级种子的质量要求 影响种子质量的主要因素 氨基酸生产菌菌种的来源有哪些。 工业微生物菌种保藏技术是哪几种？ 冷冻保藏的分类 菌种衰退和复壮的概念 代谢控制发酵的定义 谷氨酸发酵培养基包括哪些主要营养成分。 生长因子的概念 影响发酵产率的因素有哪些。 谷氨酸发酵过程调节pH值的方法 谷氨酸发酵不同阶段对PH的要求：前期pH7.3、中期pH7.2 、后期pH7.0 放罐pH6.8 谷氨酸发酵时,出现泡沫过多,一般是什么原因,该怎样处理? 谷氨酸发酵过程，菌体生长缓慢或不长的原因及解决方法？ 谷氨酸发酵过程，耗糖快,pH偏低, 产酸低原因及解决方法 谷氨酸生产菌最适生长温度为？，发酵谷氨酸最适发酵温度？，最适合生长pH为？。 发酵过程中CO 2迅速下降，说明污染噬菌体， CO 2 连续上升，说明污染杂菌 消泡方法有哪几种？一次高糖发酵工艺 噬菌体侵染的异常现象染菌的分析
1TPM赖氨酸分离提取工艺设计 学生姓名： 学号： 指导教师： 专业名称：生物工程 完成时间： 2011年11月
目录 目录 (1) 第一章项目总论 (3) 1.1赖氨酸的简介 (3) 1.2赖氨酸的性质 (3) 1.3赖氨酸的作用 (3) 1.4赖氨酸的生产方法 (4) 1.4.1二步发酵法 (4) 1.4.2直接发酵法 (4) 1.5赖氨酸的提取精制 (4) 1.6生物工业下游技术的一般工艺过程 (5) 1.7离子交换原理 (5) 第二章技术方案 (1) 2.1产品方案 (1) 2.2发酵工艺流程示意图 (1) 2.3发酵过程工艺流程 (1) 2.3.1发酵法 (1) 2.3.2发酵液的预处理 (2) 2.3.3赖氨酸的提取 (2) 2.3.4浓缩和结晶 (2) 2.4工艺技术指标及基础数据 (2) 2.4.1主要技术指标如下表： (2) 2.4.2主要原材料质量指标 (3) 2.4.3二级种子培养基 (3) 2.4.4发酵培养基 (3) 2.5赖氨酸发酵车间的物料衡算 (3) 2.6热量衡算 (1) 2.6.1发酵过程中的冷却水耗量计算 (1) 2.6.2发酵过程中的无菌空气耗用量的计算 (1) 第三章发酵车间设备设计与选型 (1) 3.1发酵罐的选型 (1) 3.1.1发酵罐容积和台数的确定 (1) 3.1.2主要尺寸的计算 (1) 3.1.3发酵罐冷却面积的计算 (1) 3.1.4发酵罐搅拌器的设计 (1) 3.2电机的确定 (1)
3.2.1 计算Re m (1) 3.2.2计算不通气时的搅拌轴功率P O (1) 3.2.3计算通风时的轴功率Pg (1) 3.2.4求电机功率P电 (1) 3.3发酵罐设备结构的工艺设计 (1) 3.3.1空气分布器 (1) 3.3.2档板 (1) 3.3.3密封方式 (1) 3.3.4 冷却管布置 (1) 3.3.5发酵罐设备材料的选择 (1) 3.4种子罐的选型 (1) 3.4.1种子罐容积和数量的确定 (1) 3.4.2种子罐主要尺寸确定 (1) 3.4.3种子罐型号确定 (1) 3.5赖氨酸提取的树脂设计 (1) 第四章防污措施 (1) 4.1废水的处理 (1) 4.3废渣的处理 (1) 第五章结语 (1) 参考文献 (1)
1、味精是L-谷氨酸单钠的商品名称，含有一分子的结晶水，其分子式为NaC5H8O4N·H2O 2、国内味精厂所使用的谷氨酸生产菌株主要有北京棒杆菌AS1.299、钝齿杆菌AS1.542 和天津短杆菌T 6-13三类。 3、谷氨酸发酵中，谷氨酸产生菌只有一条生物合成途径中，生成谷氨酸的前体物为α-酮戊二酸。而在赖氨酸发酵中，存在两条不同的生物合成途径，即二氨基庚二酸途径和α-氨基己二酸途径 4、谷氨酸制味精过程中，中和操作时一般应先加谷氨酸后加碱，否则会发生消旋化，生成DL- 谷氨酸钠。 5、在谷氨酸发酵中，溶解氧的大小对发酵过程有明显的影响。若通气不足，会生成乳酸或琥珀 酸，若通气过量，会生成ɑ－酮戊二酸 6、从发酵液中提取赖氨酸，目前一般采用离子交换方法。影响提取得率最大的是菌体和钙离子 7、谷氨酸的晶型分为α-型结晶和β-型结晶两种，等电点提取谷氨酸时，首先必须形成一定数量 的晶核，然后才能进行育晶。谷氨酸起晶有自然起晶和加晶种起晶两种方法。 8在谷氨酸发酵中，生成谷氨酸的主要酶有谷氨酸脱氢酶（GHD）、转氨酶（AT）和谷氨酸合成酶（GS）三种。 9、L–谷氨酸在水溶液中的等电点是3.22，L–赖氨酸的等电点是6.96 10、在谷氨酸发酵过程中，对生物素的要求是亚适量，而在赖氨酸发酵生产中要求生物素过量。 11、游离的赖氨酸具有很强的呈盐性，因此，一般工业制造产品是以赖氨酸盐酸盐形式存在，其化学性质相当稳定。 二、单项选择题（共10小题，每小题2分，共20分） 得分评卷人 1、下列菌株中，_C_属于赖氨酸产生菌。 A．Hu7251 B．FM84-415 C．AS1.563 D．WTH-1 2、下列哪种氨基酸发酵是在供氧不足的条件下产酸最高？（D ） A．精氨酸B．赖氨酸C．苏氨酸D．亮氨酸 3、谷氨酸发酵产酸期的最适温度一般为（C ）。 A．30℃~32℃B．32℃~34℃C．34℃~37℃D．38℃~40℃ 4、在谷氨酸（AS1.299菌）发酵中后期，为有利于促进谷氨酸合成，pH值维持在___C__范围为好。A．pH6.2~6.4 B．pH6.8~7.0 C．pH7.0~7.2 D．pH7.3~7.6
L-赖氨酸的发酵生产工艺研究 摘要: L-赖氨酸是人体和动物所不能合成的八种必需氨基酸中最重要的一种。L-赖氨酸是国际市场上发展前景良好的产品，消费需求每年以7-10%的速度递增，国内年产量则以每年20-30%以上的速度递增。其广泛应用于医药、食品和饲料等领域。目前生产赖氨酸最主要的方法是微生物发酵法。本文从赖氨酸的生产现状、生产方法，发酵过程中的代谢调控以及赖氨酸生产菌种的选育和生产赖氨酸的前景展望这几个方面综述了赖氨酸生产工艺。 关键词: 赖氨酸；发酵；菌种；展望 前言 赖氨酸(Lysine) 的化学名称为2，6-二氨基己酸，有L-型(左旋)、D-型(右旋)和DL 型(消旋)三种旋学异构体。赖氨酸是人和动物营养的必需氨基酸之一，不能参加转氨作用[1]。人类和动物可吸收利用的只有L型。它对调节体内代谢平衡、提高体内对谷类蛋白质的吸收、改善人类膳食营养和动物营养、促进生长发育均有重要作用。L-赖氨酸主要用于医药、食品和饲料工业。全球约9 0％的赖氨酸用作饲料添加剂，约5％用作食品添加剂，其余5％用作医药中间体[2]。目前，全球赖氨酸年总需求量约为85万t/a，年增长率为7％一8％。现全球赖氨酸总产能约为80万t/a，产量较大的是日本味之素公司(26万t/a)、美国ADM公司、BASF韩国公司和协和发酵工业公司等。国内赖氨酸需求量估计在13万t/a左右。赖氨酸应用范围较广，2003年以后，我国已成为全球最大的赖氨酸生产大国。目前已建成和正在建设的赖氨酸厂主要有广西赖氨酸公司、福建大泉赖氨酸有限公司、四川川化味之素有限公司、大成赖氨酸厂、肇东赖氨酸厂等。文章从赖氨酸的生产现状、生产方法，发酵过程中的代谢调控以及赖氨酸生产菌种的选育和生产赖氨酸的前景展望等方面论述了赖氨酸生产工艺的研究进展。 1赖氨酸生产现状 L-赖氨酸最初是从蛋白质水解物中分离得到的，蛋白质水解法一般以动物血粉为原料，此法最多的特点是工艺流程简单，但是原料来源很有限，仅适合小规模生产。此后又出现了化学合成法、水解法，酶法。直到1960年，日本首先采用微生物发酵法生产赖氨酸。微生物发酵生产氨基酸是人为地解除氨基酸生物合成的代谢控制机制，使其积累大量所需氨基酸。氨基酸的L-型立体专一性决定了发
赖氨酸工业化生产 赖氨酸，Lysine ，化学名称 2,6-二氨基己酸 化学组成 C6H14O2N2 CH2NH2 CH2 CH2 CH2 CH ·NH2 COOH Lys 发酵工艺流程： ↓ 淀粉酶 ↓ ↓ ↓ → ↓ ↓ 淀 粉 糖 化 过 滤 液体葡萄糖 糖 蜜 加N.P.K.Mg 配 料 灭 菌 菌种斜面 ↓ 摇瓶种子 ↓ 种子罐 发酵罐 发酵液 提取、精制 Lys 压缩空气 ↓ 油水分离 ↓ 总过滤器 分过滤器
（一）培养基 1、碳源:(不能直接利用淀粉） ◆葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖（来源大米、玉米和薯类） ◆糖蜜（甘蔗、甜菜） 2、氮源：（不能直接利用蛋白质） 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％。 3、生物素：赖氨酸菌种为生物素缺陷型和某些营养素缺陷型（高丝氨酸、甲 硫氨酸、丙氨酸等）。因严格控制用量。 （二）菌种的扩大培养和种子的质量要求 种子培养过程 斜面菌种→一级种子培养→二级种子培养→发酵罐 1、菌种： 短棒杆菌属：黄色短杆菌；乳糖发酵短杆菌。 棒杆菌属：谷氨酸棒杆菌。 2、分类（按表型） 营养缺陷型：谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌选育的Hse－、Met－、Thr－。敏感性菌株：Met、Thr突变株。 代谢调节突变株：谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌选育的AECr；AECr ＋AHVr 组合型菌株：Hse －、Met－、Thr－组合AECr；AECr ＋AHVr 3、生长特点： 适用于糖质原料，需氧，以生物素为生长因子。 4、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。 5、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。 6、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。 7、接种量：二级种子，接种量2-5％，种龄12h。三级种子，接种量稍大，约10％，种龄6－8h。 （三）赖氨酸发酵工艺控制 1、温度对谷氨酸发酵的影响 赖氨酸发酵前期，主要进行菌体繁殖。幼龄菌对温度敏感，温度控制在产
第1章引言2 研究背景2 设计的任务及主要设计内容3 设计的规模及产品3 工艺技术参数3 生产 基础数据3 种子培养基4 发酵培养基4 第2章厂址的选择5 厂址选择的重要性5 厂址选择的原则5 第3章工厂总平面设计7 总平面设计内容7 总平面设计的原则7 工厂建筑物面积设计8 第4章赖氨酸生产工艺8 赖氨酸生产工艺8 赖氨酸生产工艺概述8 工艺的选择：9 原料预处理及淀粉水解糖制备原料的预处理12 淀粉水解糖制备12 工艺操作规程12 种子扩大培养及赖氨酸发酵13 总体情况13 车间操作规程13 12 第5章物料衡算和能量衡算15 发酵车间 的物料衡算15 发酵液量15 发酵液配制需糖量16 二级种子液量16 二级种子培养液所需糖量16 生产一周期赖氨酸需总糖量16 耗用淀粉的原料量16 发酵培养基硫酸铵耗用量16 二级种子硫酸铵耗用量16 玉米浆耗用量16 磷酸二氢钾耗用量16 硫酸镁耗用量16 碳酸钙用量16 苏氨酸钠耗用量16 物料衡算总量16 赖氨酸发酵车间的能量衡算17 蒸汽消耗量计算: 17 冷却水消耗量计算18 第6章设备选型错误!未定义书签。 发酵罐的选择错误!未定义书签。种子罐的选择错误!未定义书签。搅拌器轴功率的计算错误! 未定义书签 发酵罐搅拌器错误!未定义书签。种子罐搅拌器错误!未定义书签。贮罐计算错误! 未定义书签。配料罐的计算错误!未定义书签。发酵罐配料罐错误!未定义书签。种子罐配料罐错误! 未定义书签。离心机计算错误! 未定义书签。主要设备一览表错误!未定义书签。 第7章环境保护与安全生产错误!未定义书签。 概述错误!未定义书签。治理标准如下：错误!未定义书签。 环保设计错误! 未定义书签。 三废处理错误! 未定义书签。废气的处理错误! 未定义书签。废水的处理错误! 未定义书签。废渣的处理错误! 未定义书签。
赖氨酸的发酵调控研究 一、实验目的 1、了解赖氨酸发酵常用的发酵菌种。 2、掌握L-赖氨酸发酵的工艺控制过程和方法。 3、能熟练运用发酵过程的基本原理，根据实验的不同要求，正确的设计实验方 案，并按照实验方案进行实验研究 二、实验原理 赖氨酸的生产方法有水解法(已淘汰)、合成法、酶法和直接发酵法。直接发酵法合成的赖氨酸是一种次级代谢产物。微生物合成赖氨酸是诱导物的诱导调节、自身产物的反馈调节、自身产物的分解调节、以及细胞膜透性的调节等次级代谢调节综合作用的结果。谷氨酸棒杆菌合成赖氨酸的自身产物调节作用如图1所示。 图1 谷氨酸棒杆菌合成赖氨酸的自身产物调节作用
三、材料与分析方法 1、菌种 谷氨酸棒杆菌（编号10065，中国微生物菌种保藏管理中心）。 2、培养基 （1）斜面培养基：牛肉膏1.1%，蛋白胨1.0%，葡萄糖0.5%，NaCl 0.5%，琼脂0.2%，pH7.0，在0.1Mpa压力下灭菌20min。 （2）种子培养基：糖蜜2.0%，豆饼水解液0.5%，(NH4)2SO4 0.4%，CaCO3 0.5%，K2HPO4 0.1%，MgSO4 0.04%，pH7.0,，于250mL三角瓶内装25mL种子培养基, 在0.1Mpa压力下灭菌20min。 （3）发酵培养基：糖蜜20%，豆饼水解液1.0%，玉米浆（氮源）0.6%，(NH4)2 SO4 2%，K2HPO4 0.1%，MgSO4 0.05%，FeSO4 0.2%，MnSO4 0.2%，pH7.0，于250mL三角瓶装液25mL发酵液，在0.1Mpa压力灭菌20min。 3、分析方法 （1）丝氨酸的测定 采用变色酸-分光光度法测定（见附录1）。 （2）赖氨酸的测定 发酵液中赖氨酸含量的测定采用茚三酮比色法，并加以改进。吸取发酵液4mL, 6000r/min离心10min去菌体及杂质。取上清液2mL，加茚三酮试剂（A液：茚三酮1.25g溶于94mL乙二醇甲醚中；B液：CuCl2·2H2O 1.97g溶于32mL 0.1mol/L柠檬酸溶液中；将A、B两液混合，用蒸馏水定容到250mL）4mL，混合，在沸水浴加热20min，冷却后测定475nm处的吸光度值，通过查赖氨酸标准曲线得知发酵液中赖氨酸的浓度。 （3）菌体形态观察、菌种培养特性和菌种主要生理生化特性检查 参照《工业微生物试验技术手册》的方法.。 （4）高丝氨酸脱氢酶活力的测定 从图1 可知，天冬氨酸半醛在高丝氨酸脱氢酶的作用下可以转化为丝氨酸，因此，本实验以一定反应条件下，单位时间内生成的丝氨酸的量所需的酶作为一个酶活力单位（U）1U=1ug/min。 ①粗酶液的制备 取5ml发酵液5500g离心15min，用pH 7.5的0.25mmol的Tris-HCL缓冲液洗涤两次，超声波破碎10min，10000g离心15min得上清液即为粗酶提取液；
氨基酸发酵工艺学试题集 一、名词解释 名词解释： 1. 液化：是利用液化酶使淀粉糊化，粘度降低，并水解得到糊精和低聚糖的程度。 2.糖化：是用糖化酶将液化产物进一步彻底水解成葡萄糖的过程。 3.发酵热：发酵过程中释放出来的净热量称为发酵热，发酵热 = 生物热 + 搅拌热 - 蒸发热 - 辐射热 - 显热。 4. DE值：即葡萄糖值，表示淀粉水解程度及糖化程度。DE值 = 还原糖 / 干物质× 100％ 5. DX值：糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率。 6. 代谢控制发酵：就是用遗传学或其它生物化学的方法，人为的改变、控制微生物的代谢，使有用产物大量生成、积累的发酵。 7. 噬菌体效价：每毫升试样中所含有具有侵染性的噬菌体的粒子数。 8. 发酵转换：当发酵条件发生改变时，必然会影响到生物代谢途径分支的关键酶的酶量和酶活性的改变，从而导致发酵方向发生转换，从而产生不同的代谢产物。 9. 淀粉液化：利用α-淀粉酶将淀粉液化，转化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加。 10. 临界溶氧浓度：指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。 11. 末端产物阻遏：是指由某代谢途径末端产物的过量累积时而引起的反馈阻遏，是一种较为重要的反馈阻遏。 12.糖酸转化率：产出的谷氨酸与投入的葡萄糖总量的百分比，糖酸转化率 = 产出的谷氨酸 / 投入的葡萄糖量× 100% = （产酸水平×放罐体积） / （种子用糖量 + 发酵培养基用糖量 + 流加糖量）× 100% 。 13. 生物素的“亚适量”：指淀粉糖原料产谷氨酸生产过程中，控制发酵培养基的生物素浓度在5～6μg / L，此浓度即为生物素的“亚适量。生物素是催化乙酰CoA羧化酶的辅酶，参与脂肪酸的合成，从而影响磷脂合成及细胞膜的形成。它的作用主要影响谷氨酸产生菌细胞膜的谷氨酸通透性；同时也影响菌体的代谢途径。因此，为了形成有利于谷氨酸向外渗透的细胞膜，必须使磷脂合成不充分，因而必须要控制生物素“亚适量”。 14. 种子扩大培养：指将处于休眠状态的保藏菌种接入试管斜面活化后，再经过摇瓶、种子罐等逐级扩大培养，从而获得一定数量和质量的纯种的过程。 15. 营养缺陷型：对某些必须的营养物质（AA)或生长因子的合成能力出现缺陷的变异菌株或细胞。必须在基本培养基（如由葡萄糖和无机盐组成的培养基）中补加相应的营养成分才能正常生长。 16. 流加发酵：也叫补料分批发酵、半连续发酵、半连续培养。它是以分批培养为基础，间歇或连续地补加新鲜培养基的一种发酵方法。 17. 糊化：淀粉在热水中能吸收水分而膨胀，最后淀粉粒破裂，淀粉分子溶解于水中形成带有粘性的淀粉糊，此过程称为糊化。 18. 连续等电点法：是指在大量谷氨酸晶体存在的条件下，一边连续等当量添加发酵液（或谷氨酸锌盐溶液）与盐酸（或硫酸）使溶液始终在结晶点PH3.0(或PH2.4)，一边连续从底部打出谷氨酸结晶液，送入育晶罐（池）继续育晶的工艺。
： 糖化车间工艺流程 1；根据生产量投放玉米淀粉，1.8吨玉米淀粉能产出1吨赖氨酸，玉米淀粉溶解温水4 0度左右通过调浆PH值5.6-5.8左右，升温至105-110度，液化过程需要加入酶制剂，起催化和化学反应作用，4个成流罐，一个成流罐液化需要半小时。 2；液化工序完成后，到糖化罐需要30个小时，调节PH值4.2，温度在60度左右，转化到葡萄糖溶液稀释浓糖30%，在通过过滤去除杂质，得到50%浓糖。 1；菌种室提供一级种子，到种子罐进行培养，适宜温度37度，需要24-26小时，之后成为二级种子，需要连续灭菌。 2；发酵配料，加入镁，碳源C,钾，磷，玉米浆，水，糖蜜，氮，经过连续灭菌进入发酵罐培养，需要44-50小时，发酵培养需要有碳源（50%浓糖），氮源（液氨.硫酸铵），液氨调节PH值6.8左右。一吨赖氨酸需要1.66吨纯浓糖，一吨赖氨酸需要硫酸氨（0.34-0.35）吨。 3：发酵车间有3个种子罐，每个种子罐40m3，发酵罐3个，每个350m3，加硫酸铵有2个罐，泡敌罐2个，泡沫罐主要调泡沫，清除泡沫。58%浓糖储藏罐2个，每个储藏罐60m3， 4：发酵连消，流量每小时60m3，连消罐8.8m3/个，温度在127度，发酵连消补加N,C（硫酸铵，浓糖）可以合用一个连消系统，并不干扰，种子连消器1个，温度需要127度，流量17m3/小时赖氨酸发酵液出来温度37度，通过升温至（60-70）度灭菌，还需要通过三效浓缩 一：赖氨酸生产原料组成 1：玉米淀粉; 主要是提供C元素和能量元素，是制作葡萄糖的主要原料，公司生产一吨赖氨酸需要1.8吨玉米淀粉。 2：硫酸氨；主要是提供氮元素，碳元素及能量元素，含氮需要在21% 公司目前使用包钢集团硫酸氨。
氨基酸发酵生产工艺 1. 概述 氨基酸在药品、食品、饲料、化工等行业中有重要应用。 氨基酸的制造始于1820年，蛋白质酸水解生产氨基酸，1850年化学合成氨基酸，1956年分离到谷氨酸棒状杆菌，日本采用微生物发酵法工业化生产谷氨酸成功，1957年生产谷氨酸钠（味精）商业化，从此推动了氨基酸生产的大发展。目前绝大多数应用发酵法或酶法生产，极少数为天然提取或化学合成法生产。 主要菌种有谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌、短芽孢杆菌、粘质赛式杆菌等，往往是生物素缺陷型，也有些是氨基酸缺陷型。还有采用基因工程菌进行生产的。 氨基酸的世界市场中，谷氨酸钠约占氨基酸总量的75％，其次为赖氨酸，占产量10％，其他约占15％。 国外谷氨酸采用甘蔗糖蜜或淀粉水解糖为原料的强制发酵工艺，产酸率13－15％，糖酸转化率50－60％；国内采用淀粉水解糖或甜菜糖蜜为原料生物素亚适量发酵工艺，产酸率10％，转化率60％。 菌种改良和新工艺开发，促进了中国氨基酸产业发展，应用于输液的18种氨基酸原料只有丝氨酸和色氨酸不能工业化生产仍需进口外，其余16种均已投产，国产化80％以上。2002年，全国氨基酸原料产品万吨，医药用总产量超过4200吨。2002年氨基酸制剂近1亿支（片/瓶）。氨基酸原料生产企业约20多家，制剂生产企业30多家。甘氨酸3000多吨，赖氨酸及其盐酸盐约1000吨，天门冬氨酸、缬氨酸、谷氨酸、亮氨酸、丙氨酸等几百吨。谷氨酸钠的生产规模最大，居世界首位。 2 氨基酸生产工艺 培养基制备 水解淀粉、糖蜜、醋酸、乙醇、烷烃等可作为碳源，取决于菌种和氨基酸种类和操作方式，常采用水解淀粉糖、糖蜜。氨盐、尿素、氨水等作为无机氮源，有机氮源有玉米浆、麸皮水解液、豆饼等。有机氮源还可提供生物素等微生物生长因子的来源。碳氮比对于氨基酸发酵非常重要，调节适宜的碳氮比。无机盐是发酵必需的，磷有很重要的影响。 主要发酵参数控制 三级发酵进行生产，主要参数控制如下。 pH：流加尿素和氨水控制，常用尿素，根据pH变化、菌体生长、残糖等调节，少量多次。如果用氨水，采用流加连续方式调节pH。PH的范围之间。 温度：最适温度因菌种和氨基酸种类而不同，菌体生长和氨基酸生产的温度也不同。对于温度敏感突变株，可采用分段调节控制策略。 溶解氧：供氧充足时，产率最高的氨基酸有谷氨酸、谷氨酰氨、脯氨酸和精氨酸等，它们对氧有高依赖性，氧分压应该在×105Pa以上，才能获得高产。低氧分压下，生产受阻。适当缺氧时，产率最高的氨基酸有亮氨酸、苯丙氨酸和缬氨酸等，菌体呼吸在受阻时，氧分压接近零，有利于发酵。供氧不足对生产影响不大的氨基酸发酵包括赖氨酸、异亮氨酸、苏氨酸等。 泡沫：加入天然豆油、玉米油或泡敌等进行消泡，控制泡沫的产生。 主要提炼工艺过程 过滤：用板框式压滤机过滤发酵液。 沉淀：根据氨基酸的等电点，采用等电沉淀、离子交换，提取氨基酸。 脱色：加入活性炭脱除色素。 精制：离子交换、重结晶等进行精制。
南京科技职业学院 毕业设计（论文） 题目赖氨酸的生产工艺概况姓名顾宇天 学号220228 所在系部化工系 专业班级精细1322 指导教师陈腊梅 2016年4月
摘要 赖氨酸是构成蛋白质的基本单位，是组成人体蛋白质的20种氨基酸之一，组成蛋白质分子的氨基酸都是L-氨基酸，但近年内证实了它们可以异构为D-氨基酸，该文章介绍了赖氨酸的发展历史和应用前景，系统介绍了赖氨酸的发展起步，国内外市场的概况。介绍了赖氨酸的生产工艺，并详细介绍了赖氨酸发酵法的工艺 关键词:发酵工艺，发展历史，市场概况
目录 1赖氨酸的概况 (1) 1.1赖氨酸的简介 (1) 1.2赖氨酸的性质 (1) 1.3赖氨酸的营养功能 (2) 1.4赖氨酸的分类 (2) 1.5赖氨酸的国外市场发展概况 (3) 1.5赖氨酸的国内市场发展概况 (4) 1.6未来几年中国需求量预测 (5) 2赖氨酸的生产工艺 (6) 2.1赖氨酸的生产原料及菌种 (6) 2.2赖氨酸发酵工艺控制 (6) 2.3发酵法 (7) 2.4赖氨酸合成途径的调节机制 (8) 2.5赖氨酸生产菌的育种 (8) 2.6培养基 (9) 2.7菌种培养 (9) 2.8发酵工艺条件以及影响因素 (10) 3微生物发酵工艺原理概述 (11) 3.1微生物工业发酵的历史 (11) 3.2微生物发酵工业用菌种 (11) 3.3发酵机制与代谢机制 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14)
1赖氨酸的概况 1.1赖氨酸的简介 赖氨酸是构成蛋白质的基本单位，是组成人体蛋白质的20种氨基酸之一。L—赖氨酸是人体必需氨基酸，能促进人体生长发育、增强免疫力和免疫功能，并有显著提高中枢神经组织功能的作用。而且还是是人体内不能合成的八种氨基酸(色氨酸、苯、丙氨酸、赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸及缬氨酸等。这八种氨基酸称营养必需氨基酸)之一缺少时会产生蛋白质代谢障碍和机能障碍。而且在人们的主食大米和面粉蛋白质中赖氨酸含量极少。如缺乏则引起蛋白质代谢障碍及功能障碍，导致生长障碍。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低，且在加工过程中易被破坏而缺乏，故称为第一限制性氨基酸。如在小麦面粉中添加0.2肠的赖氨酸，则可使其蛋白质的营养价值从原来的47帕提高到71.1帕。作为食品强化剂赖氨酸的营养强化作用已受人们的极大重视。目前，国内外氨基酸的工业生产中，除谷氨酸外，产量最大的就数L—赖氨酸。 1.2赖氨酸的性质 （1）物理性质 白色或近白色自由流动的结晶性粉末。几乎无臭，263~264℃熔化并分解。通常较稳定，高温度下易结块，稍着色。相对湿度60%以下时稳定，60%以上则生成二水合物。与维生素C和维生素K3共存则着色。碱性条件及直接与还原糖存在下加热则分解。易溶于水（40g/100ml,35℃）,水溶液呈中性至微酸性，与磷酸、盐酸、氢氧化钠、离子交换树脂等一起加热，起外消旋作用。 （2）化学性质 赖氨酸相关修饰:其ε-氨基的甲基化是一种通常的翻译后修饰，形成一甲基，二甲基和三甲基赖氨酸。三甲基赖氨酸会发生在钙调蛋白中。另外，赖氨酸残基还能进行乙酰化和泛素化等修饰。胶原蛋白中含有的羟基赖氨酸是由赖氨酸经赖氨酸羟化酶羟基化而来。内质网或高尔基体中，羟基赖氨酸残基的O-糖基化可用来标记特定蛋白从细胞中的分泌。
116 《科技与企业》杂志 2011年9月（下） 科技观察 赖氨酸生产工艺及废水处理 233010 中粮生物化学（安徽）股份有限公司(安徽蚌埠) 申振荡 【摘要】本文讲述赖氨酸的种类、性质及生产工艺，重点介 绍了赖氨酸生产过程中废水的产生、处理和利用，“废物”的回收利用在赖氨酸生产链上形成了多个闭合圆环，充分体现了循环经济的发展优势。 【关键词】赖氨酸;废水;硫酸铵;循环经济赖氨酸是一种白色或近白色自由流动的结晶性粉末，人体新陈代谢必需氨基酸之一,能促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神经组织功能的作用。人体不能自身合成L-赖氨酸，必须从食物中吸取，人体只有补充了足够的L-赖氨酸才能提高食物蛋白质的吸收和利用，达到均衡营养，促进生长发育。工业生产的L-赖氨酸多为饲料级赖氨酸,白色或浅黄色颗粒,形式主要有L-赖氨酸盐酸盐和L-赖氨酸硫酸盐两种,常作食物和饲料的添加剂、医药。 L-赖氨酸盐酸盐产品中赖氨酸含量为98.5%以上,是市场上的主流产品.L-赖氨酸硫酸盐中赖氨酸含量(以赖氨酸盐酸盐计)有60%、65%、70%等多个品种,它们是多数为L-赖氨酸盐酸盐生产过程中的副产品。赖氨酸的生产方法主要有发酵法和酶法。发酵法是以糖蜜、淀粉等为原料经微生物直接发酵而制得赖氨酸。酶法则是以某些化工产品（目前主要是环己烷）为原料经酶转化而制得赖氨酸，如条件合适，转化率几乎为100%，收率99%。酶法生产赖氨酸的工作国内只有北京营养源研究所做过，但生产成本较高，难以实现工业化转换。国外酶法生产赖氨酸的企业主要有日本的东丽、宝酒和法国的罗纳——普朗克等位数不多的几家公司，且生产规模多在年产1万吨以下。发酵法生产赖氨酸是国内外普遍采用的工艺[1]。赖氨酸生产的原料有糖蜜、玉米和其它淀粉质原料，国内90%以上的企业均采用玉米为原料生产赖氨酸饲料。以玉米为原料生产L-赖氨酸盐酸盐的工艺较为复杂，下面以年产4万吨赖氨酸盐酸盐工厂为例，简要介绍一下生产装置及工艺技术特点： 1、生产装置简述 年产4万吨赖氨酸盐酸盐装置配套设计包括：年加工玉米12万吨的预处理车间，动力车间、发酵车间、提取车间和废水处理车间。其中废水处理车间包括稀废水处理车间和浓废水处理车间。 2、工艺技术特点 以玉米为原料，运用双酶法制糖、膜过滤、ISEP等一系列先进的工艺技术和生产设备，生产高品质的赖氨酸产品和高附加值饲料产品。综合利用生产中产生的废水，实现生产过程废水零排放。 3、关键生产工艺及其处理 (1)玉米浸泡：目的是破环、消弱玉米粒各组分间的联系，分散胚乳细胞中蛋白质网，使淀粉和非淀粉部分分开。同时溶解出玉米粒中的可溶性物质，抑制玉米中微生物的有害活动，防止生产过程中物料腐败，降低玉米粒的机械强度便于分离。玉米和水按1∶3的比例由输送泵泵入浸泡罐，浸泡一般采用半连续流 程。浸泡温度控制在48-52℃，浸泡的亚硫酸浓度控制在0.25-0.30%，浸泡时间48-72h。每天产生稀废水约200m，稀玉米浆约170m。稀废水输送至环保处理厂进行厌氧、耗氧处理，最后排到城市污水处理厂。玉米浆则进行浓缩、烘干处理，提高副产品收率。 (2)膜滤：膜分离过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程，近似于筛分过程，依据滤膜孔径大小而达到物质分离的目的。高压泵形成高压产生压力, 通过不同孔径的膜管(0.1um、0.2um)将大分子颗粒截留下来,小分子颗粒透过膜以使溶液中物质进行分离。每天产生发酵液截留物约300m，该物质主要用于生产赖氨酸高蛋白饲料或生产六五赖氨酸硫酸盐。稀