赖氨酸生产工艺

L-赖氨酸的生产工艺研究摘要: 赖氨酸是人和动物营养的9种必需氨基酸之一，并且广泛应用于医药、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的研究进展。

关键词: 赖氨酸；发酵；离子交换；菌种；超滤Abstract: As one of the essential amino acids for human beings andanimals, Lysine is widely used in many fields such as pharmaceutical ,food and forage. At present, the fermentation is the frequently usedmethod of Lysine production . This artic stated the research evolutionfocused on the aspects of production situation,production method,metabolic control and regulation and prospect of Lysine. Keywords: Lysine; fermentation; ion exchange; strain; ultrafiltration目录前言 (2)1 赖氨酸生产现状 (2)2 赖氨酸工业生产方法概述 (3)2.1 合成法 (3)2 .3 酶法 (3)2 .4 发酵法 (3)3 发酵法生产赖氨酸工业技术 (4)3.1 生产菌种 (4)3.2 发酵 (5)3.3 提取 (5)3.4 浓缩和结晶 (6)4 微生物生产赖氨酸的前景展望 (6)[参考文献] (7)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。

赖氨酸的发酵生产工艺
赖氨酸是一种重要的氨基酸，在医药、食品、饲料等领域具有广泛的应用价值。

赖氨酸的发酵生产工艺是通过微生物菌种在合适的培养基中进行发酵而得到的。

赖氨酸的发酵生产工艺主要包括菌种选择、培养基配方、发酵条件控制等几个方面。

首先是菌种选择，赖氨酸的发酵生产工艺中常用的微生物菌种包括大肠杆菌、乳酸菌、黄曲霉、窄盘菌等。

选择菌种时要考虑菌株的稳定性、产量、生长速度等因素。

其次是培养基配方，培养基是赖氨酸发酵生产工艺中重要的组成部分。

一般情况下，培养基的主要成分包括碳源、氮源、无机盐和生长因子。

常见的碳源有葡萄糖、蔗糖等，常见的氮源有氨基酸、蛋白胨等。

培养基中的无机盐如磷酸盐、硫酸盐等提供微生物生长所需的矿物质元素。

再次是发酵条件控制，发酵条件的控制对于赖氨酸的产量和质量起着至关重要的作用。

在发酵过程中，需要考虑到温度、pH值、氧气供应和搅拌速度等因素。

一般情况下，赖氨酸的发酵温度在35-37摄氏度之间，pH值在6-7之间。

同时，提供足够的氧气和适当的搅拌速度可以促进微生物的生长和代谢产物的合成。

为了提高赖氨酸的产量和减少副产物的积累，还可以采用一些辅助措施，如添加葡萄糖、氨基酸等增加培养基的营养成分，
或采用液体循环发酵工艺等。

总的来说，赖氨酸的发酵生产工艺需要综合考虑菌种选择、培养基配方和发酵条件控制等因素，以高效地提高赖氨酸的产量和质量。

随着微生物工程的发展，对于赖氨酸的发酵生产工艺的改进和优化将有望进一步提高其产量和应用价值。

赖氨酸是生物体中重要的氨基酸，其在营养、抗酸、甜味剂、抗病毒、抗菌等方面具有重要的应用价值。

赖氨酸的工艺设计是赖氨酸的生产、使
用和应用的基础。

本文设计了一种以天然赖氨酸为原料，以赖氨酸乳精为
产品，年产5万吨的赖氨酸工艺设计。

一、原料及其准备:
本设计中的原料为天然赖氨酸，其分子式为C3H7NO2，熔点154℃，
极性为正，重量分数为100.09%，它是一种温和的植物氨基酸，具有很强
的甜味性，能够有效改善食材的口感与营养价值，增加食物的表面活性，
且具有降低食物胆固醇、抑菌、降血压、抗血小板凝块等作用。

（1）原料的选用：原料应选用优质天然赖氨酸，产量高、成分纯度高、无污染，有利于发酵生产。

（2）原料检测：在开展生产前，应取样检测原料的纯度、熔点、溶
解度等指标，确保其质量符合工艺要求。

二、发酵工艺：
发酵是生产赖氨酸乳精的重要环节，其发酵工艺主要有原料调配、发
酵培养、发酵反应、发酵终止等几个步骤。

（1）原料调配：发酵前应将原料进行调配，调配的原料应包括赖氨酸、氮源、碳源、矿物质、营养剂等，以保证发酵过程中的酸碱度、氧含量、温度、光照等指标的达标。

年产1200吨赖氨酸车间发酵工艺设计以年产1200吨赖氨酸车间发酵工艺设计为标题，本文将详细介绍赖氨酸的发酵工艺设计。

一、赖氨酸的概述赖氨酸是一种重要的氨基酸，广泛应用于食品、饲料、医药等领域。

由于其市场需求量大，发酵工艺设计的合理性对于提高产量和质量至关重要。

二、原料准备1. 碳源：选择适宜的碳源是发酵工艺设计中的重要一环。

常见的碳源有葡萄糖、玉米粉等。

根据工艺要求和成本考虑，选择合适的碳源。

2. 氮源：氮源对于赖氨酸的生产也非常重要。

常用的氮源有酵母粉、玉米浆等。

选择适当的氮源可以提高赖氨酸的产量和纯度。

3. 矿盐和微量元素：赖氨酸的发酵过程中需要添加适量的矿盐和微量元素，以维持微生物的生长和代谢活性。

三、菌种选用菌种的选用直接关系到发酵工艺的效果。

在赖氨酸的生产中，一般选用赖氨酸高产菌株，如大肠杆菌、突变菌株等。

菌株的选用需要综合考虑产量、稳定性、抗性等因素。

四、发酵工艺设计1. 发酵罐选择：根据年产量要求，选择适当规模的发酵罐。

一般使用不锈钢罐体，具备良好的密封性和耐腐蚀性。

2. 发酵条件控制：控制适当的温度、pH值、溶氧量等参数，以提供良好的生长环境。

一般来说，赖氨酸的发酵温度为30-37摄氏度，初始pH值为6.5-7.0。

3. 发酵培养基配方：根据菌株的需求和发酵工艺的要求，合理配比培养基，确保碳源、氮源、矿盐等成分的含量均衡。

4. 发酵过程控制：通过添加适量的发酵增产剂、发酵抑制剂等，调节菌株的代谢途径，提高产量和纯度。

5. 发酵时间控制：根据菌株的特性和工艺要求，控制发酵时间，以获得最佳的产量和质量。

五、发酵产物提取和纯化发酵结束后，需要对产物进行提取和纯化，以获得高纯度的赖氨酸。

常用的提取方法有酸沉淀法、离子交换法等。

纯化过程中，可采用过滤、浓缩、结晶等方法，去除杂质，提高赖氨酸的纯度。

六、工艺优化和控制策略发酵工艺设计的优化是提高产量和质量的关键。

通过不断调整和改进工艺参数，如温度、pH值、培养基配方等，以及采用先进的自动化控制系统，可以实现工艺的稳定控制和优化。

：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。

3：液氨；分子式NH3 含氮量82。

35% 主要是调节PH值。

4：玉米浆；含有氮元素，玉米浆里面含有一定生长因素。

5：糖蜜；含有甜菜缄，维生素及氮元素。

赖氨酸常用生产工艺
1二步发酵法
又称前体添加法,50年代初开发的二步发酵法以赖氨酸的前体二氨基庚二酸为原料，借助微生物生产的酶（二氨基庚二酸脱羧酶），使其脱羧后转变为赖氨酸。

70年代后，日本采用固定化二氨基庚二酸脱羧酶或含此酶的菌体,使内消旋2，6-二氨基庚二酸脱羧连续生产赖氨酸，改进了这一工艺。

尽管这样,该工艺仍较复杂,现已被直接发酵法取代。

2直接发酵法
一种广泛采用的赖氨酸生产法。

常用的原料为甘蔗或甜菜制糖后的废糖蜜、淀粉水解液等廉价糖质原料。

此外，醋酸、乙醇等也是可供选用的原料。

直接发酵法生产赖氨酸的主要微生物有谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌的突变株等3种。

70年代以来，由于育种技术的进展，选育出一些具有多重遗传标记的突变株，使工艺日趋成熟，赖氨酸的产量也得到成倍增长。

工业生产中最高产酸率已提高到每升发酵液100～120g,提取率达到80～90％左右。

赖氨酸的生产工艺赖氨酸（Lysine）是一种重要的氨基酸，是人体必需的八种氨基酸之一。

由于人体无法自行合成赖氨酸，所以必须通过饮食摄入。

赖氨酸广泛存在于各种蛋白质中，是肉类、乳类和鱼类中含量较高的氨基酸。

赖氨酸的生产工艺主要有两种方法，一种是发酵法，另一种是化学合成法。

发酵法是目前主要采用的生产赖氨酸的工艺。

具体步骤如下：1. 选取含有赖氨酸的微生物菌种，常用的菌种有毛细管和球孢菌。

2. 培养微生物菌种，提供适宜的培养基，包括碳源、氮源、矿物质等。

在培养过程中控制好温度、pH值和氧气供应等条件，促进菌种的生长和代谢。

3. 通过发酵过程，使菌种产生大量的赖氨酸。

发酵一般分为两个阶段，前期是生长期，后期是产酸期，通过优化发酵条件和添加适宜的调节剂，可以提高产酸期的赖氨酸产量。

4. 分离赖氨酸产物，一般采用离心、过滤和浓缩等步骤，以得到纯度较高的赖氨酸产品。

5. 进行精制和干燥处理，通过蒸发浓缩、结晶、离子交换和干燥等工艺，得到最终的赖氨酸产品。

化学合成法是另一种生产赖氨酸的工艺，但由于其步骤复杂、成本高、对环境的影响大等因素，目前较少采用。

化学合成法的步骤如下：1. 选择适宜的起始物质，常用的起始物质有铵盐和丙酮醇。

2. 通过一系列化学反应，包括氨基化、羟化、还原和缩合等步骤，合成赖氨酸。

这些反应需要控制好温度、压力和催化剂等条件，以确保反应的进行。

3. 通过提取、分离和精制等步骤，获得纯度较高的赖氨酸产品。

4. 进行干燥处理，使赖氨酸产品达到合适的含水量，增加存储稳定性。

综上所述，赖氨酸的生产工艺主要有发酵法和化学合成法。

发酵法是目前主要采用的工艺，通过培养微生物菌种，使其产生大量的赖氨酸。

化学合成法则通过一系列的化学合成反应来合成赖氨酸。

这两种工艺各有优劣势，选择合适的工艺需要综合考虑产量、成本、环境影响等因素。