L-赖氨酸的生产工艺研究
赖氨酸的生产工艺
1.赖氨酸概述 2
赖氨酸广泛存在于动物蛋白质中,赖氨酸 的生产最早是用酸水解酪素,经分离谷氨 酸后制得,其后又从血粉中提取 猪血粉中 赖氨酸含量约9%～10% ,但这种方法,工艺 比较复杂,产量受到限制,
1.赖氨酸概述 3
1960年以来,日本用营养缺陷型的谷氨酸 菌株直接发酵生产赖氨酸,其产量不断扩 大,
2.赖氨酸的性质 1
赖氨酸盐酸盐的化学式为C6H14O2N2·HCl, 含氮量为15.34%,相对分子质量182.65,
由于游离的赖氨酸易吸收空气中的二氧化 碳,故制取结晶比较困难，一般商品都是 赖氨酸盐酸盐的形式，
2. 赖氨酸的性质 2
赖氨酸的化学名为2,6-二氨基己酸,具有 不对称的α-碳原子,故有两种光学活性 的异构体 L/D型 ,
氨水+氯化铵洗脱
通过调节氨水与氯化铵的物质的量之比为 1:1,可直接使赖氨酸成单盐酸盐形式存在, 不需在中和,
洗脱剂 3
3 氢氧化钠洗脱 特点是没有氨味,容 易操作,但在洗脱液中Na+含量较高,影响 赖氨酸的提纯精制,
洗脱剂 4
洗脱剂的浓度对洗脱效果有影响,一般来 讲,为了分离只能用适当浓度的洗脱剂， 如果洗脱剂浓度太高,达不到洗脱目的， 如果洗脱剂浓度太低,洗脱时间长,收集不 集中,赖氨酸浓度低，
赖氨酸发酵工艺及控制要点 8
生物素对赖氨酸生物合成的影响 在以葡 萄糖,丙酮酸为唯一碳源的情况下,添加过 量生物素 200～500μg/L ,赖氨酸积累量 显著增加,因为生物素量增加,促进了草酰 乙酸的合成,增加了天冬氨酸供给，
生物素对赖氨酸生物合成的影响 续
另一方面,过量生物素使细胞内合成的谷 氨酸对谷氨酸脱氢酶起反馈抑制作用,抑 制谷氨酸的大量合成,使代谢流转向合成 天冬氨酸的方向进行,
赖氨酸生产工艺
二、赖氨酸的生物合成途径
2.1 生产菌种
• 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 • 谷氨酸棒状杆菌包括其亚种黄色短杆菌亚种乳糖 短杆菌钝齿棒状杆菌和分枝短杆菌是赖氨酸工业 生产中最重要的微生物
3.3 发酵工艺条件以及影响因素组成 （1）温度：前期 32℃，后期30℃ （2）ph值：最适ph值6.5-7.0，控制范围在ph值 6.5-7.5之间
（3）种龄和接种量 6-8h
二级
2% 8-12h、三级
10%
（4）供发酵时间延 长。否则生成乳酸。 （5）初糖浓度 11%~15%，转化率最高
三、赖氨酸发酵条件
3.1 种子液培养
⑴ 斜面菌种 ： 一般用肉汤培养基pH7.0或蛋白胨 培养基pH7.2 ⑵ 一级种子培养基（摇瓶种子培养基）：肉汤培养 基 牛肉膏1%，蛋白胨1％，酵母膏0.5％，氯 化钠0.5％，pH7.0。 ⑶ 二级、三级种子培养基以及发酵培养基 ：糖蜜 2.0%、豆粉水解液0.5%、硫酸铵 0.4%、碳酸钙 0.5%、磷酸氢二钾0.1%、硫酸镁0.04%，pH7.2
L-赖氨酸生产工艺
汇报人：
目录
一、赖氨酸简介
二、赖氨酸的生物合成途径 三、赖氨酸发酵条件
四、赖氨酸的提取和精制工艺
一、赖氨酸的简介
1.1 结构与性质
• 赖氨酸是一种α-氨基酸 。它的化学式表示为： • 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 • 是人体必需8种氨基酸之 一
赖氨酸的生产工艺
赖氨酸的⽣产⼯艺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 (1)2.3.3赖氨酸的提取 (1)2.3.4浓缩和结晶 (1)2.4⼯艺技术指标及基础数据 (1)2.4.1主要技术指标如下表： (1)2.4.2主要原材料质量指标 (2)2.4.3⼆级种⼦培养基 (2)2.4.4发酵培养基 (2)2.5赖氨酸发酵车间的物料衡算 (2)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(1)m3.2.2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)(1)3.2.4求电机功率P电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)第⼀章项⽬总论1.1赖氨酸的简介赖氨酸，化学结构简式为H2N（CH2）4CH(NH2)COOH。
L-赖氨酸的生产工艺研究
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。
年产2万吨L-赖氨酸的设计
L-赖氨酸（L-Lysine）是一种必需氨基酸，对于动物生长发育具有重要作用。
为了满足市场需求，设计年产2万吨L-赖氨酸的生产工艺是非常具有挑战性的。
1.原料选择：为了生产大量的L-赖氨酸，需要选择合适的原料。
生产L-赖氨酸的常用原料包括葡萄糖、玉米浆、玉米粉、玉米芯等。
这些原料中含有较高的淀粉和葡萄糖，可以用作发酵过程中的碳源。
可以通过经济评估和可持续发展考虑选择合适的原料。
2.发酵过程：L-赖氨酸的生产一般采用发酵过程，其中酵母菌是常用的生产菌株。
设计一个高效的发酵过程是关键的。
首先，选择合适的菌株，优化菌株的培养条件和培养基组成，提高菌株的产酸能力。
其次，控制发酵温度、pH 值、氧气供应等参数，以提高L-赖氨酸的产量和纯度。
还需要控制发酵时间，使菌株能够在最佳时期大量产生L-赖氨酸。
3.分离纯化：生产过程中，需要将发酵液中的L-赖氨酸分离纯化，以获得高纯度的产物。
可以采用离心、滤液、蒸馏等方法进行分离和去除杂质。
还可以使用离子交换树脂、透析等方法对L-赖氨酸进行纯化。
4.废料处理：在生产过程中，产生的废料需要进行合理处理，以减少环境污染。
废料处理方法可以包括生物处理、物理化学处理等，以最大程度地降低对环境的影响。
5.质量控制：生产过程中，需要建立质量控制体系，以确保产品的质量稳定和合格。
包括原料的质量控制、发酵过程中的各项参数控制、分离纯化过程的质量控制等。
还需要建立产品质量检测方法和标准，以及质量记录和追溯体系。
总之，设计年产2万吨L-赖氨酸的生产工艺需要综合考虑原料选择、发酵过程、分离纯化、废料处理和质量控制等多个方面的因素。
同时，要充分发挥科技创新的优势，不断优化和改进工艺，提高产能和产品质量，以满足市场需求。
年产2万吨L-赖氨酸的设计
L-赖氨酸产能2万吨工程总体设计
摘要
L-赖氨酸是一种重要的有机合成材料，应用于医药、化工、农药、食品等行业，具有广泛的应用前景。
本文介绍了生产2万吨L-赖氨酸的总体设计，包括原料分析、反应条件以及反应过程等内容。
1.原料分析
L-赖氨酸反应的原料主要是乙醇、碳酸钠、游离酸、氨水等。
乙醇作为起始原料，具有良好的溶解性，能够在室温和中低温下稳定存在；
碳酸钠是L-赖氨酸中重要的碱，能够提高反应的速度，并且可以抑制反应的酯化反应；
游离酸是L-赖氨酸中重要痕量元素，具有调节反应环境的作用，促进有机反应的顺利进行；
氨水是L-赖氨酸中重要的碱，可以抑制反应的酯化反应，加快反应的速度。
2.反应条件
L-赖氨酸的合成反应一般在室温下进行，反应温度一般在0℃~50℃之间，反应压力可以在常压下进行，反应时间一般在2小时左右，以使反应物充分反应而反应结束。
3.反应过程。
微生物发酵法生产L_赖氨酸的研究进展_张军华
第10卷第2期2012年3月生物加工过程Chinese Journal of Bioprocess Engineering Vol．10No．2Mar．2012doi ：10．3969/j．issn．1672－3678．2012．02．015收稿日期：2011－09－06基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）重大项目（2011AA02A205）作者简介：张军华（1962—），男，山东寿光人，高级工程师，研究方向：生物工程，E-mail ：zhang-junhua@cofco．com 微生物发酵法生产L -赖氨酸的研究进展张军华（中粮生化（安徽）股份有限公司，蚌埠233010）摘要：微生物发酵法是目前生产L -赖氨酸最主要的方法。
L -赖氨酸生物合成存在两个完全不同的途径：二氨基庚二酸途径和α-氨基己二酸途径；分别由不同的酶进行调节，控制L -赖氨酸的合成。
笔者概述了L -赖氨酸生产方法、生物合成途径以及合成中关键性酶的调节作用和国内外L -赖氨酸生产菌育种方法的研究进展。
关键词：L -赖氨酸；生物合成；酶；调控；育种中图分类号：TQ922+．3文献标志码：A 文章编号：1672－3678（2012）02－0073－06Research progress on microbial fermentation of L -lysineZHANG Junhua（COFCO Biochemical （Anhui ）Co．，Ltd．，Bengbu 233010，China ）Abstract ：Fermentation was the mainly used method of L -lysine production presently．There were two completely different biosynthesis pathways of L -lysine ：heptanedioic acid pathway ，and α-amino hexaned-ioic acid pathway．Different enzymes were used to regulate the two pathways and control the synthesis of L -lysine．In this paper ，production methods of L -lysine ，biosynthetic pathways as well as the regulations of the key enzymes ，and the research evolution of the breeding of L -lysine hyper-producer were summa-rized at home and abroad．Key words ：L -lysine ；biosynthesis ；enzyme ；regulation ；breeding 赖氨酸（lysine ）的化学名称为2，6-二氨基己酸，分子式为C 6H 14N 2O 2［1］。
l-赖氨酸盐酸盐生产工艺
l-赖氨酸盐酸盐生产工艺L-赖氨酸盐酸盐，也称为L-赖氨酸HCl，是一种常用的氨基酸盐酸盐生产工艺。
本文将介绍L-赖氨酸盐酸盐的生产工艺以及相关的工艺流程和注意事项。
L-赖氨酸盐酸盐是一种重要的氨基酸，具有广泛的应用价值。
它在医药、食品、化妆品和饲料等领域都有着重要的应用。
L-赖氨酸盐酸盐的生产工艺主要包括发酵法和化学合成法两种。
一、发酵法生产L-赖氨酸盐酸盐的工艺流程如下：1. 首先，选择适宜的菌种进行发酵。
通常采用赖氨酸高产菌株进行发酵。
菌种的培养和保藏是确保发酵成功的重要环节。
2. 接种菌种到培养基中进行预培养。
预培养的目的是增加菌种数量，为后续的发酵提供足够的菌体。
3. 将预培养的菌种接种到发酵罐中，进行大规模发酵。
发酵罐中的培养基应包含适量的碳源、氮源和微量元素等营养物质，以满足菌种的生长需求。
4. 控制发酵条件，包括温度、pH值、搅拌速度和通气量等。
不同的菌株对发酵条件的要求略有差异，需要根据具体情况进行调整。
5. 监测发酵过程中的关键指标，如菌体生长曲线、赖氨酸产量和残余底物浓度等。
根据监测结果，及时采取措施进行调整，以提高产量和质量。
6. 发酵结束后，通过离心、过滤等工艺步骤，分离和提取目标产物。
获得的L-赖氨酸盐酸盐经过干燥和粉碎处理，即可得到最终产品。
二、化学合成法生产L-赖氨酸盐酸盐的工艺流程如下：1. 首先，选择适宜的原料进行合成。
常用的原料包括赖氨酸和盐酸等。
2. 将赖氨酸溶解于适当的溶剂中，加入盐酸溶液进行反应。
反应过程中，控制温度和反应时间，以确保反应的完全进行。
3. 反应结束后，通过过滤和干燥等工艺步骤，得到L-赖氨酸盐酸盐的粉末产品。
无论是发酵法还是化学合成法，生产L-赖氨酸盐酸盐都需要注意以下几点：1. 选择高效的生产工艺和合适的工艺条件，以提高产量和质量。
2. 严格控制原料的质量，确保反应物的纯度和活性。
3. 对于发酵法，要加强菌种的管理和培养，控制发酵过程中的污染和变异。
n-(叔丁氧基羰基)-l-赖氨酸
（一）化学结构叔丁氧基羰基，化学式为t-Boc，是一种常用的保护基，用于保护氨基酸中的氨基。
它的化学结构中包含了氨基和叔丁氧基，通过酰肼键连接在一起。
（二）性质叔丁氧基羰基在有机合成化学中具有重要的应用价值。
它具有较好的稳定性和溶解性，可以在很多有机溶剂中溶解。
叔丁氧基羰基还具有较强的电子吸引性，使得氨基在反应中不易被干扰，从而能够有效地保护氨基。
二、叔丁氧基羰基-赖氨酸的合成方法（一）合成步骤1.将赖氨酸和叔丁氧基羰基一定量地溶解在有机溶剂中，如二甲基甲酰胺（DMF）或二氯甲烷（DCM）。
2.加入活化剂，如二乙基二氯化硫（DEDS）或二乙基二硫代氨基甲酸酰胺（DCC）等，促进叔丁氧基羰基与赖氨酸的酰肼化反应。
3.反应结束后，通过适当的处理（如冰水浸泡、溶剂萃取等）来分离和提纯产物，得到叔丁氧基羰基-赖氨酸。
（二）合成注意事项合成中需注意反应温度、溶剂及活化剂的选择等因素，以确保反应能够高效进行并产生高纯度的产物。
（一）化学合成叔丁氧基羰基-赖氨酸是合成多肽化合物的重要原料。
它可以用于多肽链的延伸和修饰，常用于多肽合成中的保护-去保护策略中。
（二）药物研发叔丁氧基羰基-赖氨酸也被广泛应用于药物研发领域。
它可以作为药物前体的一部分，用于改善药物的药代动力学性质，增强药物的稳定性和生物利用度。
（三）生物化学研究叔丁氧基羰基-赖氨酸在生物化学研究中也有一定的应用。
其稳定性和溶解性使其成为一种常用的试剂，用于研究蛋白质的结构和功能等领域。
四、结语叔丁氧基羰基-赖氨酸作为一种重要的有机合成原料，在生命科学领域和医药领域具有广泛的应用前景。
通过合成方法的不断改进和技术的不断创新，相信叔丁氧基羰基-赖氨酸在未来会有更多的应用场景和发展空间。
叔丁氧基羰基-赖氨酸是一种具有重要应用前景的化合物，其在生命科学、医药和化学领域具有广泛的用途。
在生物化学研究中，叔丁氧基羰基-赖氨酸可以作为一种试剂，用于研究蛋白质的结构和功能。
L-赖氨酸发酵工艺优化研究
食品工业上 ． 一 赖 氨 酸 作 为食 品 强 化 剂 被 广 泛 应 用 。
５ ． ５ 、 牛 肉膏 １ ． ５ 、 蛋 白胨 ０ ． ５ 、 琼脂 ｌ ８ ． ０ 、 Ｎ ａ Ｃ １ ２ ． ０ ， ｐ Ｈ 值 种子培养基 （ ｇ ／ Ｌ ） ：葡 萄糖 ２ ５ ． ０ 、硫 酸铵 ４ ． ５ 、
赖氨酸 １ ７ ５ ｇ ／ Ｌ
关 键词 ： 一 赖氨酸 ； 发酵 ； 培 养 条 件
中 图 分 类号 ： Ｔ Ｑ ９ ２ ２ ． ３
文献 标 识 码 ： Ａ
文章 顺 序 编 号 ： １ ６ ７ ２ — ５ １ ９ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ — ０ ０ ３ ０ — ０ ２
饲料领域 中， Ｌ 一 赖 氨 酸 是最 重 要 的 饲 料 添 加 剂 ］ 。 酵 技 术 国家 工程 研 斜 面培 养基 （ ｇ ／ Ｌ） ： 葡萄糖 ２ ． ０、 酵 母 膏
究 中心 菌 种 室 提供 。
１ ． ２ 培养 基 为６ ． ５ ～ ６ ． ７。
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｏｐ ｉ ｔ ｍｉ ｚ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｆｅ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｌ－ ｌ ｙ ｓ ｉ ｎ ｅ
ＹＡＮＧ Ｗｅ ｉ — ｈ ｕａ
（ Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ Ｂ ＢＣ Ａ ＧＲＯＵ Ｐ Ｃｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｂ ｅ ｎ ｇ ｂ ｕ ２ ３ ３ ０１ ０． Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
ＫＨ２ Ｐ Ｏ ４ ・ ３ Ｈ２ ０ ２ ． ０、 Ｍｇ Ｓ Ｏ ４ ・ ７ Ｈ２ ０ ０ ． ８ 、 Ｆ ｅ Ｓ Ｏ４ ・ ７ Ｈ２ ０ ０ ． ０ ２、
它是合成大脑神经再 生性细 胞 、 其他核蛋 白以及血红 蛋 白等重要蛋 白质所需 的氨基 酸。对于儿童来说 一
l-赖氨酸工程菌发酵法工艺流程
l-赖氨酸工程菌发酵法工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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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酵法生产氨基酸较化学合成的工艺更简单、快捷。
我国于20世纪60年代中期开始进行赖氨酸菌株选育和发酵的研究，但因产量较低难以工业化。
直到70年代未80年代初世界赖氨酸实现工业化后我国的研究才取得突破。
目前，世界约2/3的赖氨酸企业采用发酵法生产，生产的为L-型赖氨酸，生产工艺巳基本成熟。
近年来，赖氨酸的需求逐年增加，全世界每年大概80万t赖氨酸通过发酵生产的方式获得。
2L-赖氨酸发酵生产研究2.1 生产菌种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。
谷氨酸棒状杆菌包括其亚种黄色短杆菌亚种乳糖短杆菌钝齿棒状杆菌和分枝短杆菌是赖氨酸工业生产中最重要的微生物2.2 黄色短杆菌产赖氨酸的合成途径与调控机制由上图可以得出要想得到高产的生产菌株，必须从以下几个方面对菌种进行控制：①切断代谢支路：选育和应用营养缺陷型菌株，切断丙氨酸、苏氨酸的分支途径是积累赖氨酸的有效手段。
②解除反馈抑制：选育抗结构类似物的突变株，可以得到对AK（天门冬氨酸激酶）反馈抑制脱敏的菌株，代谢调节被遗传性地解除。
③设法增加前体物质天门冬氨酸的浓度，以抵消变构抑制剂的影响。
因此可以考虑选育丙氨酸缺陷型，抗天门冬氨酸结构类似物的突变株。
④解除代谢互锁：赖氨酸与亮氨酸的生物合成之间存在代谢互锁，因此可以考虑选育亮氨酸缺陷型，抗亮氨酸结构类似物的突变株。
2.3 发酵2.3.1 发酵工艺条件以及影响因素组成①温度：前期32℃，后期30℃。
②ph值：最适ph值6.5-7.0，控制范围在ph值6.5-7.5之间。
③种龄和接种量：二级种子接种量2%、种龄8-12h，三级种子接种量10%、种龄6-8h。
④供氧：供氧需充足，过高、过低的溶氧对发酵均不利，表现为菌体浓度下降、产酸降低，发酵时间延长，否则生成乳酸。
⑤初糖浓度控制在11%~15%，转化率最高。
2.3.2 发酵控制发酵法生产赖氨酸的主要原料为淀粉、糖蜜玉米等淀粉类原料需经糖化转化为葡萄糖后才可用，且发酵液配方中需再补充生物素；甘蔗废糖蜜含较高的生物素，发酵液配方中无需再补充生物素。
主要以淀粉水解液或甘蔗糖蜜为碳源发酵生产赖氨酸。
目前大多数赖氨酸生产厂家的发酵操作方式为分批操作，发酵生产涉及到发酵液和管路系统的消毒灭菌、营养调节、酸碱度调节、通风量调节等一系列复杂操作，都由配置的DCS系统完成，完全实现了自动化。
A.IqaajSassi[6]等对黄色短杆菌ATCC21513进行流加方式发酵，研究表明产酸率可达110.6 g/L。
官衡等对赖氨酸产生菌FB42流加发酵的全过程进行了分析，结果显示在小型反应器中的发酵水平为81.6 g/L，转化率为41.8%，生产强度为1.16g/(h·L)，和分批发酵相比分别提高了45.4%、9.7%和28.4%因此，流加方式发酵将是赖氨酸发酵的趋势[7]。
2.4 提取要从成熟的发酵液中提取赖氨酸，必须对发酵液进行过滤或离心分离除去菌体和碳酸钙。
传统的过滤方法为机械过滤，只能除去大颗粒的固体杂质。
将超滤技术用于处理赖氨酸发酵液具有如下优点：可以截留发酵液中的菌体蛋白、悬浮固体等杂质，有利于提高下一个工序离子交换中树脂的使用效率和寿命，减轻后续工艺废水处理的压力，截留住的滤渣含有丰富的菌体蛋白及少量的赖氨酸，可以作为饲料添加剂。
曾碧格等采用超滤技术直接处理赖氨酸的发酵液，结果表明：能够一步截留未经任何处理的赖氨酸发酵液中的菌体蛋白、固体颗粒等杂质，滤渣量约为原料体积的10%，而同等量的发酵液经过离子交换后，浓废水量约为该滤渣的20倍[8]。
可见，超滤技术应用在赖氨酸发酵液处理上，大大减少了后续污物处理的压力，可实现赖氨酸超滤的收率97%以上，并且膜通量的衰减幅度较小，膜设备运行良好。
全世界绝大多数赖氨酸生产厂都采用离子交换方法从发酵成熟液中提取赖氨酸，然后制成含量在98.5％以上的赖氨酸单盐酸盐成品。
离子交换树脂为强酸阳性离子交换树脂，洗脱剂为氨水。
这一工序的技术具有以下优势：回收率高；洗出液中赖氨酸浓度高，减少了浓缩时的蒸汽消耗，降低生产负荷；离子交换树脂用量少。
国外的离子交换系统大多为模拟移动床式操作系统[9]，逆流操作并采用两级离子交换单元。
第一级离子交换单元可得到纯度为97.5%的赖氨酸；第二级使用弱酸阳性离子交换树脂，除去第一级离子交换后洗水中的无机杂质，可将赖氨酸最终纯度提高到98.5％。
模拟移动床式操作系统稳定且操作弹性大，洗脱液用量少，洗出液赖氨酸质量分数比固定床高，同时树脂用量是固定床的1/5～1/8。
2.5 浓缩和结晶浓缩工序是能耗最大的过程。
我国赖氨酸生产最初用标准式浓缩器，每吨洗出液蒸汽消耗为1.1 t，蒸出的氨不回收。
赖氨酸浓缩液经用盐酸调节pH后成为单盐酸盐溶液，在结晶器中结晶。
我国有的生产厂采用冷冻结晶的方法，得到含2个结晶水的湿晶，分离的母液返回提取工序。
赖氨酸湿晶含有的结晶水须在干燥工序中除去。
我国多数赖氨酸厂均采用单层流化床干燥器生产，其中采用德国Vagon公司的床内设置加热器的流化床干燥器技术较为先进。
3微生物生产赖氨酸的前景展望我国的赖氨酸工业技术发展至今除生产菌种需继续加强研发外就整体而言已达到或接近世界先进水平传统的细胞诱变法产生的工业生产菌存在着致命的弱点，即失去特性的子代诱变体会积累[5]，它将影响菌种功能的发挥。
日本的J0hnishi等人使用基因重构的方法，即用等位基因替换的方法将高产生产菌的高丝氨酸脱氢酶基因(hom)和天门冬氨酸激酶基因(Lys C)引入野生谷氨酸棒杆菌，得到了目前世界较高水平的赖氨酸菌种，我国应在这方面加快研发步伐。
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