《赖氨酸工业化生产》由会员分享，可在线阅读，更多相关《赖氨酸工业化生产（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 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 C6H14O2N2CH2NH2CH2CH2CH2CHNH2COOHLys 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
2、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 25。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
3、 AHVr组合型菌株： Hse 、Met、Thr组合 AECr； AECr AHVr3、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：3032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
4、养：用种子罐培养，用水解糖代替葡萄糖。培养条件：温度 3032；通风量 1：0.2(V/V)，搅拌 200r/min。 时间811h。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 68h 。（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，温度控制在产生菌的最适生长温度为 30-32。若菌体生长期温度过高,易造成菌体衰老。生产上表现为 OD 值增长慢,pH 值高,耗糖慢,发酵周期长,赖氨酸产量减少。在发酵中、后期，菌体生长基本停止，适当提高温度到赖氨酸室温合成酶系的最适作用温度。控制在 32-
5、34根据菌种特点，温度采用二级或三级管理。即发酵前期控制在 3032；中、后期。产生谷氨酸的最适为 32-34 。2、 pH 值对赖氨酸发酵的影响 影响酶的活性 影响细胞膜电荷，改变膜的透性，干扰物质的吸收和排泄。 影响培养基营养成分和中间代谢物解离，从而影响菌体对这些物质的吸收和利用。 pH 改变易引起代谢途径的改变，使代谢产物的组成和比例发生变化。发酵阶段 发酵期pH 控制 6.57.5发酵生产中，pH 的控制通常采用流加尿素。初始尿素含量 0.5-0.6。培养 14-18h， pH 降至 6.2-6.4 时开始流加，流加量 0.2-0.3%。次数 3-5 次，总量1.5-2.5。3、 供
6、氧对赖氨酸发酵的影响 （1）溶解氧与赖氨酸的需氧量赖氨酸产生菌为好氧微生物，只有在供氧充足条件下，才能充分完成生物氧化作用，最大量生成赖氨酸。（2）供氧对赖氨酸发酵的影响菌体生长阶段，呼吸旺盛，对氧需求量大于产酸阶段。若供氧不足，会增加乳酸产量，降低基质 pH，导致菌体生长缓慢，量减少。但通气搅拌强度适度，不能过高，加快耗糖，会产生同样的结果。产酸阶段好氧量有所减少。（3）供氧与其他发酵工艺条件的关系发酵前期溶氧分压 PL 控制在(0.4-0.8 ) 104Pa,产酸期溶氧分压 PL 控制在(0.2-0.4 ) 104Pa4、 生物素对赖氨酸发酵的影响 （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。 生物素：要充足，2030 g/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%Cu2+：一定浓度的 CuSO45H2O，可提高产量流加糖和其它生长因子（4） 、离子交换法提取赖氨酸
