赖氨酸的生产工艺简介课件.ppt

1、赖氨酸的生产工艺1ppt课件赖氨酸的基本信息赖氨酸的基本信息 学名：学名：2 2，6-6-二氨基二氨基己酸。蛋白质中唯一带有己酸。蛋白质中唯一带有侧链伯氨基的氨基酸。侧链伯氨基的氨基酸。L-L-赖氨酸是组成蛋白质的常赖氨酸是组成蛋白质的常见见2020种氨基酸中的一种碱种氨基酸中的一种碱性氨基酸，是哺乳动物的性氨基酸，是哺乳动物的必需氨基酸和生酮氨基酸。必需氨基酸和生酮氨基酸。在蛋白质中的赖氨酸可以在蛋白质中的赖氨酸可以被修饰为多种形式的衍生被修饰为多种形式的衍生物。物。2ppt课件赖氨酸的性能赖氨酸的性能 是人体不能自身合成但又十分需要的八种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

2、物中缺乏赖氨酸，所以又称氨基酸之一。因食物中缺乏赖氨酸，所以又称之为之为“第一必须氨基酸第一必须氨基酸”，将赖氨酸添加到食，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。食品的营养，是一种优良的食品强化剂。3ppt课件作用作用1提高智力、促进生长、增强体质。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。增进食欲、改善营养不良状况。3改善失眠，提高记忆力。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、帮助产生抗体、激素和酶，提高免疫力、增加血色素。增加血色素。5帮助钙的吸收，治疗防止

3、骨质疏松症帮助钙的吸收，治疗防止骨质疏松症。6降低血中甘油三酯的水平，预防心脑血管降低血中甘油三酯的水平，预防心脑血管 疾病的产生。疾病的产生。4ppt课件赖氨酸的用途赖氨酸的用途 1.用于饲料业用于饲料业 赖氨酸具有两个氨基，表现为碱性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。率，促进动物生长和改善肉质的功效。2.用于食品工业用于食品工业 由于谷物中赖氨酸含量甚低，在由于谷物中赖氨酸含量甚

4、低，在加工过程中已被破坏而缺乏，故为第一限制性氨基酸，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病、增强体质的作用，用于罐头中还有防臭保鲜的作用。用。3.用于医药工业用于医药工业 赖氨酸可用于配制复合氨基酸输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

5、能，提高药胃吸收。赖氨酸还可以改善某些药物的性能，提高药效。效。5ppt课件赖氨酸的生产方法6ppt课件一、发酵法一、发酵法v直接（一步）发酵v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7ppt课件v两步发酵法v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。8ppt课件二、酶法二、酶法-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9ppt课件三、水解法三、水解法v从动物蛋白质中提取赖氨酸的方

6、法。v一般用乳酪素或血粉，血粉应用较多。v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10ppt课件发酵法生产赖氨酸11ppt课件赖氨酸生产菌赖氨酸生产菌 用于工业上发酵生产赖氨酸的菌株主要是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，其中极高的经济价值，其中谷氨酸棒状杆菌谷氨酸棒状杆菌应用最应用最为广泛。此外，赖氨酸生产还有大肠杆菌、黄为广泛。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、假丝色短杆菌、酿酒酵母、乳酸发酵短杆菌、假丝酵母等。酵母等。12ppt

7、课件发酵工艺流程发酵工艺流程压缩空气 过滤器斜面 摇瓶种子 种子罐 发酵罐 提取分离 赖氨酸淀粉水解糖 灭菌13ppt课件发酵液 菌体分离 上清液 离子交换 真空浓缩离心分离 重结晶 粗结晶 离心分离 结晶 结晶 干燥 Lys成品菌体 水洗 二次菌体分离 上清液母液二次母液调pH，加入絮凝剂饲料 菌体离子交换法提取赖氨酸离子交换法提取赖氨酸14ppt课件种子培养种子培养斜面种子的制备：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

8、。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3032；通风量1：0.2(V/V)，搅拌200r/min。时间811h。斜面菌种斜面菌种一级种子培养一级种子培养二级种子培养二级种子培养 发酵罐发酵罐 15ppt课件赖氨酸发酵罐工艺条件赖氨酸发酵罐工艺条件培养基：培养基：1 1、碳源、碳源:葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖（来源于葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖（来源于大米、玉米合薯类）；糖蜜（甘蔗、甜菜）大米、玉米合

9、薯类）；糖蜜（甘蔗、甜菜）2 2、氮源：无机氮源、氮源：无机氮源:(1):(1)尿素尿素(2)(2)液氮液氮(3)(3)碳酸氢碳酸氢 铵；铵；有机氮源有机氮源:玉米浆、麸皮水玉米浆、麸皮水 解液、豆饼解液、豆饼 水解液和糖蜜等。水解液和糖蜜等。作用：合成菌体、赖氨酸、调节作用：合成菌体、赖氨酸、调节pHpH 目前，工业生产采用大豆饼粉。花生饼粉和毛发的目前，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，用量水解液为有机氮源，用量2 25 5。温度：温度：前期前期3232，中后期3434pHpH：6.56.57.57.5，最适，最适6.56.57.07.0。pHpH控制：控制：流加尿素

10、或氨水。流加尿素或氨水。16ppt课件种龄：种龄：对数生长期种子对数生长期种子接种量：接种量：二级种子接种量二级种子接种量2 2，种龄一般为，种龄一般为8 12h8 12h；三级种子种量三级种子种量1010，种龄，种龄68h68h。供氧：充足。供氧：充足。生物素：生物素：（1 1）赖氨酸生产菌为生物素缺陷型，发酵）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培养基中需要生物素作 为生长因子。（为生长因子。（2 2）过量生物）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，使代谢流通向抑制作用增强，抑制

11、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，提高赖氨酸产合成天冬氨酸方向进行，增加其含量，提高赖氨酸产量。（量。（3 3）要充足，）要充足，20203030 g/Lg/L以上以上维生素维生素B1 B1：有促进作用有促进作用醋酸：醋酸：加入醋酸比单独采用糖质原料加入醋酸比单独采用糖质原料LysLys产量高产量高硫酸铵：硫酸铵：适当增加，适当增加，4%4%4.5%4.5%流加糖和其它生长因流加糖和其它生长因子子17ppt课件1 1）发酵液的处理：菌体分离发酵液的处理：菌体分离离心分离法离心分离法：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

12、法添加絮凝剂沉淀法：用草酸除去发酵液中的Ca2+，调节pH至23，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 2）离子交换吸附及洗脱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，pH9.512，得率可达90%95%18ppt课件3 3）真空浓缩真空浓缩：去除氨，并提高Lys含量，真空时温度65，浓度2223B4 4）中和结晶中和结晶：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 5）重结晶重结晶：用蒸馏水溶解，11-12B，加入活性炭脱色，压滤，再真空浓缩至22B，再结晶、冷却、离心分离并水洗6 6）干燥干燥：60热风干燥，去结晶水，得到L-Lys盐酸盐，含水0.1%以下19ppt课件参考文献参考文献vL-赖氨酸发酵的研究；江南大学生物工程学院；张伟国。vL-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。v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v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。20ppt课件21ppt课件