阅读说明：本技术 一种l-赖氨酸硫酸盐及其副产物的制备方法 (Preparation method of L-lysine sulfate and by-product thereof ) 是由 王成福 唐瑞 于 2019-09-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种L-赖氨酸硫酸盐及其副产物的制备方法,属于赖氨酸生产工艺技术领域,包括下述步骤：培养基灭菌；发酵,在无菌状态下接入赖氨酸生产菌,发酵过程控制温度为35-40℃、pH值为6.8-7.0和DO值为20-30％,发酵时间为48-60小时；提取和纯化,发酵结束后将赖氨酸和底物混合物放到等电提取车间,用硫酸调发酵液pH值至5-6,经处理的发酵液通过陶瓷膜设备过滤,除去菌体和粘性物质以及渣质,滤后清夜经过三效浓缩,得到浓度20波美的浓缩液,用喷浆造粒床进行造粒干燥,得成品。本发明克服了环保上的难题,减少了生产环节,工艺路线短,原辅料消耗小,成本低,且生产的赖氨酸含量高。(The invention discloses a preparation method of L-lysine sulfate and a byproduct thereof, belonging to the technical field of lysine production process and comprising the following steps: sterilizing a culture medium; fermenting, inoculating lysine producing bacteria under sterile condition, controlling temperature at 35-40 deg.C, pH at 6.8-7.0 and DO at 20-30% during fermentation process, and fermenting for 48-60 hr; extracting and purifying, after fermentation, putting the mixture of lysine and a substrate in an isoelectric extraction workshop, adjusting the pH value of a fermentation solution to 5-6 by using sulfuric acid, filtering the treated fermentation solution by using ceramic membrane equipment to remove thalli, sticky substances and residues, performing triple-effect concentration on the filtered clear solution to obtain a concentrated solution with the concentration of 20 Baume, and performing granulation and drying by using a spray granulation bed to obtain a finished product. The invention overcomes the difficult problem of environmental protection, reduces the production links, has short process route, low consumption of raw and auxiliary materials and low cost, and has high content of produced lysine.)

一种L-赖氨酸硫酸盐及其副产物的制备方法

技术领域

本发明涉及赖氨酸生产工艺技术领域，特别涉及一种L-赖氨酸硫酸盐及 其副产物的制备方法。

背景技术

赖氨酸(Lysine)的化学名称为2，6-二氨基己酸。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。

赖氨酸是人类和哺乳动物的必需氨基酸之一，机体不能自身合成，必须 从食物中补充。赖氨酸主要存在于动物性食物和豆类中，谷类食物中赖氨酸 含量很低。赖氨酸在促进人体生长发育、增强机体免疫力、抗病毒、促进脂 肪氧化、缓解焦虑情绪等方面都具有积极的营养学意义，同时也能促进某些 营养素的吸收，能与一些营养素协同作用，更好的发挥各种营养素的生理功 能。

直接发酵法是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。这种方法是在20世纪50年代后期开 发的，70年代以来，由于育种技术的发展，选育出了一些具有多重遗传标记 的突变株，使工艺日趋成熟，赖氨酸的产量也成倍增长。工业生产中最高产 酸率已提高到每升发酵100-120g，提取率达到80％-90％左右。

赖氨酸作为饲料添加剂原料之一，在饲料配制和营养供给中发挥了及其 重要的作用。现国内外市场赖氨酸产品以98赖氨酸盐酸盐和70赖氨酸硫酸 盐为主。98赖氨酸盐酸盐，此种是用离子交换的方式，其生产工艺对环境的 污染较大，并且生产成本较高。

发明内容

本发明提供了一种L-赖氨酸硫酸盐及其副产物的制备方法，解决现有的 直接发酵法生产工艺对环境污染较大、生产成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种L-赖氨酸硫酸盐及其副产物的制备方法，包括下述步骤：

(1)培养基灭菌：利用蒸汽连续不断的对培养基进行加热从而导致微生 物死亡；

(2)发酵：在无菌状态下接入赖氨酸生产菌，发酵过程控制温度为 35-40℃、pH值为6.8-7.0和DO值为20-30％，发酵时间为48-60小时，使赖 氨酸生产菌通过代谢过程最大限的积累赖氨酸；

(3)提取和纯化：发酵结束后将赖氨酸和底物混合物放到等电提取车间， 用硫酸调发酵液pH值至5-6，经处理的发酵液通过陶瓷膜设备过滤，除去菌 体和粘性物质以及渣质，滤后清夜经过三效浓缩，得到浓度20波美的浓缩液， 用喷浆造粒床进行造粒干燥，得成品。

其中，优选地，所述步骤(1)中蒸汽的温度为120-130℃。

其中，优选地，所述赖氨酸生产菌为谷氨酸棒状杆菌。

其中，优选地，所述赖酸生产菌的接入量为培养基重量的15-18％。

其中，优选地，：所述陶瓷膜的孔径为50nm。

本发明的技术方案与现有技术相比，具有以下明显效果：

本发明的提取和纯化过程，用硫酸调pH后，采用陶瓷膜设备过滤，除 去菌体和粘性物质以及渣质，滤后清夜经过三效浓缩，该提纯和纯化克服了 环保上的难题，减少了生产环节，工艺路线短，原辅料消耗小，成本低，且 生产的赖氨酸含量高。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明 中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所 有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种L-赖氨酸硫酸盐及其副产物的制备方法，包括下述步 骤：

(1)培养基灭菌：利用125℃的蒸汽连续不断的对培养基进行加热从而 导致微生物死亡，加热时间为30min；

(2)发酵：在无菌状态下接入谷氨酸棒状杆菌，接入量为培养基重量的 16％，发酵过程控制温度为38℃、pH值为6.9和DO值为25％，发酵时间为 55小时，使赖氨酸生产菌通过代谢过程最大限的积累赖氨酸；

(3)提取和纯化：发酵结束后将赖氨酸和底物混合物放到等电提取车间， 用硫酸调发酵液pH值至5.5，经处理的发酵液通过孔径为50nm的陶瓷膜设 备过滤，除去菌体和粘性物质以及渣质，滤后清夜经过三效浓缩，得到浓度 20波美的浓缩液，用喷浆造粒床进行造粒干燥，得成品。

实施例2

本实施例提供一种L-赖氨酸硫酸盐及其副产物的制备方法，包括下述步 骤：

(1)培养基灭菌：利用120℃的蒸汽连续不断的对培养基进行加热从而 导致微生物死亡，加热时间为30min；

(2)发酵：在无菌状态下接入谷氨酸棒状杆菌，接入量为培养基重量的 18％，发酵过程控制温度为35℃、pH值为.0和DO值为20％，发酵时间为60 小时，使赖氨酸生产菌通过代谢过程最大限的积累赖氨酸；

(3)提取和纯化：发酵结束后将赖氨酸和底物混合物放到等电提取车间， 用硫酸调发酵液pH值至5，经处理的发酵液通过孔径为50nm的陶瓷膜设备 过滤，除去菌体和粘性物质以及渣质，滤后清夜经过三效浓缩，得到浓度20 波美的浓缩液，用喷浆造粒床进行造粒干燥，得成品。

实施例3

本实施例提供一种L-赖氨酸硫酸盐及其副产物的制备方法，包括下述步 骤：

(1)培养基灭菌：利用130℃的蒸汽连续不断的对培养基进行加热从而 导致微生物死亡，加热时间为30min；

(2)发酵：在无菌状态下接入谷氨酸棒状杆菌，接入量为培养基重量的 15％，发酵过程控制温度为40℃、pH值为6.8和DO值为30％，发酵时间为48小时，使赖氨酸生产菌通过代谢过程最大限的积累赖氨酸；

(3)提取和纯化：发酵结束后将赖氨酸和底物混合物放到等电提取车间， 用硫酸调发酵液pH值至6，经处理的发酵液通过孔径为50nm的陶瓷膜设备 过滤，除去菌体和粘性物质以及渣质，滤后清夜经过三效浓缩，得到浓度20 波美的浓缩液，用喷浆造粒床进行造粒干燥，得成品。

实施例4

本实施例提供一种L-赖氨酸硫酸盐及其副产物的制备方法，包括下述步 骤：

(1)培养基灭菌：利用130℃的蒸汽连续不断的对培养基进行加热从而 导致微生物死亡，加热时间为30min；

(2)发酵：在无菌状态下接入谷氨酸棒状杆菌，接入量为培养基重量的 17％，发酵过程控制温度为38℃、pH值为6.9和DO值为22％，发酵时间为 50小时，使赖氨酸生产菌通过代谢过程最大限的积累赖氨酸；

(3)提取和纯化：发酵结束后将赖氨酸和底物混合物放到等电提取车间， 用硫酸调发酵液pH值至5.8，经处理的发酵液通过孔径为50nm的陶瓷膜设 备过滤，除去菌体和粘性物质以及渣质，滤后清夜经过三效浓缩，得到浓度 20波美的浓缩液，用喷浆造粒床进行造粒干燥，得成品。

实施例5

本实施例提供一种L-赖氨酸硫酸盐及其副产物的制备方法，包括下述步 骤：

(1)培养基灭菌：利用120℃的蒸汽连续不断的对培养基进行加热从而 导致微生物死亡，加热时间为30min；

(2)发酵：在无菌状态下接入谷氨酸棒状杆菌，接入量为培养基重量的 17％，发酵过程控制温度为38℃、pH值为6.9和DO值为28％，发酵时间为 48-60小时，使赖氨酸生产菌通过代谢过程最大限的积累赖氨酸；

(3)提取和纯化：发酵结束后将赖氨酸和底物混合物放到等电提取车间， 用硫酸调发酵液pH值至5.9，经处理的发酵液通过孔径为50nm的陶瓷膜设 备过滤，除去菌体和粘性物质以及渣质，滤后清夜经过三效浓缩，得到浓度 20波美的浓缩液，用喷浆造粒床进行造粒干燥，得成品。

对实施例1-5制得的性能指标进行检验，结果如下：、

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而 言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限 定。