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 賴氨酸的生產方法有提取法、發酵法、合成法，目前國內主要采用發酵法生產。賴氨酸的發酵可以用黃色短桿菌或谷氨酸棒桿菌為生產菌，一般以淀粉水解糖為碳源，以硫酸銨、尿素或液氨為氮源，以碳酸鈣為中和劑，再添加生物素、豆粕水解液、硫酸鎂、磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀作為培養基；滅菌后，接Chemicalbook種2%經二級擴大培養的種子或10%經三級擴大培養的種子，在通風的條件下，發酵約60h；發酵過程中，Ph值保持6.5～7.5，溫度前期32℃，中后期34℃；產酸水平約4%，糖酸轉化率約30%。3C6H12O6+4NH3+4O2→2C6H14N2O2+6CO2↑+10H2O

賴氨酸的提取一般以離子交換法，發酵液中加入絮凝劑(如聚丙烯酰胺)和助濾劑(如硅藻土)后過濾除去菌體等雜物；用鹽酸調Ph值至2～3，上柱(陽離子交換樹脂)吸附；水洗后，再用Ph值Chemicalbook為9.5～12的氨水洗脫；在50～60℃下洗脫液真空濃縮除氨后用鹽酸調Ph值至5～6，析出賴氨酸鹽酸鹽粗品；最后將粗品溶于水，加活性炭脫色，過濾后冷卻結晶出L-賴氨酸鹽酸鹽成品。