ε-聚赖氨酸因其具有安全性高、抑菌谱广、水溶性好和热稳定性强等特性,目前已广泛用于食品、医学和生物材料等方面。在美国、日本和韩国已经批准其用作食品添加剂,我国于2014年4月也批准了 ε-聚赖氨酸(ε-PL)及ε-聚赖氨酸盐酸盐(ε-PL·HCL)作为食品添加剂新品种;允许其在果蔬、米及米制品、杂粮制品、肉及肉制品、调味品等7大类产品中使用。为了满足ε-聚赖氨酸的商业需求,本课题开展了高产ε-聚赖氨酸生产菌株的诱变选育及其中试发酵研究。以淀粉酶产色链霉菌(Streptomyces diastatochromogenes 6#-7)为出发菌株,通过常压室温等离子体诱变技术,并结合S-(2-氨基乙基)-L-半胱氨酸(AEC)、甘氨酸(Gly)和磺胺胍(SG)等不同抗性板的初筛、美兰平板复筛、摇瓶筛选,获得了一株遗传性状稳定的高产ε-聚赖氨酸突变菌株F-45。筛选结果表明,筛选得到的菌株F-45摇瓶发酵72 h ε-PL产量可达0.796±0.054 g/L,比出发菌株提高14.7%。通过10 L发酵罐分批补料发酵验证了菌株F-45的发酵性能,讨论了不同来源的水和氮源对ε-PL发酵的影响,结果表明,与采用去离子水和进口酵母粉相比,采用自来水和国产酵母粉对菌株F-45发酵产ε-PL没有太大影响,采用自来水和国产酵母粉进行10 L发酵罐发酵试验,ε-PL产量和糖酸转化率稳定在25 g/L和7%左右。然后对菌株F-45进行了 700 L中试放大发酵试验,ε-PL平均产量可以达到24.89 g/L,糖酸转化率为7.67%。结果表明,从实验室规模到700 L发酵罐的放大工艺条件是可行的。对实验室提取ε-PL过程中发酵液预处理、ε-聚赖氨酸的吸附和洗脱、浓缩及干燥方法进行改进,对使用改进后方法得到的产品进行ε-聚赖氨酸纯度、pH、灰分、水份及重金属检测,结果显示,各项指标数据均能够满足国家标准要求,因此改进后的提取工艺可以指导中试以及大生产的ε-PL提取。