本发明公开了一种提高产品中高聚合度ε 聚赖氨酸的方法,属于发酵食品工业技术领域。本发明所述的提高ε PL产品中高聚合度ε PL含量的方法是对ε 聚赖氨酸粗品进行超滤处理,其中,超滤处理中料液pH控制在5.5 6.5;初始进料浓度为10 30g/L;压力为0.2 0.25MPa;超滤处理采用的膜是截留分子量为1000 3000Da的PES超滤膜。本发明的方法提高了产品中高聚合度ε 聚赖氨酸的占比,通过超滤之后,产品中高聚合度的ε 聚赖氨酸比原产品提高了8.4%以上,对于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抑菌活性均得到改善。

本发明提供了一种提高高聚合度(聚合度25-35)ε-PL含量的方法，以提高其抑菌活性，使产品中高聚合度ε-聚赖氨酸占比增加，单位质量产品的防腐效果提高。

本发明的第一个目的是提供一种提高ε-PL产品中高聚合度ε-PL含量的方法，所述的方法是对ε-聚赖氨酸粗品进行超滤处理，其中，超滤处理中料液pH控制在5.5-6.5，进一步优选为6。

在本发明的一种实施方式中，超滤处理中初始进料浓度为10-30g/L，进一步优选为20g/L。

在本发明的一种实施方式中，超滤处理中压力为0.2-0.25MPa，进一步优选为0.25MPa。

在本发明的一种实施方式中，超滤处理采用的膜是截留分子量为1000-3000Da的超滤膜，进一步优选为PES超滤膜(聚醚砜超滤膜)。

在本发明的一种实施方式中，高聚合度ε-PL是指聚合度为25-35。

在本发明的一种实施方式中，超滤处理的过程中采用间歇变容渗滤，具体是当料液浓缩至原料液体积的2/5时，添加水至原体积，如此反复直至透过液中不再出现高聚合度ε-PL时结束。

本发明的第二个目的是提供一种制备聚合度为25-35的ε-PL含量达到90％以上的ε-PL产品的方法，包括如下步骤：

将ε-聚赖氨酸粗品配制为浓度为10-30g/L的初始料液，pH控制在5.5-6.5，压力为0.2-0.25MPa，使用截留分子量为1000-3000Da的PES膜进行过滤，即得到高聚合度ε-PL含量达到90％以上的ε-PL产品。

在本发明的一种实施方式中，料液pH进一步优选为6；初始进料浓度进一步优选为20g/L；压力进一步优选为0.25MPa。

本发明的第三个目的是本发明所述的方法制备得到的聚合度为25-35的ε-PL含量达到90％以上的ε-PL产品。

本发明的第四个目的是超滤在提高聚合度为25-35的ε-PL含量中的应用，具体是：将ε-聚赖氨酸粗品配制为浓度为10-30g/L的初始料液，pH控制在5.5-6.5，使用截留分子量为1000-3000Da的超滤膜进行过滤，压力为0.2-0.25MPa，即得到聚合度为25-35的ε-PL含量达到90％以上的ε-PL产品。

化学添加剂对人体健康的影响，已经受到人们的高度关注，而生物添加剂以其安全、有效、对人体无毒副作用的优点受到人们的推崇。ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine，简称ε-PL)是由多个赖氨酸残基通过α-羧基和ε-氨基连接而成的一种同型氨基酸聚合物，聚合度多为5-35，分子量范围一般在780-4600Da，其在酸性、中性和微碱性环境下对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌和霉菌均有显著抑制作用。因此，ε-PL作为一种绿色、安全生物食品防腐剂被广泛使用。

ε-PL的抑菌性能受其聚合度影响，当ε-PL聚合度＜9时，抑菌活性很低，当聚合度＞9时，抑菌活性较高，ε-聚赖氨酸聚合度＞25时，其抑菌性能最佳。现有的ε-PL研究中，对于ε-PL聚合度控制的研究大都集中在菌株改造和发酵过程控制等环节，有研究人员在Streptomyces albulus细胞膜上发现了ε-PL降解酶(PLD)的存在，该酶的最适pH为7.0，在酸性环境(pH4.0)酶活很低，在发酵过程中控制低pH可以避免ε-PL降解，从而积累高聚合度的ε-PL。也有研究在ε-PL合成过程中向培养基内同时添加甘油和璜化β-环糊精，使得ε-PL分子量由3.5-4.5KDa减小到2.5KDa，操作复杂。还有一些研究人员提出了一种通过调节培养基中多元醇浓度来控制ε-PL中赖氨酸残基数量的方法。但是通过下游分离提取工艺来控制商品ε-PL的聚合度却鲜有研究。

ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine，简称ε-PL)是由多个赖氨酸残基通过α-羧基和ε-氨基连接而成的一种同型氨基酸聚合物。ε-PL主链是长的脂肪族烃链，几乎不形成螺旋结构，主要为β-折叠构象。ε-PL侧链氨基的电离常数在8.0至9.0之间，当pH值低于电离常数时，氨基带有强正电荷，这导致主链中的残基相互排斥，无法形成氢键并自由膨胀，因此在pH小于8-9的截留液和透过液中，ε-PL主要为β-折叠和随机线圈构型。

而超滤膜技术虽然操作简单，但是膜分离技术最大的一个缺点是膜污染，由于分离过程终连续拦截大颗粒物质，相邻膜的表面积被溶解量浓度增加导致差极化。在浓度差异的作用下，溶质反向扩散将产生流体电阻和局部渗透压增加最终导致剂渗透通量的降低。若浓差极化严重，甚至可能导致溶质沉淀和膜表面上电阻层形成，最终导致膜通量的显著降低。

江南大学（Jiangnan University），坐落于无锡市，是中华人民共和国教育部直属高校，国家“双一流”建设高校， “211工程”、“985工程优势学科创新平台”重点建设高校，入选国家“111计划”、卓越农林人才教育培养计划、卓越工程师教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家级新工科研究与实践项目，是高水平行业特色大学优质资源共享联盟成员、“一带一路”高校食品教育科技联盟成员、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家大学生文化素质教育基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地。

(1)本发明通过下游提取方法提高了产品中高聚合度ε-聚赖氨酸的占比，通过超滤之后，产品中高聚合度的ε-聚赖氨酸比原产品提高了8.4％以上，对于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抑菌活性均得到改善。

(2)本发明中用到的膜分离结束，其过程简单，无相变，无二次污染且分离系数大，不改变原产品的性质，不会增加额外的提取工艺成本。

科技成果只有通过实施开发应用，使其转化为生产力，才能取得经济效益和社会效益。成果方目标是将科技成果转化为现实生产力，期待有意愿的企业或合作单位进行合作推广或者进行产品生产。考虑合作转化、许可+合作等转化方式与企业、科学技术研究开发机构和其他组织建立合作关系。