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白色或近白色自由流动性的结晶性粉末。几乎无臭。263~264℃熔化并分解。通常较稳定，高湿度60%以下稳定，60%以上则生成二水合物。与维生素C和维生素K3共存则易着色。碱性条件及直接与还原糖存在下加热则分解。易溶于水（40g/ml,35℃），水溶液呈中性至微酸性，与、、、离子交换树脂等一起加热，起外消旋作用。

赖氨酸虽然也可从蛋白质原料（例如猪血粉）的水解液中提取，但使用的赖氨酸，主要是用发酵法生产的赖氨酸，提取法和发酵法得到的都是L-赖氨酸。在发酵法中，有经由二氨基庚二酸的二步法和以糖为原料的一步法，糖类发酵采用得较多。二氨基庚二酸法生产过程：利用埃希氏大肠杆菌（Escherichia Coli）生物合成L-赖氨酸，是用一种没有二氨基庚二酸脱羧酶的功能，没有赖氨酸就不能成长的大肠杆菌的变株，采用甘油、玉米浸渍液、铵等作为培养基进行培养，培养基中会积蓄大量的二氨基庚二酸，此时培养液要保持中性，这是提高效率的重要因素。然后采用具备对于二氨基庚二酸有脱羧功能，而对赖氨酸则不起脱羧作用的产气杆菌（Aerobator aerogenes）或普通的大肠杆菌体，用甲将脱羧酶溶出后，这种酶和前述的二氨基庚二酸作用，几乎可以定量地生成L-赖氨酸，再经离子交换树脂分离、精制而得成品L-赖氨酸盐。合成法中有以已内酰胺为起始原料或以二为起始原料的方法，合成法得到的是外消旋体，必须进行光学拆分营养增补剂。用于强化食品中的赖氨酸。黑麦、米、玉米、花生粉等所含赖氨酸为限制氨基酸，小麦、芝麻、燕麦等所含赖氨酸为***限制氨基酸。尚可用于蛋黄酱、牛乳、方便面食品等。亦可用作调味料，以改善风味。赖氨酸为必需氨基酸，无法在体内合成，如缺乏则引起蛋白质代谢障碍及功能障碍，导致生长障碍、发育不全、体重下降、食欲不振、血中蛋白减少等。D-型赖氨酸无生理效果。

用于食品工业。赖氨酸是蛋白质的重要组分之一，是人体不能自身合成但又十分需要的八种氨基酸之一，是一种优良的食品强化剂。因食物中缺乏赖氨酸，所以又称“***必需氨基酸”。将赖氨酸添加到饮品、大米、面粉、罐头等食品中可以提高蛋白质的利用率，从而大大强化食品的营养，起到促进生长发育、增加食欲、减少疾病、增强体质的作用，用于罐头中有除臭保鲜的作用。