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本论文针对门冬酰胺酶生产菌小规模生产过程中不稳定的问题,对欧文氏菌进行复壮筛选,并对放大至5000 L罐规模的系列问题进行研究和探索,实现门冬酰胺酶发酵工艺的优化。研究结果如下:1、通过紫外线+LiCl复合诱变法复壮筛选出3株产酶能力强、性状稳定的欧文氏菌突变株,其中产酶能力最强的FZ-1-15号菌株摇瓶发酵门冬酰胺酶的效价为34.9IU/mL,比出发菌株提高了 56.5%。2、通过碳源、氮源、复合氮源和无机盐等单因素试验、Plackett-Burman和响应面分析法优化研究,得出最佳发酵培养基配方:胰蛋白胨2.2%+谷氨酸钠2.1%+玉米浆2%+酵母粉0.5%+NaC10.5%,pH7.0;培养基灭菌方式采用121℃、30min湿消。通过三角瓶改良和摇瓶发酵培养试验,确定了一级生产种子培养的关键工艺控制参数:培养温度为37 ℃,1000mL摇瓶的培养基装量为250 mL,接种量为1.5%,摇床转速为220 r/min,培养周期为18 h。试验证明剪切力对发酵有显著的负面影响,在工艺控制中应通过调控通风量和罐压力等手段减少剪切力的影响因素。3、在50 L智能发酵罐上进行了复壮菌株FZ-1-15的发酵工艺研究。试验结果得出:欧文氏菌50L发酵罐的接种量为10%,培养基装量为30L,搅拌速度为170～210r/min,发酵过程中溶氧控制为菌体对数增长期DO值不能低于20%,发酵培养时间为12 h。4、在摇瓶发酵和50 L罐发酵的工艺基础上,进行了二级生产种子(500 L罐)培育和5000 L罐放大发酵工艺研究。研究结果得出:1)二级生产种子(500 L罐)的培养工艺。①培养基配方:葡萄糖2%(W/V)+胰蛋白胨2%(W/V)+酵母粉1%(W/V),pH7.0;②培养条件:发酵罐培养基装量为300 L,接种量为1%,培养温度为37 ℃,罐压为0.06～0.09 MPa,通风量为14～22 M3/h,搅拌转速为170～200 r/min,培养过程中溶氧控制为菌体对数增长期DO值不能低于200%,培养周期为9h;③过种条件:种子培养液OD500≥25。2)5000 L罐放大发酵培养工艺。①培养基配方:胰蛋白胨2.2%+谷氨酸钠2.1%+玉米浆2%+酵母粉0.5%+NaC10.5%,pH7.0;②培养条件:发酵罐培养基装量为3000 L,接种量为10%,培养温度为37 ℃,罐压为0.06～0.09 MPa,通风量为140～220 M3/h,搅拌转速为170～200 r/min,发酵过程中溶氧控制为菌体对数增长期DO值不能低于20%,发酵培养周期为12 h。最终实现5000 L罐放大发酵的工艺优化,产门冬酰胺酶效价达80 IU/mL以上。