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1,3-丙二醇是一种重要的化工原料,它具有多种用途,可作为润滑剂、抗冻剂、溶剂、粘合剂和保护剂等,在化妆品、纺织、食品和医药等领域都有广阔的应用。1,3-丙二醇可作为杂环中间体,并且可以作为单体合成多种聚酯,聚氨酯等聚合物。发酵生产1,3-丙二醇的底物一般为甘油,最近几年,甘油的产量随生物柴油产业的发展而增加,其价格有所下降,为发酵法生产1,3-丙二醇降低了成本,加快了这种方法的商业化进程。本文对发酵法生产1,3-丙二醇的基础工艺条件进行了优化。菌种培养选用酵母粉与（NH4）2SO4混合的复合氮源,适宜的碳氮比为5。发酵培养基中选用玉米浆作为有机氮源,添加8g/L的葡萄糖能够提高1,3-丙二醇得率。发酵副产物对1,3-丙二醇的生成有一定的影响,少量的乙酸能够促进1,3-丙二醇的形成,乙酸浓度为0.6g/L时,促进效果最明显,而增加到1g/L则起到抑制作用。乙醇浓度为2g/L时也有一定的促进作用,而大于4 g/L就会对1,3-丙二醇的生成产生抑制。摇瓶条件下单批发酵96 h,1,3-丙二醇浓度可达9.65g/L,甘油利用率为87.2%,1,3-丙二醇得率为67.0%。在3.7L自控式发酵罐中批式发酵生产1,3-丙二醇,适宜的工艺参数为:通气量0.2 vvm,搅拌速率300 rpm,发酵96 h,1,3-丙二醇的浓度为8.12 g/L,甘油利用率和1,3-丙二醇得率分别为79.2%和62.1%。补料分批发酵研究结果表明:甘油、玉米浆和葡萄糖作混合补料的发酵条件效果最好。发酵48 h后每12 h添加2g/L甘油,1.6 g/L葡萄糖,1.2g/L玉米浆（终浓度）,到240 h 1,3-丙二醇浓度达26.97 g/L,甘油利用率为82.8%,1,3-丙二醇得率为62.6%。双阶段补料发酵在144 h之前的操作同前,144 h后,每隔12 h添加的补料浓度增加一倍,发酵360 h,1,3-丙二醇浓度为58.78g/L,甘油总利用率和1,3-丙二醇得率分别为:88.2%和67.2%。采用海藻酸钠包埋法固定化克雷伯氏菌（Klebsiella pneumoniae）,对固定化细胞发酵生产1,3-丙二醇的工艺进行了研究,确立了适宜的工艺参数为:固定化凝胶珠用量15%（V/V）,温度37℃,pH 6.7,初始甘油浓度40g/L。固定化细胞发酵生产1,3-丙二醇的发酵周期为72 h,与游离细胞相比缩短了24 h。利用固定化细胞重复分批发酵生产1,3-丙二醇,6批发酵平均甘油利用率可达92.5%,1,3-丙二醇浓度为15.6g/L。固定化细胞稳定性较好,可以重复利用,有利于连续发酵及自动化控制。甘油是生物柴油发酵生产过程中的副产物,利用甘油发酵生产1,3-丙二醇具有良好的经济效益和社会效益。本论文的研究结果为进一步实现1,3-丙二醇的规模化生产奠定了基础。