L-脯氨酸是构成生物体蛋白质20种基本氨基酸之一,在工业、农业、食品及医药领域,有着非常广泛的应用,需求量不断增加。广东肇庆星湖生物科技有限公司上世纪90年代开始利用嗜醋酸棒杆菌进行有氧发酵获得L-脯氨酸,直到目前,在生产实践中还会遇到一些问题。本文立足于解决这些工艺上的问题,通过对工作菌种保藏方法、分批发酵培养条件的优化、发酵补料方式的优化、前体物质添加方式的优化。改进现有发酵工艺,提高并稳定发酵产酸水平,降低生产成本。主要结论如下:经过研究发现,发酵生产用菌种保藏的最关键因素时低温,嗜醋酸棒杆菌在超低温条件下,以斜面或者20%甘油作为介质,在360天之内,均可维持菌体的生长活性及产酸能力,在生产实践中分离复壮工作采取6个月开展一次,比原来的1个月一次会更节约生产成本。经过分批发酵培养条件的研究,发现分批发酵最佳碳源为水解淀粉糖,当水解淀粉糖浓度为100g·L^-1,添加L-谷氨酸40g·L^-1,经过70h的有氧发酵,产酸率可达69g·L^-1。玉米浆为最佳速效氮源,10g·L^-1玉米浆与5g·L^-1丝肽粉组合会更好,可以将100g·L^-1的水解淀粉糖及L-谷氨酸40g·L^-1转化为71.1g·L^-1L-脯氨酸。对比原工艺产酸率提高2g·L^-1。在补料分批发酵中,最佳的初始还原糖浓度为80g·L^-1,补加葡萄糖最适维持浓度为30-40g·L^-1,在50L罐中发酵75h可获得112g·L^-1,糖酸转化率为42.2%,对比其他维持浓度,高出4-12%。平均合成速率为1.56g·（L·h）^-1。最佳的补加氮源为尿素,能自然控制发酵液的pH值,并避免“氨中毒”的现象。前体物质L-谷氨酸的能提高最终产酸率,并能促进菌体快速启动产酸。谷氨酸添加的时间应在菌体快速生长期,产酸阶段加入谷氨酸,吸收利用率会下降,一般在发酵初始的8 h内,谷氨酸的钠盐在培养基中形成较高的渗透压,因此,浓度应控制在60g·L^-1以内,达到80g·L^-1可以看到明显的抑制菌体生长的现象。