马铃薯淀粉工业生产期间,会产生马铃薯淀粉工业废水,并且每年正以一定数量递增,淀粉废水中都含有十分丰富的有机物,所以属于高浓度有机废水一类,随意排放不仅造成污染也使资源更加浪费。出芽短梗霉产生的黑色素,因为其具有的各类理化性质广泛应用于各个邻域,具有很高的经济价值。本研究通过诱变育种方法诱变实验室保藏的出芽短梗霉,并先后通过单因素优化的方法和响应面优化的方法来对其发酵工艺来进行一系列优化。最后,发酵底物选择为马铃薯薯渣汁水进行发酵,生产黑色素。通过诱变后出芽短梗霉来发酵处理马铃薯薯渣汁水,不仅避免了淀粉工业副产物带来的污染问题,还能够生产具有高经济价值的产品,提高了马铃薯的经济价值,减少了污染排放、对环境保护做出贡献。本研究通过紫外诱变和亚硝基胍诱变实验室保藏的出芽短梗霉,经过初筛和复筛,筛选出具有高产黑色素能力的菌株,经过产量和色价的测定,测得黑色素产量为25.2 g/L,产量提升807.1%,色价为135。经过十代的稳定性实验后,证明诱变后菌株能稳定遗传高产黑色素的能力。单因素实验确定最佳水平为:时间为7 d、温度为28℃、pH为5、接种量为4‰、转速180 r/min。通过响应面实验结果分析,模型的回归是极其显著的,得出最佳的发酵条件为:时间为7.19 d、pH为5.57、接种量为3.89‰、温度31.9℃、转速180 r/min。在此优化条件下,实际验证得到黑色素为29.36 g/L,与模型的预测值29.43 g/L相比较起来偏差很小,与回归方程的预测值基本保持一致,这表明模型是科学合理有效的。在实验室规模内,使用马铃薯薯渣汁水体系混合发酵出芽短梗霉HIT-L3AB2,诱变后黑色素产量为24.2 g/L。最终与企业合作,选用30吨级发酵罐,利用工业副产物—淀粉工业废水进行发酵生产黑色素,产量初步达到为19.6 g/L。