由于基因工程菌株与野生菌株的发酵体系及工艺上存在较大差异，现有工艺难以满足基因工程菌的工业化发酵需求，因此本课题以产表面活性素基因工程菌株为对象开展其代谢规律及发酵工艺研究。利用模拟发酵罐对比野生菌株及基因工程菌株的生长代谢规律，同时对基因工程菌株的诱导剂及合成前体添加、消泡方式及通气量等发酵参数进行优化。研究表明：野生菌株和基因工程菌株代谢规律不同，基因工程菌株 OD600峰值为野生菌株的 20 倍；合成前体 Leu 和诱导剂 IPTG 的添加时机对表面活性素产率影响较大，优化得到在培养基中添加合成前体共同灭菌，且接种 2.5 h 后加入诱导剂的方式对表面活性素的表达最佳；基因工程菌株发酵过程中耗氧量大且产生大量泡沫，建立了包括泡沫回流工艺和植物油消泡的 2 种消泡方式；优化后最佳通气比为 1.0 vvm、接种量为 4%、发酵时长为 60 h 的条件下，10 L 模拟发酵罐表面活性素产率达到 14.2 g·L-1。本研究为该类基因工程菌株工业化应用奠定坚实基础。