韦兰胶（welan Gum，又名威兰胶或威伦胶）是产碱杆菌分泌、以左旋葡萄糖、左旋葡萄糖醛酸和L-鼠李糖作为主要结构单元的微生物多糖。韦兰胶因其出色的流变学特性和独特的分子结构而在食品、石油、建筑等领域有广泛的应用；是美国的Kelco公司上世纪80年代继黄原胶和结冷胶之后开发的最具市场前景的微生物胞外多糖之一。目前韦兰胶由于产量低和成本高，影响了其大规模的生产和应用。本文以粪产碱杆菌Alcaligenes sp. ATCC31555为出发菌株，采用响应面法优化韦兰胶的提取工艺，添加氧载体解除后期溶解氧对韦兰胶生产的限制，以及利用廉价底物糖蜜进行5L发酵罐水平的研究。论文的主要研究结果如下：提取成本占韦兰胶生产成本的50%左右，因此本文在提取工艺研究中对料液比、乙醇浓度、提取温度、提取时间这四个因素进行实验分析，通过Plackett-Burman（PB）实验设计，确定乙醇浓度、料液比、提取时间为影响显著因子。最后，通过Box-Behnken（BB）响应面分析，确定影响显著因子的最优组合为：A（醇浓度）、B（料液比）和C（提取时间）最佳值分别为93.75%、2.75：1和30min，韦兰胶最大提取量为14.2g·L^-1。验证实验结果表明，在此最优组合条件下，韦兰胶提取产量平均值为13.9±0.14g·L^-1，相对于拟合之前的提取产量提高了26.36%。多糖发酵后期由于发酵液粘度变大，溶氧成为限制性因子。本文试图通过添加氧载体的方式来提高韦兰胶产量。研究了正己烷、正十二烷、正十六烷、吐温-80、司盘-80这五种常用氧载体对菌株产韦兰胶的影响。首先，通过单因素分析方法确定韦兰胶发酵的最佳氧载体为正十二烷，最佳添加时间为自接种后60h，此时菌体处于对数生长后期；进一步通过Box-Behnken响应面分析法确定正十二烷的添加浓度、添加时间、pH的最优组合为：8.27%、64.2h和7.5，得到韦兰胶产量为24.3g·L^-1。验证实验表明，相对于无氧载体添加时的产量提高了39.46%。糖蜜作为一种廉价碳源，常用于工业发酵。本论文对糖蜜采用三种预处理方法（稀释，活性碳处理，稀硫酸水解），在5L发酵罐水平研究三种预处理对Alcaligenes sp.ATCC31555以糖蜜为底物发酵产韦兰胶的研究，结果表明稀硫酸水解预处理方法是最有效的处理方式。以糖蜜为底物，进一步研究转速和氧载体添加对韦兰胶生产的影响，综合考虑能耗和产量两因素，以稀硫酸水解处理后的糖蜜为底物下，搅拌速率600rpm以及添加正十二烷的工艺下得到的韦兰胶含量41.0±1.41g·L^-1；得率0.70±0.16g·g^-1；产率0.34±0.011g·L^-1h·^-1，是目前文献报道的最高水平。