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单宁酶是一种酰基水解酶,是在单宁酸等诱导剂存在下合成的诱导酶,已广泛应用于食品饮料、化妆品和饲料工业等方面。但由于目前酶法的生产水平较低,限制了其在工业生产中的应用。同时,没食子酸及其没食子酸酯类化合物是重要的医药和化工原料,市场上的这类产品基本是由五倍子单宁及塔拉单宁酸水解生产而来的,因为酸碱法水解会造成的环境污染、设备腐蚀等问题。多年来,人们一直在寻求用单宁酶法来生产没食子酸及其没食子酸酯类化合物方法来替代原有工艺。因此,开展相关研究以提高单宁酶生产水平及酶法转化没食子酸及其没食子酸酯类化合物具有积极的现实意义。本文采用实验室保藏的黑曲霉菌株为产单宁酶的出发菌株,采用紫外和氮离子注入方式对其进行诱变选育,并对黑曲霉发酵产单宁酶条件、黑曲霉发酵动力学、单宁酶的固定化及酶学性质进行研究,对固定化单宁酶转化没食子酸和没食子酸丙酯条件进行优化。主要研究结果如下：产单宁酶菌株选育以黑曲霉产单宁酶菌株为试验菌株,经筛选培养得到酶活为86U/mL的菌株N5。以N5为出发菌株经过紫外诱变,得到酶活为158U/mL的菌株N5-U5-3。用N+离子对N5-U5-3进行诱变选育,经过筛选后得到编号为03号的菌株,酶活力为198U/mL。该菌株具有较好的遗传稳定性,是一株比较理想的单宁酶高产菌株,命名为黑曲霉111(Aspergillus niger111)。产单宁酶条件优化通过单因素试验、中心组合实验设计及响应面法对黑曲霉的产单宁酶条件进行优化。确定对发酵产酶影响最大的因素依次为单宁浓度、培养温度、培养时间,以及其最适产酶条件为：30℃,转速180r/min,单宁浓度1.76%,初始pH6.0,接种量10%.,装液量20%,培养时间82.2h。在此条件下,发酵单宁酶活力可达380.34U/mL。黑曲霉发酵动力学研究以Aspergillus niger111为实验菌种,对其进行分批发酵动力学研究。以该菌株在5L发酵罐中分批发酵的数据为依据,建立分批发酵生产单宁酶的菌体生长、单宁酶合成以及基质消耗动力学模型。单宁酶固定化筛选LX-1000HA树脂作为载体,对游离单宁酶进行固定化,通过中心组合实验设计和RSM,对LX-1000HA树脂固定化单宁酶的条件进行优化,得出最佳工艺条件为酶液/载体比17.6(v/m)、pH6.9、时间24h、温度36.5℃,该条件下固定化酶活力达到(18495±200)U/g,对温度和pH的适应性更广,酶活回收率为45.25%。固定化酶制备没食子酸及其丙酯固定化单宁酶作为水解五倍子单宁转化制备没食子酸的催化剂,优化工艺条件,在pH6.5、温度50℃、固定化酶酶量4.5g、时间30h的条件下,没食子酸浓度达到27.93mg/mL,单宁酸转化率为93.1%。筛选环己烷为有机介质,在非水相中用固定化酶催化合成没食子酸丙酯,优化工艺条件,在温度52℃、环己烷和正丙醇比例4：1、没食子酸浓度1.8%、时间40h条件下,没食子酸丙酯得率90.64%。