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随着壳寡糖的应用价值被不断发现，如何开发高产壳聚糖降解酶成为限制功能性壳寡糖制备的瓶颈。海洋菌株Renibacterium sp. QD1是本实验室从海洋环境中筛选到的一株高产壳聚糖酶菌株，仅能产生一种胞外壳聚糖酶Csn-A。该酶具有酶解速率快、pH适应范围广、底物专一性高等优点。本论文旨在利用发酵统计优化、发酵工程工艺控制，开发一种适于菌株QD1规模化生产壳聚糖酶的培养基和工艺流程。本研究中首先通过单因子实验初步确定了碳源、氮源和无机盐等需要优化的培养基组分。进而通过正交实验、Plackett-Burman实验、最速上升法和响应面实验，最终确定了新培养基组分为：壳聚糖14.23g/L、淀粉3.00g/L、酵母粉4.72g/L、KH2PO41.00g/L、K2HPO44.00g/L、MgSO40.70g/L，初始pH6.42。在新型培养基中，摇瓶发酵至40h壳聚糖酶活力达到608.11U/ml，与初始相比酶活提高近6倍。对发酵培养条件包括温度、转速、剪切力进行了优化，结果：最适发酵温度是28℃，转速为170rpm，而剪切力对壳聚糖酶产量影响不显著。以优化获得的新型发酵培养基和发酵条件为基础，我们对发酵工艺进行了优化，发现恒定的pH导致壳聚糖酶产量显著下降。最终确定高产发酵工艺为：发酵过程中初始pH设为6.42，发酵过程保持自然pH，溶解氧维持在40%以上有利于壳聚糖酶的产生。结果表明：在5L反应器中生物量和壳聚糖酶产量均在27h左右达到最高，与摇瓶发酵相比，时间缩短了近1/3。随后我们进行分批发酵补料实验，酸溶性壳聚糖补料实验结果表明通过补料方式不能显著提高壳聚糖酶的产量。水溶性壳聚糖补料诱导实验表明壳聚糖酶产量提高了近1.8倍与分批发酵实验相比，这种现像对阐明壳聚糖酶的诱导机制具有重要的理论意义。在此基础上，将5L的发酵工艺策略放大至50L反应器培养，于培养24h壳聚糖酶产量达到476.63U/ml，总体结果表明在50L反应器中菌体生长和产酶都较快，50L中试实验结果表明海洋菌株Renibacterium sp. QD1初步具备了工业化应用能力。