本文以头孢菌素C的工业生产菌种顶头孢霉为研究对象，分别从菌种诱变选育、摇瓶培养基优化和发酵生产工艺优化三个方面进行了较系统研究。 通过UV_氯化锂复合处理和60Co-γ射线对顶头孢霉菌进行诱变选育，摇瓶筛选得到高于出发菌株15％的正突变菌株，在160m3发酵罐上试生产也有一定程度提高，但还需要进一步优化放大培养条件。 成功运用黄豆饼粉替代原配方中的金枪鱼膏，用蔗糖替代果葡糖浆，都能保证效价有一定提升；对摇瓶种子培养基进行了优化，优化后的种子生长周期由原来的72 h缩短到60 h；对摇瓶发酵培养基进行了优化，得到了最佳氮源浓度组合，并调整豆油浓度为10％，结果摇瓶总亿比原始培养基提高了140％。 对头孢菌素C种子生长进行参数相关性分析，通过研究确立了新的移种标准，新移种标准较原标准提高发酵总亿8.32％，并且产品杂质含量有所下降；研究了铵氮浓度对头孢菌素C合成的影响，发现当铵离子浓度达到107mmol/L时将明显抑制CPC合成；CPC发酵液属于赫歇尔一勃克来模型，并指出模型参数稠度系数K受发酵液固形物质影响为主而流动指数n受菌丝影响为主；利用50L小试和12m3中试系统中进行了头孢菌素C发酵过程的三种补料策略优化实验，最终，使得优化后的工艺产率提高15％，成本降低12％；