L-脯氨酸是含有亚氨基的中性氨基酸,属构成蛋白质的20种基本氨基酸之一,为人体非必需氨基酸。L-脯氨酸具有一定的生理活性,在医药、农业、化工及食品等方面有着广泛的用途,尤其在医药上是许多新药合成的中间体。随着其研究的不断深入,应用范围也将进一步扩大。本论文重点研究了L-脯氨酸摇瓶和5L发酵罐发酵条件的优化。（1）应用“薄层层析法”和“酸性茚三酮比色法”对发酵液中L-脯氨酸进行了定性和定量分析研究。确定了L-脯氨酸的定量测定条件和计算方法。（2）研究了菌株AP117的摇瓶分批发酵最优条件。应用正交设计试验法优化出种子培养基,并研究了种子培养条件,最佳种子培养基配方为（%）:蔗糖3.0;硫酸铵4.0;L-异亮氨酸300mg/L;生物素500μg/L;硫胺素500μg/L;MgSO₄·7H₂O 1.0;KH₂PO₄ 0.1;CaCO₃ 3.0;ZnSO₄·7H₂O 0.001; FeSO₄·7H₂O 0.001;MnSO₄·5H₂O 0.001。种子的最佳培养条件:培养基初始pH7.0-7.2;装液量为30mL/500mL三角瓶;种龄为16-18h。（3）在发酵培养基单因素影响试验研究的基础上,应用正交设计试验法优化出摇瓶分批发酵培养基的最佳组成,并研究了发酵培养条件,摇瓶分批发酵培养基的最佳组成为（%）:蔗糖16.0;乙酸铵4.0;L-异亮氨酸300mg/L;生物素400μg/L;硫胺素600μg/L;MgSO₄·7H₂O 2.0;KH₂PO₄ 0.2;CaCO₃ 6.0;ZnSO₄·7H₂O 0.001;FeSO₄·7H₂O 0.001;MnSO₄·5H₂O 0.001;最佳摇瓶分批发酵培养条件:发酵培养基初始pH8.0;装液量为30mL/500mL三角瓶;摇瓶转速为240r/min;发酵周期为72h。在优化条件下,菌株AP117摇瓶分批发酵72h,产L-脯氨酸52.17g/L。（4）以摇瓶分批发酵最优条件为基础,对菌株AP117进行了5L发酵罐分批发酵试验。试验结果表明,菌株AP117在优化条件下的L-脯氨酸产量为55.08g/L。（5）以摇瓶分批发酵优化条件为基础,对菌株AP117进行了摇瓶补料分批发酵研究。摇瓶补料分批发酵的初糖浓度为80g/L,于发酵过程第24h,36h,48h,60h分四次补加补料液,发酵72h产L-脯氨酸55.28g/L。由于采用补糖补铵工艺,发酵72h产L-脯氨酸55.38g/L,比摇瓶分批发酵提高了6.15%,比初始条件提高了49.51%。