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L-苹果酸是一种安全无毒无害的食用有机酸，是继柠檬酸、乳酸之后的世界第三大酸味添加剂，在食品、医药、日用化工及保健等领域应用广泛。酶转化法是目前L-苹果酸的工业化生产的主要方法。因此，对延胡索酸酶发酵的条件、动力学及酶学性质进行研究，将为发酵放大工艺控制、提高生产水平、降低生产成本等提供实验参数及理论指导。 论文对具有自主知识产权的产氨短杆菌（Brevibacterium ammoniagenes）MA-2菌株发酵条件及发酵培养基进行优化，首先利用单因素法优化发酵条件，最终确定最适种龄24 h，最适温度为34℃，最适初始pH值为7.5，最适接种量为8％，最适装液量为50/250 mL，最适转速为180 r/min。在最优反应条件基础上，采用单因素优化培养基中的碳源、氮源和无机盐。利用Plackett-Burman实验筛选到影响延胡索酸酶活力的主要因素，并通过爬坡实验确定主要因素合适的范围。最后，利用根据CCD设计原理，进行响应面分析实验确定三个因素之间的最佳组合。建立了酶活对三种因素响应的三元二次回归方程: 酶活(U/mL)=-171.17896+3.94407A+13.88514B+434.96996C+0.037992AB+1.22538AC+6.89442BC-0.16020A2-0.31794B2-648.42549C2。通过软件Design-Expert7.1.6对方程进行优化求解得到相应培养基值:葡萄糖17.11 g/L，玉米浆29.57 g/L，MgSO4·7H2O0.47g/L。此时的酶活达28329 U/mL，较优化前提高46.1％。为检验响应面法所得结果的可靠性，采用上述培养基条件重复实验3次，酶活实测平均值为28411 U/mL，与理论预测值吻合程度良好。最终确定最适发酵培养基配方:葡萄糖17.11 g/L，玉米浆29.57 g/L，MgSO4·7H2O0.47g/L，柠檬酸5g/L，KH2PO42g/L。 在对发酵培养基及发酵条件优化基础上，研究延胡索酸酶发酵动力学，并分别使用Monod模型、Logistic模型及Gompertz模型对产氨短杆菌菌株的生长过程进行了拟合，其R2(适用度)分别为:0.6888、0.9982及0.99655，Logistic模型适用性最好。对底物消耗及产物生成过程进行分析，分别用Luedeking-Piret和Luededing-Piret-like模型进行拟合，适用性较好。对建立的三种动力学模型在3L发酵罐中进行了适用性验证，结果证明模型能较好的适用于产氨短杆菌发酵的放大过程。 对延胡索酸酶初步的分离纯化方法进行研究。利用超声破碎、硫酸铵分级沉淀和Sephadex G-200，经过几步纯化后延胡索酸酶比活力达106 U/mg，纯化倍数达12.8倍，回收率为24％。同时，研究了延胡索酸酶的理化性质，延胡索酸酶的最适反应温度为35℃，最适反应pH为7.0，Mg2+对延胡索酸酶具有激活作用，Ca2+的加入对酶活没有影响，相反，Cu2+、Zn2+加入则抑制酶活。