异麦芽酮糖（Isomaltulose）是蔗糖异构酶（sucrose isomerase,简称SIase,EC5.4.99.11）以蔗糖为原料,通过分子内转糖基化生成的一种非致癌的还原性二糖,具有水解速度慢、抗龋齿、低GI（血糖生成指数）、预防肥胖等功效。常压室温等离子体（atmospheric and room temperature plasma,ARTP）诱变因其高效、安全的特点已被广泛应用于微生物育种中以改善微生物的催化性能,细胞固定化技术则可提高生物催化剂的稳定性和重复使用率。本研究以一株能产异麦芽酮糖的大黄欧文氏菌（Erwinia rhapontici）YS-1为研究对象,开展了菌株的ARTP诱变,选育高SIase酶活的突变菌株,研究了突变菌株最佳生长、发酵产酶条件以提高SIase酶活,对突变菌株的游离细胞和固定化细胞生产异麦芽酮糖的条件进行优化探究,以提高异麦芽酮糖产量,为工业应用奠定基础。具体研究内容如下:（1）通过ARTP诱变技术诱变大黄欧文氏菌YS-1,确定诱变条件为电源功率300 W、温度28°C、照射距离2 mm、工作气体流量12.0 L/min,照射处理时间50 s。经初筛和摇瓶复筛,最终从528株突变菌株中获得突变目的菌株DXW-60,SIase酶活为原始菌株的15.81倍,且传代8次后酶活稳定。与原始菌株的SIase基因序列进行比对,该基因未发生突变,推测可能是SIase的调控序列发生改变,使酶的表达水平提高所致。（2）对突变菌株的生长及产酶条件进行优化,基于培养基成分和培养条件的单因素试验结果,设计响应面试验进一步确定最佳产酶条件为:蔗糖浓度77.6 g/L,蛋白胨浓度5.0 g/L,磷酸氢二钠浓度3.0 g/L,牛肉膏3.0 g/L,p H 6.0,装液量100m L/250 m L,发酵时间12.5 h。此条件下菌株生长旺盛,SIase酶活最高为45.88U/m L,较优化前突变菌株的SIase酶活（21.18 U/m L）提高了1.17倍。（3）对DXW-60游离细胞转化蔗糖生成异麦芽酮糖的条件进行研究,包括细胞用量、底物浓度、p H和温度。研究表明,0.30 g湿菌体,700 g/L的底物浓度,自然p H,温度为40°C的条件下,可得到85.86%的异麦芽酮糖产率。与原始菌株相比,酶活的提高使DXW-60的转化效率更高,转化时间更短。但DXW-60游离细胞的重复利用性差,使用3批后异麦芽酮糖产率显著降低（P＜0.05）,因此考虑对其进行固定化操作,优化其重复利用性。（4）通过对比不同固定化细胞的机械强度、传质性能及制备工艺的繁琐度,最终选择了海藻酸钠-羧甲基纤维素钠复合载体固定DXW-60,并对其固定化条件进行研究。最佳固定化细胞的条件为:海藻酸钠添加量3%（W/V）,羧甲基纤维素钠添加量0.4%（W/V）,交联剂Ca Cl2浓度0.1 mol/L,细胞包埋量10%（W/V）,固定化时间30min。在此条件下固定化细胞具有最短的转化时间（6 h）和最高的转化速率。相较于DXW-60的游离细胞重复使用3批异麦芽酮糖产率降低至69.53%,DXW-60的固定化细胞重复利用率良好,连续使用7批,转化能力较为稳定,使用第7批异麦芽酮糖产率仍可达到71.60%。