维生素C工业发酵中普通生酮基古龙酸菌（Ketogulonigenium vulgare,俗称小菌）在其伴生菌（Bacillus megaterium,俗称大菌）的作用下,利用自身的酶系将L-山梨糖转化为维生素C的前体2-酮基-L-古龙酸（2-KLG）。本论文在实验室规模以细胞和2-KLG的高产量、高得率和高生产强度为研究目标,对2-KLG分批发酵过程中Ketogulonigenium vulgare和Bacillus megaterium的营养与环境条件进行了系统优化,主要研究结果如下:（1）分析了添加金属离子对细胞生长和2-KLG合成的影响,发现仅Fe³⁺、Mn²⁺和Mg²⁺能促进细胞生长或产酸,确定了单独添加时的最佳浓度。以2-KLG产量为目标函数,建立二次多项式数学模型,发现当Fe³⁺、Mg²⁺、Mn²⁺浓度分别为0.21 mmol/L、4.23 mmol/L和9.98 mmol/L时,2-KLG产量达到65.1 g/L,与优化前比较,提高了144.4%。（2）不同溶氧浓度对2-KLG分批发酵的影响有较大差异,通过研究不同溶氧水平条件下2-KLG发酵的各种参数变化过程曲线及溶氧对2-KLG合成关键酶活性的影响,发现高溶氧水平（DO90 %）适合菌体生长,2-KLG积累情况较差。而低溶氧水平（DO50 %）菌体生长情况逊于高溶氧水平,但更适合菌体产酸。（3）提出了分阶段供氧模式,即在整个发酵过程中采用0-20 h控制较高的DO（90 %）,20 h至发酵结束降低DO至50 %的方式进行分批发酵。2-KLG产量最大值达到58.7 g/L,分别是DO90 %、70 %和50 %时的1.46、1.23和1.17倍。发酵强度为0.92 g/L/h,分别是DO90 %、70 %和50 %时的0.96、1.06和1.23倍。表现出较好的发酵状态。测定了分阶段供氧模式不同时期的体积传质系数kLa,为工业放大提供一定的理论依据。（4）确定了K. vulgare与B. megaterium单独培养时适宜的菌龄,即K. vulgare为31-32 h,B. megaterium为8 h。确定了接种量10 %（v/v）,接种比例1:1为K. vulgare与B. megaterium单独培养时最适的接种量与接种比例。（5）提出两阶段pH控制策略:发酵0-16 h控制pH 8.0,发酵16 h后切换至pH 6.0并保持到发酵结束。分阶段pH控制策略的实施,可以进一步促进K. vulgare生长、提高2-KLG的合成能力同时缩短发酵周期。