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纤维素、半纤维素和木质素等生物质原料可经加工生产为电力、气体或液体燃料,具有数量丰富、可持续性等优点。其中,非粮乙醇的生产和利用在实现可持续发展中具有巨大前景。在非粮乙醇的生产过程中,纤维素酶成本约占50%,且纤维素酶粗制品通常酶系组分不全或组分不平衡,需在其中添加一定量的β葡萄糖苷酶(BG)以降低纤维素酶成本。本研究通过对黑曲霉产β-葡萄糖苷酶进行一系列的培养基及发酵条件优化,缩短了产酶周期,提升β-葡萄糖苷酶酶活力,促进了非粮乙醇成本的降低。本文在实验中为了提升黑曲霉产β-葡萄糖苷酶的酶活力,对黑曲霉C112进行接种方式优化,并对接种方式改善后的种子培养条件进行优化,确定了以马铃薯培养基为种子培养基,以发酵60h后的菌丝体种子液作为接种物进行接种为最佳接种方式。考察了单因素条件对黑曲霉产β-葡萄糖苷酶的影响,包括接种量、碳源、氮源、初始pH值、装液量、发酵温度、转速、发酵时间等,发现最佳的产酶接种量为6%,较优培养基配方为玉米芯56g/L,麦芽浸粉24g/L,硫酸铵2.8g/L,初始pH5。在上述条件下,250mL三角瓶中装液60mL,28℃、200r/min下培养120h,β-葡萄糖苷酶有最大酶活,为10.566U/ml。较优化前的β-葡萄糖苷酶酶活力提高了39.08%。通过考察不同碳源在不同粒径下对黑曲霉产β-葡萄糖苷酶的影响,获得了不同碳源及粒径诱导产酶的最佳条件。分别以未过筛的麸皮,粒径<0.180mm的稻草粉,粒径>0.180mm的玉米芯为碳源,能达到该碳源条件下的最大诱导产酶能力。其中,适宜粒径的玉米芯诱导产酶能力最高且成本较低。采用Box-Behnken中心组合设计,对黑曲霉产β-葡萄糖苷酶的条件进行三因素三水平试验优化。对实验设计的结果进行响应面分析可知,在优化后的产酶条件下,当碳源浓度82.94g/L,产酶温度30.62℃,初始pH值为6.17时,实际测定的β-葡萄糖苷酶酶活可达31.150U/ml,接近软件预测的最大值31.118U/ml.各因素影响β-葡萄糖苷酶酶活力的主次性顺序为：碳源浓度>产酶温度>初始pH值。通过考察发酵过程中进行pH调控对黑曲霉产β-葡萄糖苷酶的影响,得知在不干预情况下,培养基pH值通常在一天内由6.0降至3.83,最后稳定在3.33左右。菌体在第24h到第48h期间新陈代谢活动最为旺盛。由于黑曲霉并未因为发酵中的pH调节使最终产酶能力升高,因此在黑曲霉产β-葡萄糖苷酶的发酵期间无需进行pH调节。通过考察在发酵过程中不同阶段使用不同发酵温度条件对黑曲霉产β-葡萄糖苷酶的影响,得知最佳的产酶时间为144h,在发酵初期设定温度30℃,培养36h后,将温度降低至28℃可以使产酶效果最佳,其酶活值达49.570U/ml。本文还对β-葡萄糖苷酶的部分特性进行了研究。其中,β-葡萄糖苷酶分解pNPG的Vmax为0.195μmol·ml-1·min-1, Km为1.249×10-3mol/L。且该酶的最适反应温度为60℃并在该温度下稳定。70℃及70℃以上的温度环境会导致该酶失活。