青霉素是青霉菌在发酵代谢过程中产生的次级代谢产物。青霉素生产菌种是决定生产能力的内在因素，而发酵过程中的工艺调节控制、设备结构、动力条件、原材料质量等则是菌种赖以生长、代谢、生物合成的环境条件。纵观国内外情况，为提高青霉素发酵水平，降低消耗和制造成本，都是在“选育高产菌株、改革工艺、优化设备、动力条件”等方面开展试验、研究工作，以谋求高产，高效益。因此在国家制定的“八五”攻关项目中，确定要解决的主要技术难题也是:1.选育青霉素高产菌株;2青霉素高产工艺研究;3发酵新型搅拌研制。我们项目组则围绕这三个方面开展了技术攻关。
在菌种选育中，我们曾做过原生质体融合试验，采用过杂交育种方法，但根据我们所具有人力、物力条件，主要还是采用诱变育种与自然分离相结合的方法。首先，我们对诱变剂进行了筛选考察，采用对青霉菌比较有效的物化复合处理因子;其次根据生产条件改进筛选条件，以保证筛选的菌种易于推广用于生产。通过多处理，大量筛选并应用数理统计方法科学分析试验结果，从而获得了18-26-93高产突变株。不仅生产能力比原株提高46.81%。而且发酵液流变性质、基质利用等均优于原菌株(发酵液粘度降低，基质利用率提高)。
在工艺研究中，运用数理统计方法，以单位时间效价的变化为因变量，其它参数为自变量，对大量的生产和试验数据做相关分析。我们认识到适宜的工艺调控是充分发挥菌种内在潜力的重要手段。青霉发酵过程是一个复杂的多因素控制工程。其中pH是菌体代谢中多因素的综合反映，而糖平衡是工艺控制的主要控制因素。而且我们认识到菌种在不同的设备或供氧状态下应有相适应的工艺与之匹配才能充分表现其潜力。我们建立了一套“灵活实用的工艺模式”，针对变化的情况采用适宜的控制手段，以动态的工艺调控管理保证生产水平稳步提高。
青霉菌是好氧菌，其生长代谢、合成青霉素均需有充分的氧供给。为在现有空气供给条件下及限定的搅拌功率下提高溶氧水平，可通过优化改进搅拌系统达此目的。我们运用力学、流体力学等，从现有生产情况分析人手，以改进气体分散状态液体混合、气泡运动形式达到提高供氧能力的目标。通过分析和现场试验，针对径向流和轴向流搅拌，各自的优缺点取长补短，自行设计出轴、径流搅拌相结合并配以自行设计的大高度多齿片式空气导向翼的组合式搅拌系统。此种搅拌全釜混合效果好，在搅拌电流略低、空气流量不增的情况下，提高了溶氧水平。
上述三方面研究成果实施于60吨生产试验击，使我们提前二十二个月全面完成了国家“八五”攻关计划指标:在同一生产试验击上连续五批达6万以上(在国内青霉素发酵生产中单击首次突破六万);发酵指数达到2.9568亿u/I113.h，高于攻关指标要求的2.8亿u/ln3.h。菌种与工艺推行实施于生产，使94年年均发酵达单位在国内首次突破5万大关，达到国际先进水平。在没有引进技术及菌种的条件下，自94年后连续四年发酵生产水平都在不断创新高，98年上半年平均发酵单位为53604u/ml，发酵指数达2.9185亿u/n13.h。说明我们的菌种具有高产潜力，“工艺模式”具有可操作性，实用性。
