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鲁氏酵母是酱油酿造过程中重要的风味微生物。酱油生产后期接入酵母菌进行后熟发酵的技术已推广应用多年,但是直接添加酵母菌用于酱油酿造存在活性差、质量不稳定的缺点。活性干酵母具有活性高,稳定性好等优点,开发出适合于酱油酿造的活性干酵母具有巨大市场应用潜力。本文对鲁氏酵母高密度发酵进行了系统的研究,将为活性干酵母的制备奠定基础。研究结果如下:(1)采用响应面方法(RSM)对鲁氏酵母CCTCC M 2013310培养基进行了优化,Plackett-Burman(PB)设计对培养基中各因素影响的效应进行评价,结果表明,葡萄糖、玉米浆和磷酸二氢钾对生物量影响显著。由中心组合及响应面分析确定优化培养基为葡萄糖12.03%,玉米浆2.24%,酵母粉1%,磷酸二氢钾0.26%,甘油3%,VB1 0.001%。鲁氏酵母经过24 h生长达到稳定期,最大OD600nm为59.125,对应的细胞干重为28.28 g/L,优化前的YEPD培养基最大细胞干重为5.12 g/L,经培养基优化后,细胞干重提高了4.5倍。(2)在鲁氏酵母摇瓶发酵工艺优化中,研究了培养基的初始p H值,发酵温度以及接种量对鲁氏酵母摇瓶发酵的影响。结果表明在p H 5.0的初始发酵条件下以及随后的分批发酵恒定p H 5.0条件下鲁氏酵母的生长最佳,鲁氏酵母最适发酵温度为28℃,接种量以5%为宜。在10 L发酵罐中,高搅拌转速明显有利于鲁氏酵母的生长,而高通气量对鲁氏酵母的生物量提升不大。在分批补料实验中采用500 r/min,通气量1 vvm及恒定p H 5.0为宜。(3)在10L发酵罐分批补料发酵过程中,通过开环的指数补料策略流加葡萄糖(主要营养限制物)实现了鲁氏酵母的高密度发酵。在葡萄糖消耗完开始补料的四个比生长速率的补料发酵中,在μset=0.05 h-1的实验组得到了最大的生物量72.91g/L。在μset为0.05 h-1或低于0.05 h-1的实验组中,补料发酵阶段乙醇的产量几乎为零,这表明葡萄糖被酵母菌彻底氧化分解。当μset上升到0.07 h-1时,大量的葡萄糖无氧代谢生成乙醇,并且菌体生长缓慢。在分批发酵生物量达到最大时开始补料的实验组,以μset=0.05 h-1进行分批补料发酵,可以得到70.2 g/L的生物量。综合所有的补料实验,以0.05 h-1的比生长速率在葡萄糖消耗完时开始的指数补料可以满足鲁氏酵母的高密度发酵。