随着生物技术的进步，越来越多的基因工程重组产品相继问世，其中利用巴斯德毕赤酵母系统来表达外源蛋白是近些年的研究热点。本论文以重组毕赤酵母高密度发酵植酸酶为案例，对高密度发酵过程中的关键技术问题进行分析研究。　　本论文中的蛋白表达量是以植酸酶的活性作为评价依据，因此，本论文首先对植酸酶活性测定方法进行了确定。其次，为研究优化毕赤酵母工程菌H311产重组植酸酶的发酵条件，采用单因素试验和L18(37)正交试验考察摇瓶水平上不同工艺条件对产酶活性的影响。结果表明影响重组毕赤酵母产植酸酶的因素重要性依次为:诱导时间＞甲醇添加量＞装液量＞初始诱导pH＞生长时间＞接种量＞初始生长pH，产酶最佳条件为:接种量为3％(V/V)、装液量为8％(V/V)、生长时间为20 h，诱导时间为120 h，甲醇添加量为1.5％(V/V)、生长pH值为6.00，诱导pH值为5.00，在此条件下进行诱导表达重组植酸酶的酶活性可达334 U/mL。比优化前的酶活(230 U/mL)提高了45％。此结果为后续研究奠定了基础。　　再者，在5.0 L机械搅拌发酵罐中研究了植酸酶的发酵工艺，并对其中发酵工艺段的甲醇诱导策略进行了改进优化。通过对恒速流加诱导、溶氧反馈式间歇流加诱导两种方式的发酵过程及参数进行分析，结合甲醇浓度与菌体浓度之间合理的比值关系(0.020g/g～0.033 g/g)，提出了阶段性控制甲醇流速进行诱导的策略。通过此方式诱导，外源蛋白植酸酶的表达量达到了53984 U/mL，分别较前两者诱导方式提高了66.8％和22.6％。　　同时，还研究了超滤膜浓缩及喷雾干燥技术用于制备液体植酸酶及固体植酸酶的可行性。结果表明，超滤膜分离技术对发酵植酸酶的浓缩效率较高，平均在93％以上。最适操作温度和操作压力分别为10℃和0.3 MPa。在喷雾干燥方面，在单因素的基础上，对影响干燥效果的3个主要因素（固形物含量、进料流量以及出风温度）进行了响应面优化。优化得到喷雾干燥植酸酶的最佳操作条件为:出风温度55℃、进料流量158mL/h、固形物含量11.7％。且优化后的结果比优化前的结果提高了26％。　　最后，本论文研究了高溶氧生化反应器在植酸酶高密度发酵中的应用。对其操作特性，尤其是气液分散转子的转速对发酵的影响进行了研究。结果表明，无论是溶氧量、菌体生长状况还是植酸酶的表达量均随着转速的提高而增加。另外，还对比了高溶氧生化反应器用于植酸酶的高密度发酵与普通机械搅拌反应器用于植酸酶的高密度发酵的试验结果，结果表明，高溶氧生化反应器比普通机械搅拌反应器有显著的性能提升。在相同发酵条件下，高溶氧生化反应器所产的菌体浓度明显要比机械搅拌反应器所产的菌体浓度要高。且在高溶氧生化反应器中，当菌体浓度达到180 g/L时，1300 rpm下的高溶氧反应器与1500 rpm下的高溶氧反应器中的发酵液中的溶氧分别依然能够维持在30％和50％以上，而在普通机械搅拌反应器中，菌体浓度达到180 g/L时，发酵液中的溶氧只有5％左右。另外高溶氧生化反应器所产的植酸酶的表达量与普通机械搅拌反应器所产的植酸酶的表达量相比有显著提高，且能够至少缩短24 h的发酵时间。因此，高溶氧生化反应器能够用于基因工程菌重组外源蛋白的高密度发酵工艺，且能够从根本上解决溶解氧的限制问题。