甲基诱导型毕赤酵母（methylotrophicyeast Pichia Pastoris，P.pastoris）是一种能够高效表达重组蛋白(recombinant protein，r-protein)的真核酵母菌。P.pastoris被广泛应用于发酵工程，其产物包含酶、蛋白酶等一系列价格高昂的生物制剂。以P.pastoris作为发酵菌株，蛋白表达量高，r-protein纯度高。　　目前，有关P.pastoris生物反应的研究主要集中在基因改造和表达两方面，鲜有其发酵过程宏观动力学建模的相关报道。　　本文对P.pastoris半间歇发酵过程建模和优化做了一定的研究。实验菌株为Invitrogon公司GS115 Mut+P.pastoris甘油菌株，r-protein为鼠李糖苷酶(rhamnosidase)。Rhamnosidase是一种用于食品行业的酶制剂，可裂解鼠李糖苷，常被用于去除果汁中柚皮甘的苦味。目前，国内尚不具备rhamnosidase大规模生产的条件，国际上也只有三井公司、新日本化学工业公司等少数日本公司能够供应，价格不菲，行业前景巨大。　　本文的研究工作分为三大部分:　　1、P.pastoris半间歇发酵合成rhamnosidase过程的分阶段宏观动力学模型建立;　　2、基于宏观动力学模型的甲醇底物流加速率优化;　　3、基于模型的优化甲醇流加(Model-based Optimal Feeding，MOF)轨迹在P.pastoris半间歇发酵中的应用。　　在Ppastoris发酵过程中，菌体对诱导剂甲醇的浓度非常敏感，r-protein合成速率和菌体生长速率均与发酵液中的甲醇浓度直接相关。本文在对P.pastoris发酵过程宏观动力学建模与优化工作中，充分考虑了甲醇流速及浓度对发酵过程的影响。　　本文的创新点有如下几处:　　1、比较了Monod方程和Andrew方程在P.pastoris发酵系统建模中的不同作用，依据比较结果，选择Andrew方程描述甲醇诱导段菌体比生长速率;　　2、使用一元二次函数形式描述r-protein比生成速率qP与菌体比生成速率μ的关系，使模型对甲醇浓度的变化持有足够的敏感度;　　3、依据动力学模型构建甲醇流加速率优化问题，并建立求解方法:基于模型的逐步迭代校正法(Model-based sliced iterative correction method，MSICM)，求解获得甲醇MOF轨迹;　　4、通过Bio110平台实现毕赤酵母半间歇发酵的甲醇流加分段控制，即MOF。　　研究结果表明:文中建立的动力学模型能够较好的表达P.pastoris发酵系统生产过程;相对于目前常用的两种甲醇流加方式（恒定流加，指数流加），MOF对提高发酵系统的整体生产水平有很大帮助。对比指数流加，通过MOF方式发酵所获得的rhamnosidase产量有10％左右的提高。