超高浓度乙醇发酵，具有通过增加终点乙醇浓度从而降低生产成本的潜在优势，在燃料乙醇作为替代能源的技术发展中受到广泛的关注。然而，超高浓度乙醇发酵过程中，也面临着一些急需解决的问题，如菌体面临着高浓度底物和产物抑制的双重胁迫，导致发酵过程缓慢，底物利用率低等。因此，如何提高菌体在超高浓度乙醇发酵过程对高浓度底物的抗胁迫能力，对于保持发酵活力至关重要。为此，本文以自絮凝酵母SPSC（栗酒裂殖酵母和酿酒酵母融合株）作为出发菌株，主要研究了运用补料发酵策略使细胞免受超高浓度乙醇发酵起始高浓度糖的影响，考察了补料发酵过程中通气状况对发酵进程的影响，并初步探究了在相应过程中酵母菌生理方面的变化。首先，通过批式发酵考察不同起始葡萄糖浓度对发酵进程的影响，得出对后续补料发酵较为合适的初始糖浓度。结果表明，起始葡萄糖浓度为200g·L-1时，葡萄糖利用较彻底，菌体生长受抑制不明显，发酵速率较快。而且发酵24h，50%的葡萄糖就被酵母菌消耗，这表明200g·L-1的初糖浓度比较适合开展后续补料发酵的研究。基于起始葡萄糖浓度为200g·L-1的基础上，运用响应面法对其发酵条件进行优化，得到最佳条件为：葡萄糖200g·L-1，酵母膏6.86g·L-1，磷酸二氢钾6.05g·L-1，接种量8.6%，硫酸镁1.00g·L-1，氯化钙0.10g·L-1，硫酸锌0.06g·L-1，蛋白胨2.00g·L-1，硫酸铵2.00g·L-1，氯化钠0.10g·L-1。优化条件下，终点乙醇浓度为89.3g·L-1，且乙醇产率达到1.489g·L-1·h-1。在上述发酵条件优化的基础上，进一步考察补料发酵过程中补料速率和补料方式对发酵过程的影响。与超高浓度批式发酵（300g·L-1葡萄糖）相比，补料发酵可有效降低渗透胁迫对菌体影响，从而形成较多菌体，副产物的生成减少。当流加速率控制在0.78mL·min-1，将1L500g·L-1的新鲜葡萄糖液分三次加入到发酵罐中，发酵至12h、24h时分别流加6h，发酵至36h再将剩余葡萄糖液全部流加至完，此时发酵过程最优，菌体生长良好，葡萄糖利用较高，终点乙醇浓度和乙醇产率分别达到109.8g·L-1和1.591g·L-1·h-1，分别比超高浓度批式发酵（300g·L-1葡萄糖）提高了13%和18%。最后，在补料发酵的基础上，进行了结合通气发酵的研究，并初步探索了不同发酵方式下，菌体蛋白的表达情况。实验结果表明通气可明显增加菌体生物量，降低副产物（如甘油）生成，当以0.0075m3·h-1进行通气发酵时，菌体生长较快，生物量较高，延迟了细胞存活率下降的时间，发酵周期缩短，发酵终点乙醇浓度较高。最终得出较佳的发酵条件：在起始葡萄糖200g·L-1的基础上，以0.78ml·min-1的流速将1L500g·L-1的新鲜葡萄糖液分三次加入到发酵罐中，发酵至12h、24h时分别流加6h，发酵至36h再将剩余葡萄糖液全部流加至完，同时以0.0075m3·h-1的速率进行通气，发酵结束时终点乙醇浓度和乙醇产率分别达到115.7g·L-1和1.837g·L-1·h-1，分别比超高浓度批式发酵（300g·L-1葡萄糖）提高了19%和36%。与此同时，对不同发酵方式下的菌体蛋白的变化也进行了初步的探究。实验对超高浓度批式发酵（300g·L-1葡萄糖）、补料发酵和通气补料发酵等发酵方式下收获的菌体进行了SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析。结果表明，补料发酵比超高浓度批式发酵的蛋白条带要少，当补料速率过快时，其蛋白条带接近于超高浓度批式发酵的蛋白条带，通气补料发酵的蛋白条带在分子量上类似于补料发酵出现的蛋白条带，但二者是否相同，有待进一步研究。