长久以来,酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）培养主要以甘蔗糖蜜为原料,作为主产在南方的甘蔗糖业副产品不仅本身价格不菲,且更制约了我国北方（包括山东省）酵母生产企业的市场竞争力,亟需寻找优质廉价且具有地域优势的可替代原料。淀粉质原料（如玉米）能够通过水解产生酿酒酵母生长所需的足量葡萄糖。然而,在实际工业生产应用中发现,在相同生产工艺下的酵母产品,其性能指标不如糖蜜原料的产品,推测培养基中微量营养元素可能是造成这种性能差异的原因之一。为此,本论文在成分已知的完全合成培养基（Minimal Medium,MM）中,以避免天然培养基中未知成分的干扰,通过提高其中关键微量营养元素的浓度,分析对酵母生长和产品性能的影响规律,主要研究结果有:1.活性干酵母生产用糖蜜培养基和同样还原糖浓度的玉米酶解培养基的营养元素差异明显。对培养基中的还原糖、氮素、常见维生素和金属元素进行分析测定,结果表明,①碳源,糖蜜培养基中主要是蔗糖、葡萄糖和果糖;玉米糖培养基中主要是葡萄糖。②前者的氮素及Ca2+、Mg2+、K+和Na+等大量金属元素高于后者。③对维生素而言,烟酰胺、生物素和泛酸在前者的含量均远高于后者(均低于3 mg L-1)。仅肌醇含量在玉米糖培养基中高于糖蜜培养基。④而营养丰富的YPD中的大多数维生素含量都高于两种生产培养基,其中泛酸最为突出;而YPD中的肌醇含量低于两种生产培养基。2.单因子提高基础合成培养基中的烟酰胺、泛酸和肌醇的含量,明显促进两株酿酒酵母工业菌株的生长。单因素提高MM中营养元素的浓度,摇瓶培养结果显示对常规菌株,耐高糖菌株的生长均呈现一定的影响。①MM中的氮素浓度严重不足,浓度提高10倍时,两株酿酒酵母的生物量均提高了约25%。②对Mg2+,两株菌呈现明显的不同需求,最适浓度分别为1000和1500 mg·L-1,但都比原MM的浓度有显著性提高。③MM中烟酰胺、泛酸和肌醇的添加量都至少高于100倍。对常规菌株而言,烟酰胺、泛酸和肌醇分别提升到最适浓度后,生物量相应提高了26.38%、23.64%和11.2%;对耐高糖菌株,三种维生素分别在最适浓度后,生物量的相应提高了25.19%、17.44%及28.58%3.酿酒酵母菌体培养控制稳定工艺的建立。酿酒酵母独特的Crabtree效应,需要在氧气供给及糖浓度之间建立一个平衡点,以期最大限度提高生物量,减少糖转化为乙醇。①利用全自动发酵罐,根据酵母生长规律,在溶氧不低于30%（大生产实际需求）的基础上,通过优化各种发酵参数,控制了发酵过程中乙醇产量低于2 g.L-1的目的,并建立了两阶段葡萄糖母液指数流加方程,分别为:对数生长早期Y=0.4585e0.234t和对数生长晚期Y=2.289e0.0731t。②利用上述发酵参数,调整优化了最佳氮素浓度1000 mg·L-1。此氮素浓度下（记为MM*）的培养基,避免了发酵后期氮素对发酵结果的限制。4.利用新的葡萄糖指数流加方程控制酿酒酵母培养,烟酰胺、泛酸和肌醇的浓度扰动对酵母生长和产品性能的影响效应不同。基于MM*,研究三种维生素浓度扰动对酿酒酵母生长及性能的影响,结果显示:①提高三种维生素浓度对两株酵母的生物量均有提高,肌醇和泛酸对耐高糖菌株的提高量最大可超过20%。②提高肌醇与烟酰胺的浓度也提升了常规菌株活细胞数,但泛酸浓度扰动对此影响甚小。③提高三种维生素的浓度,均有助于两株酵母胞内海藻糖的积累,其中烟酰胺为最佳。④菌体发酵力测定结果显示,提高烟酰胺和泛酸浓度均利于两株酿酒酵母低糖发酵力的提升,但高肌醇浓度对耐高糖菌株细胞的发酵力有抑制作用;在高糖面糊（蔗糖15%）中,高烟酰胺浓度(400 mg·L-1)能够提高耐高糖菌株发酵力。但常规菌株由于不耐高糖,提高维生素浓度也无法提高高糖面糊中酵母的发酵力。本文基于酵母行业所面临的实际生产问题,通过对比发酵培养基组分差异,利用成分已知的完全合成培养基（MM）,分析并验证了造成活性干酵母生产性能低劣可能的维生素组分及浓度。分析了三种维生素对酿酒酵母工业菌株生长和产品性能影响的规律。研究结果为玉米糖培养基的实际应用的复合配制提供参考,进而为实现活性干酵母工业大生产中生产原料替换提供数据支持和理论指导。