本发明提供了一种法夫酵母补糖培养基及其进行高密度培养的方法和应用，所述补糖培养基含有利于细胞增殖和虾青素合成的碳源组合，能弥补单一碳源产量低的缺点。所述高密度培养方法用在线活细胞传感仪检测活细胞浓度，通过采用指数补料结合溶氧反馈脉冲补料(DO‑STAT补料)的两阶段补糖策略，达到解除克勒勃屈利效应(Crabtree效应)和降低副产物乙醇生成的目的，从而实现法夫酵母细胞的大量增殖和虾青素产量的提高。本发明提供的补糖培养基及高密度培养方法，可大幅提高法夫酵母虾青素产量水平，在100m3发酵罐上虾青素产量为570.0mg/L，适用于商业化生产。