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乳酸是一种重要的工业产品,由于其具备多种特性,可作为小分子（丙二醇）前体或大分子化合物（丙烯酸聚合物）,在化妆、医药、食品、动物饲料工业被广泛应用。而且,聚乳酸可被微生物降解,是目前包装行业的常用材料,有巨大的经济价值与环保价值。为满足市场需求、追求经济效益,需要精进发酵技术,从而达到低成本、高效率的目的。这是工业乳酸生产的两大难题之一。本实验研究的主要目标是建立一种高效的乳酸发酵模式,研究的主要结果如下:（1）本文以嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）为主要发酵剂,测试该菌的生化性能,为后续的发酵实验提供参考。菌株生长18 h时,得到菌浓度最大值为0.683g/L。以MRS培养基为底物,发酵终点的乳酸转化率达到85%,产酸性能良好。乳杆菌对葡萄糖、果糖、麦芽糖等碳源的摄入率和产酸转化率较高。但该菌株的糖耐受性不高,当糖浓度为10 g/L-30 g/L时,菌浓度急剧下降;而糖浓度为80 g/L时,其生长周期被延长。可初步推断该乳杆菌的最佳发酵糖浓度范围为10 g/L-30 g/L。（2）收集餐厨垃圾,制备成干粉并分析其成分。其中,淀粉含量、蛋白、总糖分别占餐厨垃圾干基的49.5%、15.3%、63%。TS与VS为89.15%和80.79%,VS/TS值为90.62%。表明采集的餐厨垃圾可为微生物提供丰富的有机组分,是合适的发酵原料。（3）为了促进微生物利用餐厨垃圾营养成分,对餐厨垃圾进行预处理。实验以增加发酵微生物可利用碳源质量为目标,设计优化双酶糖化原料淀粉的实验条件。以液化酶、糖化酶添加量和作用时间设计3因素4水平的正交实验,得到最佳组合是A2B1C2D3（即液化酶添加量10 U/g,液化时间30 min,糖化酶投入量300 U/g,糖化时间150 min）。另一方面,为增幅水相中的可溶性物质,可通过酸-超声法对原料进行预处理,促进微生物吸收利用,增加发酵产物。设计正交实验的四组优化参数分别为超声时间、超声功率、酸催化剂浓度、料液比。得到的最佳组合是A2B2C1D2（即超声功率450 W,超声时间8 min,酸催化剂浓度0.05 M,料液比1/6）。最后,为了探究耦合预处理是否有协同效应,尝试通过酸-超声辅助双酶预处理原料。通过测试不同预处理原料发酵体系的可溶性物质含量、葡萄糖含量、材料电镜结构等评价预处理的水解效果。（4）为了得到开放式发酵的最优组合,以优化发酵条件、菌源类型、不同预处理的发酵效果作为评判标准。得出开放式发酵的最优条件是:料液比1:6、接种9%菌液、pH值7.0、30℃厌氧静置培养10天,MO2组的最高乳酸累积浓度为46.67 g/L,乳酸转化率为70.88%。MO2组比MO1组（对照组）的最高值高1.72倍,即未驯化的乳杆菌代谢酸-超声法预处理材料的开放式厌氧发酵为该条件下的最佳发酵组合。（5）本实验通过探究初始发酵底物浓度、调节pH值的缓冲物、不同预处理材料等方面优化发酵条件,得出分批补料发酵最适发酵条件:初始底物浓度27%、接种高糖驯化菌株的糖化-酸-超声预处理材料组,补料周期每72 h补等体积等浓度的物料。发酵结束时,得到最大乳酸累积浓度29.89 g/L,乳酸转化率为57.52%,为发酵初始乳酸浓度的39.43倍。