乳酸是一种重要的有机酸，广泛应用于食品、医药、化工等领域。利用木质纤维素发酵生产乳酸能有效降低生产成本。本文对小麦秸秆高温发酵生产乳酸进行系统研究，以实现高效率、低成本生产乳酸。　　首先，分离得到一株乳酸生产菌Bacillus coagulans IPE22。该菌能够利用多种生物质资源在52℃发酵生产乳酸，其发酵小麦秸秆水解液能力尤为突出。针对该菌株特点，建立了以小麦秸秆为原料的乳酸发酵集成工艺。小麦秸秆经稀酸预处理后，不经脱毒和固液分离操作，直接进行同步糖化共发酵(SSCF)发酵。以10 g/L玉米浆为氮源，发酵100 g小麦秸秆（纤维素酶用量20 FPU/g纤维素），得到46.12 g乳酸。　　其次，采用20 kDa的聚丙烯腈(PAN)超滤膜，开展了旋转膜澄清乳酸发酵液研究。详细研究了转速和压力对膜渗透通量的影响，并考察了操作条件对细胞活力的影响。结果表明，膜分离过程中，旋转速度和操作压力的匹配十分重要，使用临界通量进行膜分离可有效控制膜污染。旋转膜操作过程中，旋转速度对细胞损伤的影响很小，操作压力对其影响显著。　　再次，以混合糖和小麦秸秆水解液为碳源，开展发酵与膜分离耦合重复批次发酵研究，以提高乳酸生产强度。借助于该工艺，发酵体系中细胞浓度升高。并且，菌体细胞对于戊糖的利用能力得到驯化提高，发酵基质中的葡萄糖、木糖和阿拉伯糖被高效利用，生产强度得到显著提高。以小麦秸秆水解液(含有葡萄糖29.72 g/L，木糖24.69 g/L，阿拉伯糖5.14 g/L)为碳源，经过6个批次发酵之后，乳酸生产强度达到2.35 g/L/h。　　然后，研究了发酵与膜分离耦合连续生产乳酸过程，建立了连续发酵-耦合发酵串联两级发酵工艺。第一级为连续发酵，然后流出液再进入第二级发酵与膜分离耦合系统。经过两级串联发酵后，乳酸浓度和生产强度均得到显著提高。以小麦秸秆水解液(含有葡萄糖29.72 g/L，木糖24.69 g/L，阿拉伯糖5.14 g/L)为基质，得到乳酸51.37 g/L，生产强度4.77 g/L/h，混合糖利用率达到95.17％。　　最后，针对小麦秸秆水解液为碳源得到的乳酸发酵液，进行了乳酸提取工艺研究。使用纳滤技术对发酵液进行脱色除杂，避免使用钙盐沉淀和活性炭脱色操作，显著提高了乳酸提取率。发酵液经过纳滤脱色、离子交换树脂除杂和蒸发浓缩，最终得到含量为81.42％的乳酸产品，从发酵液到此乳酸产品的提取收率为89.36％。