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细菌发酵产L-乳酸具有理论转化率高、动力消耗少，后续分离工艺简单等优势，是工业生产乳酸的重要方式。高产菌株的选育是发酵生产的重要环节，本课题针对乳酸发酵中存在的产物抑制和底物抑制问题，通过诱变和定向选育，筛选出耐高酸、耐高糖的优良菌株，提高了L-乳酸的产量和转化率。同时，对乳酸发酵需要的复杂营养条件，尝试以菜籽饼粕水解液代替酵母膏等作为发酵培养基氮源，运用BP神经网络及遗传算法优化了发酵培养基的组成，其方法对相关领域研究也具有借鉴作用。研究获得的主要结论有：（1）以干酪乳杆菌CICC6002为出发菌株，以紫外线诱变，经平板初筛和摇瓶复筛，得到突变株U-2，较同批发酵的原始菌株产乳酸量提高了6.87％，以U-2进行硫酸二乙酯—超声波复合诱变，经平板初筛和摇瓶复筛，得到的突变株D-8、D-17和D-20较同批发酵的U-2产乳酸量分别提高了8.70％、13.04％和10.14％。（2）将上述三株突变株经酸性MRS培养基和高糖MRS平板进行耐酸和耐高糖驯化，定向选育得到一株发酵性能最优的突变株NT-7，最高耐40g/L乳酸，200 g/L葡萄糖，在菜籽饼粕水解液为氮源的发酵培养基中发酵72h后产L-乳酸达88g/L，产酸较同批发酵的原始菌株CICC6002增加了41.94％。传代8次，菌株的产酸量仍基本稳定。（3）从降低L-乳酸生产成本和提高菜籽饼粕综合利用角度考虑，对比牛肉膏、酵母膏、蛋白胨和菜籽饼粕水解液为氮源时的L-乳酸产量，菜籽饼粕水解液较牛肉膏等产酸量虽然有所降低，但成本大幅下降，更符合工业化生产的要求。在单因素试验和均匀试验的基础上，建立了BP神经网络模型。运用遗传算法对模型进行寻优，得出了最优的发酵培养基组成(g．L-1)：葡萄糖110.43，菜籽饼粕（干重）水解液87.78，玉米浆21.18，柠檬酸氢二铵2.85。经72h发酵，L-乳酸的产量为94g/L，较同批发酵下原培养基中的产量提高了9.30％。（4）通过单因素试验确定了突变株NT-7的最佳发酵条件：接种量10％，装液量25ml/250ml，37℃下静置培养。综合上述结果，在4L发酵罐上进行了扩大培养试验，经72h发酵，L-乳酸的产量为94g/L，验证了摇瓶发酵的结果，为进一步研究奠定了基础。