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蛋壳在生产过程中大部分作为废弃物而丢掉,这样的处理方式会使残留的蛋清等物质易产生微生物,不仅会造成环境污染,同时也会造成蛋壳资源的浪费。研究表明,蛋壳可应用于医药、化工以及营养强化等多种领域,而对蛋壳的开发利用也成为了现在的研究热点。因此,本研究为了实现蛋壳的资源化利用,以蛋壳为原料,采用固定化细胞发酵技术为基础,探究了不同包埋载体的理化指标及对发酵液中乳酸钙产量的影响,确定了最佳包埋载体,同时通过结构表征探究了发酵液中的蛋壳粉对固定化细胞机械强度稳定性的影响。在单因素实验的基础上,通过响应面实验优化摇瓶发酵的工艺条件,并以摇瓶发酵的工艺条件为基础进行5 L发酵罐的扩大培养,初步摸索了在发酵罐中制备蛋壳源乳酸钙的参数设置。主要的研究结果如下:1. 研究了海藻酸钠（SA）、海藻酸钠-聚乙烯醇（SA-PVA）和海藻酸钠-活性炭（SA-C）三种包埋载体对固定化蒙氏肠球菌发酵蛋壳制备乳酸钙的影响。考察并比较了不同包埋载体的机械强度、传质系数、包埋率、产乳酸钙性能以及重复使用稳定性等指标,确定其最适包埋载体,并对最适包埋载体的相关性能进行了研究。结果表明,SA-C载体为最适的包埋载体,其乳酸钙产量最高达到101.02±1.83 g/L,且在重复发酵18次后仍保持高产率,在重复发酵10次时有缩短发酵周期的趋势。扫描电镜的结果显示,SA-C包埋载体在重复发酵18次后其内部仍聚集了许多菌体细胞,且内部构造强度仍然很好,维持着高密度细胞发酵,这可能是其在重复发酵10次后有缩短发酵周期趋势的主要原因。与游离细胞相比,固定化细胞的操作稳定性、温度、p H及储存稳定性在一定范围内都有明显的提高。2. 通过傅里叶红外光谱（FTIR）和热重分析（TGA）探究了SA-C固定化细胞的性能,并测定溶胀率、X射线衍射（XRD）和X射线能谱（EDS）探究发酵液中的蛋壳粉对固定化细胞机械强度稳定性的影响。TGA的结果显示,活性炭的加入改善了固定化细胞的热稳定。溶胀率的结果显示,发酵液中蛋壳粉的存在有效的防止了固定化细胞吸水溶胀的现象,溶胀率过高,易导致固定化细胞的机械强度变弱。此外,XRD和EDS的测定结果均表明,发酵液中蛋壳粉的存在可以有效的提供钙离子(Ca2+),以维持固定化细胞的机械稳定性。3. 以筛选出来的最适包埋载体海藻酸钠-活性炭对蒙氏肠球菌细胞进行包埋,在单因素的基础上,通过响应面实验优化其生产蛋壳源乳酸钙的最佳发酵工艺条件。响应面实验结果得出其最佳的发酵工艺条件为:海藻酸钠浓度为3%,活性炭浓度为1%,蛋壳粉含量为11 g,接种量为1.6%,且各因素对发酵液中乳酸钙产量的影响依次为:蛋壳粉>接种量>海藻酸钠>活性炭。在此条件下,发酵液中的乳酸钙的产量达到105.52±1.07 g/L。4. 以摇瓶优化的发酵工艺条件为基础进行了固定化蒙氏肠球菌制备蛋壳源乳酸钙的5 L发酵罐的扩大培养,通过探究通气速率、搅拌转速、蛋壳粉含量、接种量及初始葡萄糖浓度等参数对发酵液中乳酸钙产量的影响。结果得出最适的发酵罐的参数设置为通气速率1.2 v v-1m-1,搅拌转速为180 rpm,蛋壳粉含量为6%,接种量为4%及初始葡萄糖浓度为80 g/L。在此条件下,发酵液中乳酸钙产量达到98.38±2.12 g/L,与同一发酵条件下的游离细胞发酵（乳酸钙g/L h:1.32）相比,固定化细胞发酵（乳酸钙g/L h:1.46）的乳酸钙产率较高。