低聚半乳糖(Galactooligosaccharides，GOS)，是一种具有天然功能和属性的功能性低聚糖，在自然界，主要存在于动物的乳汁中和人的母乳中，尤其是在人的母乳中含量最多，婴儿体内的双歧杆菌菌群的建立很大程度上依赖母乳中的低聚半乳糖成分。由于其具有独特的抑制肠道腐败菌，改善脂质代谢，降低胆固醇，促进矿物质吸收等理化性质和生理功能，而具有非常广阔的应用前景。但是目前使用酶法制备的低聚半乳糖，其纯度并不高，从而限制了其应用。本研究利用发酵法生产高纯度低聚半乳糖，主要工序有米曲霉直接发酵高浓度乳糖溶液、陶瓷膜超滤、纳滤分离、色谱分离、蒸发浓缩干燥等。实验对米曲霉发酵生产低聚半乳糖的发酵条件进行了优化，优化参数包括发酵温度、发酵时间、发酵pH、底物乳糖的浓度、转糖苷酶投加量以及通风量，最终确定了最佳发酵工艺：最佳发酵底物乳糖浓度为40%，最佳发酵pH5.0，最佳发酵温度为30℃，最佳发酵时间35h，转糖苷酶粗酶液投加量为20ml/100ml高浓度乳糖溶液，最佳通气量0.4m3/h，种子液接种量10%（m/V），搅拌转速250转/分。该工艺具体实施后，低聚半乳糖液的成品低聚半乳糖含量达到55.21%，达到相关普通产品的质量结果。采用醋酸纤维素纳滤膜（CA）进行分离浓缩，对纳滤膜的操作压力和进料浓度进行单因素对比分析，并最终确定分离条件：压力2.0MPa，进料浓度20%，温度25-35℃，实现了乳糖、半乳糖与葡萄糖的有效分离，产品低聚半乳糖纯度可达80%以上，分离效率较高。采用新型四床式连续模拟移动床分离装置，提高了分离效率，可分离得到90%纯度低聚半乳糖产品。以上工艺的结合运行，生产出纯度分别为80%、90%的低聚半乳糖产品，整个工艺过程理想，条件温和、易于工业化生产、产量高、周期短、效率高、经济性强。