豆粕营养丰富且来源广泛,是重要的植物性饲料蛋白源。但由于主要营养成分蛋白质分子量大、结构紧密,导致豆粕的蛋白消化利用率不高,造成了资源浪费的同时也增加了饲养成本。因此需要将豆粕原料进行加工改良,而利用生物技术改良豆粕是目前研究的热点。生物法改良豆粕的方法主要包括发酵和酶解两种,微生物发酵豆粕,可改善适口性和诱食性,同时还产生更多的“微生物源性营养物”,利用酶制剂水解豆粕,作用位点专一,蛋白水解程度高,都提高了豆粕的营养价值。鉴于上述背景,本论文对单菌发酵豆粕、酶解豆粕和菌—酶复合发酵豆粕进行了研究,通过感官、pH、粗蛋白含量、蛋白水解度等指标的综合分析、比较不同工艺的处理效果,确定生物法改良豆粕的适宜工艺条件。主要研究结果如下:首先,选择适合豆粕发酵的优良菌种枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、乳酸菌,制备发酵菌液,进行单因素发酵豆粕试验。以粗蛋白含量为主要评价指标,研究发酵温度、料水比、菌液接种量及发酵时间对发酵豆粕品质的影响。对结果进行综合分析得出:枯草芽孢杆菌发酵豆粕的最佳条件为温度37°C、料水比1:1、接种量5%、发酵时间48 h;酿酒酵母菌优化后的发酵工艺条件为温度31°C、料水比1:1、接种量5%、发酵时间60 h;乳酸菌发酵豆粕的适宜参数为温度37°C、料水比1:1.2、接种量7%、发酵时间72 h。在单菌发酵最优工艺条件下,粗蛋白含量分别为62.3%、53.8%、48.6%。进而对三类菌株优化条件基础上的单菌动态发酵过程进行了分析和比较,发现不同菌种发酵豆粕样品带有微生物自身独有的特性。枯草芽孢杆菌发酵豆粕样品粗蛋白含量增长幅度最大,有酱香味且pH值偏碱性。酿酒酵母发酵豆粕样品粗蛋白含量增长幅度不如前者大,但是呈酵母香味和偏酸性的pH,更适用于畜禽动物饲料中。乳酸菌发酵豆粕粗蛋白含量在三者中最低,但样品带有的酸香味和低酸性pH值可提高饲粮的适口性和诱食性,同样改善了豆粕的品质。继而,选择外源酶(中性蛋白酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、木聚糖酶)以叠加的添加方式进行单因素酶解豆粕试验。以蛋白水解度为主要评价指标,研究每种酶制剂的加酶量及酶解反应时间对豆粕品质的影响。结果表明,中性蛋白酶以30 U/g加酶量酶解48 h即可达到优良的效果;在此基础上加入酸性蛋白酶50 U/g,或继续加入纤维素酶50 U/g,或再添加木聚糖酶50 U/g,依次酶解48 h后豆粕的品质均得到大大提升。不同酶制剂组合在最佳酶解条件下,蛋白水解度分别为20.1%、22.7%、18.3%、18.3%。对最优条件下的酶解豆粕过程进行分析和比较,发现在此加酶顺序下,单酶作用时就可以获得良好的豆粕蛋白水解度;双酶水解时结构复杂的糖类得到有效降解,生成了更多简单的糖类物质,总糖含量高达18%;加入纤维素酶后还原糖释放量增加,提高了1%;四酶酶解时添加木聚糖酶,各项指标波动幅度不大。两种NSP酶的水解作用效果均不明显,说明在添加中、酸性蛋白酶的水解环境中达不到最佳的酶解效应。最后,在枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、乳酸菌单菌发酵豆粕优化工艺的基础上,为提高蛋白水解度和还原糖释放量以及降低总糖含量,同时添加适宜的酶制剂辅助发酵,进一步改善豆粕的品质。结果表明,枯草芽孢杆菌发酵豆粕加入中性蛋白酶与纤维素酶,比例5:1、添加量0.035%,蛋白水解度提高了约2个百分点,还原糖释放量1.8%、总糖含量6.8%;酿酒酵母菌单菌优化实验宜选择中性蛋白酶与酸性蛋白酶,比例5:1、添加量0.035%,蛋白水解度显著提高,达18.2%,但还原糖释放量与总糖含量均比未加酶试验组低,分别为1.2%、16.5%;乳酸菌发酵豆粕同样可加入中性蛋白酶与酸性蛋白酶,比例2:1、添加量0.56%,蛋白水解度为10.8%,还原糖释放量4.1%、总糖含量7.9%,与对照组相比,考察指标均得到进一步的提升。