随着人民生活水平的提高和对生活质量的重视，人们对肉、蛋、奶的需求日益增多，粮食和饲料生产面临严峻考验，饲料蛋白质资源匮乏。提高粮食向畜牧产品的转化效率和饲料的利用率，拓宽饲料资源，开发非常规饲料已迫在眉睫。而紫花苜蓿富含蛋白质、多种维生素和矿物质，是多种家畜喜食的优质饲草，是未来弥补动物蛋白饲料不足的主要作物。随着我国畜牧业的发展和农业产业化的调整，苜蓿草生产也越来越受到重视。但是由于当前苜蓿加工生产还未形成产业化，其来源、品质得不到保证，营养成分随苜蓿的收割期、加工方式等不同而变异太大，致使作为蛋白饲料，苜蓿中的蛋白质含量有所降低，而且含有较高的粗纤维，难以应用于单胃动物中。现今提高苜蓿的蛋白质含量的技术主要有，在苜蓿种子资源、育种方面选育高蛋白质含量的品种；在技术和产品开发方面主要研究苜蓿干燥新技术，提取苜蓿叶蛋白、发展苜蓿青贮等新型草产品。而利用微生物发酵技术提高苜蓿草粉蛋白质含量的报道尚没有，缺乏关于这方面的系统研究。基于此，本论文提出利用混菌种固态发酵技术，提高苜蓿草粉中的蛋白质含量，降解其纤维素，研制富含益生菌和酶制剂的苜蓿蛋白饲料。本研究以紫花苜蓿草粉为主要原料，以根霉R30、米曲霉A32、黑曲霉A51和A53、啤酒酵母Y65为发酵菌种，较为系统的研究了单一菌种的固态发酵、不同组合的混合菌种发酵产物中蛋白质含量的变化，确定了固态发酵的最佳菌种组合，并通过单因素实验和正交实验，考察了不同氮源、无机盐对发酵产物蛋白质含量的影响，确定了固态发酵的苜蓿培养基优化配方；同时还研究了培养基初始加水量、培养基初始pH、菌种接种方式、发酵时间、发酵温度、物料加入量等对发酵产品的影响，初步确定了适宜的发酵工艺条件。单一菌种发酵对比实验结果表明，黑曲霉A53发酵后产物中的粗蛋白含量最高，黑曲霉A51、米曲霉A32、根霉R30、啤酒酵母Y65发酵后，产物中蛋白质含量均有所提高。将菌种以不同形式组合进行混合菌种发酵后，发现黑曲霉A53和啤酒酵母Y65混合发酵得到的发酵产物中粗蛋白质含量最高，且菌丝体洁白，布满发酵料表面。接种量和接种比例对发酵产物中蛋白质含量具有一定的影响。当黑曲霉A53和啤酒酵母Y65之间的比例为1∶2、接种总量15％时，有较好的发酵效果。将黑曲霉A53和啤酒酵母Y65作为发酵剂时，适合苜蓿草粉固态发酵的培养基优化配方为：苜蓿草粉85％，麸皮10％，辅料F5％；氮源N12.0％，氮源N22.5％，KH₂PO₄ 0.5％，无机盐W1 0.6％；最佳发酵工艺条件是：菌种接种方式为接黑曲霉3d后接酵母菌，发酵料与初始加水量的比值为1∶1.8，装料量为40 g，pH自然，发酵温度为30℃，发酵周期为4d。发酵后成品收率为91.3％，粗蛋白含量提高149％，真蛋白含量提高126％，粗纤维降低23％，还原糖含量降低38％，粗灰分及其他营养成分也有所增加，同时，发酵成品中还富含酵母和多种活性酶，明显提高了苜蓿草粉的营养价值和生物学价值。采用同时蒸馏萃取法提取了紫花苜蓿草粉发酵前后的挥发性化合物，并运用气相色谱-质谱联用技术（GC／MS）对各成分加以分析鉴定。结果表明，发酵前后样品的主要的挥发性成分发生较大变化。发酵前样品中棕榈酸、六氢金合欢基丙酮和植醇含量较高，发酵后样品中1-庚烯-3-酮、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚和植醇含量较高。苯乙醛（1.04％-5.35％）、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚（7.07％-10.82％）、β-芳樟醇（3.59％-2.02％）、六氢金合欢基丙酮（13.55％-4.17％）、棕榈酸（18.46％-3.11％）、植醇（13.13％-7.65％）为发酵前后样品中共有的主要化学成分。发酵前样品中存在的苯甲基乙醇（7.13％）、十四烷酸（3.87％）、月桂酸酐（2.95％）、乙基亚油酸酯（2.56％）等成分在发酵后未被检测到或含量很少。对比发酵前，发酵后样品中增加了1-庚烯-3-酮（27.6％）、反，顺-2，6-壬二烯醛（4.9％）、3-糠醛（4.52％）、（E，E）-3，5-辛二烯-2-酮（3.15％）等主要化学成分。本实验提出的以紫花苜蓿草粉为原料进行生料固态发酵生产富含益生菌和酶制剂的苜蓿蛋白饲料的工艺，能耗少，成本低，容易操作，提高了饲料的营养价值，扩大了苜蓿的应用范围，其成品可部分替代精饲料，为解决我国蛋白饲料资源短缺开创了一条新的途径，具有良好的经济效益和社会效益。