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我国水果产量和种植面积均居世界前列,每年产生果渣近千万吨,若不及时处理,不仅造成资源的严重浪费,更会对环境造成危害。接种益生菌生产饲料是一种能够将果渣达到完全的利用、无环境二次污染、成本较低且具有高附加值的利用方法。从目前的研究成果来看,发酵方式多采用固态发酵,但此法在大规模工业化生产等方面均有其局限性。本研究以鲜苹果渣为主原料,采用液体深层发酵的方法进行发酵,最终获得含有大量益生菌且真蛋白含量显著提升的产物,并构建动力学模型,为工业化生产提供依据。本研究主要结论如下:单因素发酵果渣试验:在苹果渣基础培养基中添加碳源对Saccharomyces cerevisiae MB(以下简称MB)进行培养,增菌效果显著性依次为:红糖>葡萄糖>蔗糖>玉米粉,补加红糖后,活菌数最高可达8.6×107cfu/m L。在苹果渣基础培养基中添加氮源对MB进行培养,增菌效果显著性依次为尿素>酵母粉>蛋白胨>乳清粉>硫酸铵,补加尿素后,活菌数最高可达5.06×107cfu/m L。在苹果渣基础培养基中添加蔬菜对MB进行培养,增菌效果显著性依次为:胡萝卜>白菜>白萝卜>黄瓜>冬瓜>青椒>芹菜>卷心菜,活菌数最高可达5.4×107cfu/m L。多因素发酵果渣试验:在苹果渣基础培养基中添加红糖做碳源、尿素做氮源、四种不同蔬菜做生长因子培养MB,分别进行四组L9(34)正交试验。4组不同的组合均能使酵母菌活菌数达到108cfu/m L以上。在苹果渣基础培养基中添加红糖作为碳源,添加四种不同蔬菜做生长因子培养MB,进行全因素试验。筛选出的理想组合为:红糖4%+白萝卜3%、红糖4%+黄瓜3%、红糖4%+胡萝卜3%、红糖3%+白菜3%。在这4个培养基中,MB活菌数均达到108cfu/m L以上,真蛋白增加量分别为:43.61g/kg、46.66g/kg、50.94g/kg和51.14g/kg,显微镜下观察,菌体形态良好。在苹果渣基础培养基中添加红糖作为碳源,添加尿素做氮源培养MB,进行全因素试验。筛选出的理想组合为:红糖3.5%+尿素0.5%。最大活菌数达到108cfu/m L以上,真蛋白增加量为73.22g/kg,显微镜下观察,菌体形态良好。其它益生菌发酵试验:将Saccharomyces cerevisiae MC(以下简称MC)、Candida-utilis B203(以下简称B203)、Hansenula polymorpha B160(以下简称B160)、Geotrichum candidum B40(以下简称B40)、Geotrichum candidum B41(以下简称B41)、Pichia kudriavzevii XY1(以下简称XY1)、Issatchenkia orientalis XY2(以下简称XY2)和Trichosporon asahii BJ31(以下简称BJ31)分别接入选定好的5种培养基中培养。MC和B203的活菌数均达到了108cfu/m L以上,真蛋白最大增加量分别为63.29g/kg和58.58g/kg,显微镜下观察,菌体形态良好。培养B160、B40和B41时,培养1天之后,培养基表面即布满了菌丝,培养两天以上,菌膜明显增厚,翻动培养基,有菌丝再次长出,真蛋白最大增加量分别为61.75g/kg、62.71g/kg和59.18g/kg。XY1、XY2和BJ31的活菌数均未达到108cfu/m L以上,生长状况相对略差。发酵动力学模型:选定的是在苹果渣基础培养基中添加红糖3.5%和尿素0.5%,接种MB。首先对初始p H、温度、装料量设定不同梯度进行试验,确定最佳条件为:自然p H、温度28℃、装料量70%。依次转接入250m L、500m L、1L和3L的容器中进行扩大试验,确定该培养基稳定性较好。之后在5L的发酵罐中进行发酵,记录发酵过程中各参数变化,拟合得到菌体生长模型、产物生成模型和底物消耗模型函数分别为:最后进行验证发酵试验,将实验值与理论值进行对比,误差较小,最大活菌数达到5.04×108cfu/m L,真蛋白增加量最高达到143.68g/kg,真蛋白由发酵前的17.02g/kg达到160.7g/kg,显微镜下观察,菌体形态良好。本研究构建的动力学模型能够很好地描述发酵过程中菌体生长、真蛋白增长和还原糖消耗的变化规律。