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豆粕蛋白质含量在50%左右,是重要的植物蛋白来源,但抗营养因子及大分子抗原蛋白的存在,限制了豆粕在食品及饲料工业中的应用。微生物发酵法是改善豆粕品质的有效方法,但传统中温菌发酵法存在能耗高和易被杂菌污染的风险。因此,在保证豆粕发酵质量的前提下,如何降低生产成本、提高发酵效率成为近年来的研究热点。本研究旨在筛选出能够在豆粕免灭菌条件下直接进行发酵的产高温蛋白酶菌株,优化豆粕发酵条件,并对发酵产物的安全性和质量进行评价;通过微生物群落结构分析,探究产高温蛋白酶菌株在豆粕发酵过程中对基质中微生物多样性的影响;利用近红外光谱技术建立豆粕高温固态发酵实时监测动态模型。本文的主要研究内容及结果如下:（1）通过筛选得到34株形态不一的具有产高温蛋白酶性能的菌株,以脱脂乳平板初筛和发酵豆粕复筛得到一株可以应用于豆粕发酵的产高温蛋白酶菌株,命名为YYC4;经YYC4发酵,豆粕中水溶性蛋白含量提高至13.20%;对YYC4进行生理生化和16S r DNA鉴定,结果表明菌株YYC4为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）;绘制其在30℃和60℃下的生长曲线,发现菌株YYC4具有嗜热特性。（2）通过响应面优化得到YYC4菌株高温固态发酵未灭菌豆粕的最佳条件为:料液比1:1.80 g/m L、发酵温度55℃、每克含水基质接种量10~7CFU、相对湿度80%、发酵时间50 h、Mg SO4添加量0.12%（w/w）。在此条件下发酵,豆粕中粗蛋白和水溶性蛋白含量分别达到52.48%和20.33%,其中水溶性蛋白提高率为279.73%;胰蛋白酶抑制剂含量降低了61.05%。将发酵豆粕以10 g/kg BW灌胃小鼠,经小鼠活动观察、脏器指数测定和血清生化及免疫学指标分析等,说明发酵豆粕安全、无毒。（3）将YYC4菌株发酵豆粕效果与枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）10160及嗜热脂肪地芽孢杆菌（Geobacillus stearothermophilus）A75进行对比,发现YYC4菌株与B.subtilis 10160发酵豆粕效果均较好。YYC4发酵豆粕(FSBMYYC4)的理化、结构及功能特性如下:理化性质:FSBMYYC4蛋白体外消化率高达89.96%,必须氨基酸含量为19.20g/100 g;FSBMYYC4含有丰富的挥发性成分,如酚类、吡嗪类、醇类、酮类和吲哚等;SDS-PAGE分析显示YYC4菌株具有较强的降解抗营养因子能力,且发酵产物具有良好的溶解性,经发酵产生了分子量小于10 k Da的蛋白组分;分子量分布结果表明,YYC4菌株可以将大量的不溶性大分子蛋白降解成水溶性的小分子蛋白,其中小于5 k Da的蛋白组分相对含量为16.46%。结构特性:豆粕经YYC4菌株发酵,蛋白荧光光谱的λmax从353 nm红移至362 nm;蛋白表面疏水性（H0）由98.27增加至166.13,巯基（-SH）和二硫键（S-S）含量分别从3.26和20.77μmol/g增加至4.88和27.95μmol/g;红外光谱分析表明,蛋白质二级结构中的β-折叠含量由38.44%增加至60.88%;蛋白粒径由629.25 nm降至216.90 nm,且Zeta电位的绝对值较大;原子力显微镜（AFM）分析显示,蛋白颗粒显著减小,且分布更加均匀;扫描电镜（SEM）分析表明,发酵豆粕表观形态呈现更多的异质结构,表面更加松散;发酵豆粕蛋白破碎为不规则碎片和更小的蛋白颗粒。功能特性:经YYC4菌株发酵,豆粕中黄酮和多酚含量分别达到1.34和5.32mg/g,提高了152.83%和133.33%;豆粕对DPPH、羟基自由基（·OH）、ABTS及超氧阴离子（·O2-）自由基的清除率分别由8.52%、24.60%、36.21%和12.26%提高至16.32%、79.92%、66.85%和22.26%;经体外模拟消化,豆粕清除上述自由基的能力分别达到16.30%、37.44%、50.55%和30.32%,FSBMYYC4清除上述自由基的能力提高至39.93%、92.60%、72.55%和38.83%;YYC4发酵后,豆粕对血管紧张素转化酶（ACE）的抑制率由44.89%增至63.79%;经模拟消化,豆粕及FSBMYYC4对ACE抑制作用分别提高至73.10%和80.57%。此外,FSBMYYC4的持水性和持油性分别为296.03%和233.58%;FSBMYYC4具有较好的乳化性和乳化稳定性,分别为42.38 m~2/g和157.90 min。由此看出,经YYC4菌株发酵,豆粕的理化及功能特性得到显著提高,且蛋白结构发生明显改变。（4）YYC4高温固态发酵豆粕过程中,基质pH逐渐上升;中性、碱性和酸性蛋白酶活力分别能达到181.31、73.5和33.72 U/g,纤维素和淀粉酶活力达到1.21和94.67 U/g;微生物群落多样性研究结果表明:与原料相比,经YYC4发酵50 h后菌群OTU数目下降52.12%,未接菌种发酵50 h后OTU数目下降26.36%;接种YYC4较未接菌种发酵50 h的OTU数目下降34.98%。经YYC4发酵12 h后,B.licheniformis成为基质菌群中的优势菌,丰度为81.64%;随着发酵时间的延长,菌群结构趋于稳定,B.licheniformis最终相对丰度为56.42%。（5）应用近红外光谱仪监测YYC4高温固态发酵豆粕过程中pH、水分、水溶性蛋白和胰蛋白酶抑制剂含量的变化,基于Si-PLS计量方法建立预测模型。建立的校正和预测模型的Rc和Rp以及RMSECV和RMSEP分别为（pH:0.9157、0.9781、0.312和0.169）、（水分含量:0.9886、0.9909、0.339和0.313）、（水溶性蛋白含量:0.9127、0.9883、1.83和0.681）、（胰蛋白酶抑制剂含量:0.9896、0.9916、0.261和0.236）。由此看出,建立的各指标模型具有较好的预测能力,能够实现豆粕高温固态发酵的实时监测。