大豆（Glycine max）是全球消费量最大的豆类之一，也是东方饮食中的基础食材，常用于各种发酵食品中（Liu et al., 2022）。随着全球化，大豆及其制品已广泛融入西方饮食。目前，大豆是全球第四大重要农作物，年产量约为3.7亿吨，主要种植在巴西、美国、阿根廷、中国、印度、巴拉圭和加拿大（USDA, 2024）。大豆制品的消费增加与其营养价值和功能性密切相关，尤其是其中丰富的生物活性化合物，如（多）酚类（染料木黄酮、染料木素、苷元）、β-胡萝卜素和必需脂肪酸，这些成分被认为有助于预防多种非传染性疾病（Kim et al., 2022; Wang et al., 2021; Wei et al., 2020）。
大豆制品（如豆腐和豆奶）的生产会产生大量不溶性残渣，称为“奥卡拉”（亦称“豆渣”或“biji”），这是大豆压榨的副产品（Wong et al., 2016）。每公斤干大豆大约会产生1.2–1.8公斤的湿奥卡拉，中国、日本和韩国是主要生产国（Guimar?es et al., 2018; Mok et al., 2019）。由于水分含量高且口感不佳，大部分奥卡拉被丢弃，导致食物浪费和环境影响（Wang et al. 2024）。然而近年来，人们对奥卡拉的兴趣显著增加，多项研究表明其可作为可持续且营养丰富的食品成分（Huang 2024; Zhu 2023）。
奥卡拉富含膳食纤维、蛋白质和异黄酮，适合作为功能性食品成分。多项研究表明，摄入富含异黄酮的食品有助于预防癌症、骨质疏松症、心血管疾病、糖尿病和肥胖症等慢性疾病（Kim et al., 2022; Feng et al., 2021; Khosravi et al., 2021; Jannah et al, 2020; Guevara-Cruz et al., 2020）。因此，将奥卡拉重新引入酸奶、烘焙食品和挤压零食等食品中，可以提升产品营养价值并减少农业废弃物（Chen et al., 2023; Pesic et al., 2023; Aussanasuwannakul et al., 2022）。
固态发酵（SSF）是一种低成本、可持续的奥卡拉利用方法，基于微生物在固态材料表面的生长和产物形成，无需液体参与，便于食品工业应用（Mok et al., 2019）。该工艺通过增加可溶性纤维和蛋白质含量以及将β-异黄酮苷转化为更易吸收的苷元，提升了奥卡拉的感官和功能性（Asghar et al., 2023; Hadj Saadoun et al., 2021）。乳酸菌（LAB）因能产生生物活性代谢物和理想的风味化合物而特别适合用于SSF（Hadj Saadoun et al., 2021）。此外，乳酸菌或肠道微生物群代谢异黄酮可产生如O-去甲基安戈莱辛（O-desmethylangolensin）和雌马酚（equol）等生物活性物质，进一步增强了发酵奥卡拉的健康促进作用（Rafii, 2015）。
尽管取得了一定进展，但以往研究多聚焦于乳酸菌单菌培养，对能够模拟自然生态系统中的微生物相互作用并提高生物活性化合物产量的共培养方法关注不足。同时，很少有研究将实验数据与预测建模结合，以确定影响（多）酚含量的关键因素或优化发酵参数。这一研究空白凸显了通过发酵利用奥卡拉的迫切需求。
基于此，本研究假设在控制条件下联合使用特定乳酸菌菌株可产生协同效应，促进（多）酚类转化，从而提高生物活性代谢物的产量。预测建模的应用有助于识别关键工艺变量，优化发酵结果。
因此，本研究旨在探讨乳酸菌单菌培养和共培养对奥卡拉酚类成分的影响，确定驱动（多）酚类转化的关键微生物和工艺因素，鉴定新生成的（多）酚类代谢物，并利用预测建模优化发酵条件，以最大化酚类含量和生物活性化合物的产生。
