全球食品需求的持续增长和世界人口的不断增加，推动了农业生产和食品加工的快速扩张。因此，产生了大量的农业副产物和食品加工残余物，包括麦麸和玉米蛋白粉（CGM）。CGM是工业玉米淀粉加工的主要副产物。由于其蛋白质含量高达60%，CGM被认为具有巨大的营养潜力。然而，其有限的水溶性和不平衡的氨基酸组成，特别是赖氨酸和色氨酸的缺乏，限制了其在食品和饲料中的直接应用。麦麸是小麦碾磨过程中从麦粒外层组织获得的纤维性副产物，富含膳食纤维、B族维生素和矿物质；然而，其高不溶性纤维含量和致密的细胞壁结构限制了这些营养素的释放和生物利用度。在本研究中，麦麸作为可发酵纤维和结构性碳水化合物的主要来源，而玉米蛋白粉提供含氮化合物和蛋白质。二者的组合提供了营养平衡的底物，以支持微生物生长和代谢活动。
微生物发酵作为一种改善农工业副产物营养品质和消化率的有效策略已被广泛研究。已采用多种微生物，包括曲霉属、芽孢杆菌属和乳酸菌，来水解CGM和麦麸中的蛋白质和多糖。前期研究表明，发酵可提高可溶性蛋白、游离氨基酸和生物活性化合物的水平，同时降低抗营养因子水平。酶解也被用于提高蛋白质消化率和释放生物活性肽。然而，这些方法的效果往往受到植物细胞壁致密结构和底物可及性有限的制约。
超声波作为一种有前景的绿色加工技术，已被用于增强发酵性能。超声波诱导的空化效应可产生机械、热和声化学效应，从而改变底物结构、传质、酶活性和微生物生理状态。根据超声强度和处理时间的不同，所产生的生物学效应范围从温和的细胞刺激到细胞损伤不等。低强度超声可增加细胞膜通透性，刺激微生物代谢活性，增强传质，促进酶分泌。前期研究表明，超声辅助发酵可在多种农业底物中增强蛋白质水解、酚类释放、抗氧化活性和底物降解。然而，过高的超声强度可能损害微生物活力和发酵稳定性。因此，超声处理条件的优化仍然是必要的。
研究表明，通过黑曲霉（Aspergillus niger）和发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum）的互补酶活性，CWM的营养品质得到了提升。黑曲霉分泌的胞外酶可降解蛋白质和纤维，从而提高蛋白质溶解性、降低抗营养因子水平并改善营养素生物利用度。同时，发酵乳杆菌分泌的胞外酶进一步水解蛋白质，提高了TFAA和肽含量。产生的乳酸降低了发酵体系的pH值，从而形成抗菌环境，有助于维持共培养体系的稳定性。通过这些协同效应，CWM的固有局限性得到部分缓解，从而提升了其营养价值、功能特性及作为饲料原料的潜力。
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