杂豆全食品因其营养成分丰富而广受关注,杂豆细胞内含淀粉由于受到细胞壁包裹,在胃和小肠中能够较好地抵抗消化酶降解,即可作为1型抗性淀粉进入结肠被肠道菌群所发酵利用。杂豆子叶细胞经发酵后通过促进短链脂肪酸（short-chain fatty acids,SCFAs）的产生和有益菌的增殖,可以对菌群环境及肠道健康进行有益地调控,从而降低人体患肥胖、糖尿病、炎症性肠病等慢性疾病的风险。水热处理是常见的食品加工方式之一,探究水热处理对杂豆细胞大肠发酵特性及菌群结构的调控机制,可以为新型杂豆功能性配料的研发提供一定的理论指导。本论文从以下两方面进行深入探究:1、选取光皮豌豆、红芸豆、鹰嘴豆、白扁豆、荷包豆、红小豆、蚕豆、大白芸豆、绿豆等我国代表性的杂豆品种为原料,经蒸煮处理后提取其完整子叶细胞,测定其淀粉、膳食纤维及蛋白质含量、粒径、结晶度、细胞壁厚度、发酵过程中的形貌变化、产气量及产酸情况。结果表明,杂豆细胞粒径范围为85.1～175.0μm,细胞壁厚度范围为1.0～2.4μm,杂豆细胞内含淀粉含量范围为51.6～71.9%,膳食纤维含量为11.6～25.0%,蛋白质含量范围为11.5～22.2%,并且经水热处理后部分荷包豆细胞内淀粉仍保留一定结晶结构,结晶度为8.4%。经体外发酵后,发现蚕豆,红芸豆和绿豆的发酵速率较慢,且总支链脂肪酸（branch-chain fatty acid,BCFAs）产量较高,而红小豆体外发酵速率及总SCFAs产量最高,为90.3 mM。主成分分析结果表明样品发酵速率与BCFAs产量几乎呈反比关系,光皮豌豆、红小豆和荷包豆对发酵后乙酸及丁酸产量的贡献率较大,蚕豆对BCFAs产量的贡献率最大。冗余分析表明导致不同品种杂豆子叶细胞发酵后总产气量及丙酸产量差异的关键因素为其淀粉含量,导致乙酸产量差异的关键因素为细胞内淀粉的结晶度,而膳食纤维含量和细胞壁厚度是导致其发酵后丁酸产量差异的主要原因,蛋白质含量则是影响BCFAs产量差异的主要因素。2、水热处理对芸豆子叶细胞体外大肠发酵特性及其对菌群的影响规律研究。以芸豆种子为原料,分离出完整细胞,淀粉,蛋白质和细胞壁,经不同水热温度处理后探究其体外发酵特性,并采用异硫氰酸荧光素-葡聚糖结合激光共聚焦显微镜评估细胞壁通透性,从细胞组分及细胞壁通透性层面上解释影响完整细胞发酵性差异的调控机制。结果表明,完整芸豆子叶细胞的发酵速率随水热温度的升高而明显增加,总产气量从7.4m L上升至10.8 m L,总SCFAs含量从77.8 mM上升至为111.0 mM,表明水热处理可能影响微生物在发酵过程中对底物的利用程度,细胞壁通透性的提高表明细胞内淀粉的发酵性差异可能是导致完整细胞发酵速率差异的主要原因。在菌群方面发现Bifidobacterium和Coprococcus的相对丰度在水热处理之后显著增高,基于关键特征序列的主成分分析表明,经过60℃、80℃和100℃水热处理的芸豆细胞分别促进了asv7unidentified Lachnospiraceae、asv141 Coprococcus eutactus和asv189 Bacteriodes uniformis的丰度。本章结果表明,水热处理后的完整芸豆细胞可以调节发酵代谢物的浓度并有效调节肠道菌群结构,且细胞壁通透性的改变是导致完整细胞发酵速率差异的主要原因。