【目的】采用复合菌发酵牛至粉,以期提升其营养品质。【方法】以牛至粉、玉米粉和豆粕粉为底物,以抑菌能力作为评价指标,依次利用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和中心复合试验等方法对复合益生菌固态发酵牛至粉的工艺条件进行优化,并测定发酵牛至粉的抑菌能力、pH、乳酸含量、抗氧化能力、蛋白含量和挥发油含量。【结果】发酵时间、发酵基质水分含量和乳酸菌接种量是影响发酵的主效应因素,优化后最佳发酵工艺为:发酵底物组成比例为牛至粉∶玉米粉∶豆粕粉=4∶1∶5,枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酵母菌接种量均为5×10~6 CFU/g,乳酸菌接种量为1.87×10~7 CFU/g,发酵温度为25℃,发酵时间为130 h,水分含量46.7%。在此条件下,发酵牛至粉组合物对大肠杆菌抑菌率达99.98%。较未发酵牛至粉而言,发酵组合物pH显著降低（P＜0.05）,抗氧化能力显著提高（P＜0.05）,水溶蛋白和酸溶蛋白均显著提高（P＜0.05）,百里香酚和香芹酚的含量显著提高40%以上（P＜0.05）。与未发酵牛至粉相比,发酵牛至粉对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、产气荚膜梭菌和副溶血弧菌的抑菌能力均显著提高（P＜0.05）。【结论】响应面法优化牛至粉发酵工艺后,其有效成分百里香酚和香芹酚的含量均显著提高40%以上,且抑菌能力和营养品质均显著提高。