我国发酵剂市场前景好,需求旺盛。摆脱外企垄断,开发源于本土且具有自主产权的益生菌发酵剂菌株并实现产业化,对于食品行业具有重要意义。而对益生菌菌株性能的前期研究和基因信息的详细解读是一切应用的基础。目前,烘焙行业急需提升生产技术与营养强化手段来满足消费者日益增长的对于健康烘焙食品的需求。酸面团技术是世界范围内公认的烘焙食品改良手段,该技术对于我国主食工业化的推进和未来全谷物食品的推广具有重要意义。基于此,本课题以发酵乳杆菌M4为研究对象,深入挖掘菌株的基因构成、功能特征及其在不同基质中的生长发酵特性。接着以代谢特点为依托,将发酵乳杆菌M4应用于两类营养强化型酸面团面包的开发,从烘焙、储藏、风味、营养等方面进行综合评价。本文主要内容及结论如下:（1）基因组测序结果表明,发酵乳杆菌M4无抗生素耐药基因,含有与耐酸、耐胆盐、粘附等胃肠道耐受性相关的基因,与过往的表型研究相符;基因岛、前噬菌体元件、CRISPR序列分析及致病基因数据库注释分析发现发酵乳杆菌M4是一株适应性强、安全可靠的益生菌菌株,无潜在毒力或致病基因。发酵乳杆菌M4能够较好地利用多种不同基质中的常见糖,与碳水化合物功能注释的结果一致,奠定了其在多种不同基质中生长的基础。发酵乳杆菌M4在多种不同基质（MRS培养基、豆浆、羊奶、面团、全麦面团等）中具有优良的生长普适性,呈现生长速度快,产酸快的特点,适宜在面团体系中代谢产酸,为在面团体系中的应用提供了理论依据。（2）发酵乳杆菌M4用于豆浆强化白面包、羊奶强化全麦面包的制备,与未改良相比,改良面包烘焙品质及储藏性能优异、风味独特、营养品质佳。具体来讲:发酵乳杆菌M4可削弱豆浆、羊奶添加带来的不利影响,赋予面团良好的流变、拉伸及延展性,使面团粘弹性降低,持水力提升。发酵乳杆菌M4在两类面包的比容、硬度、咀嚼性、色泽、老化速率等方面都产生了积极影响,评价表明酸面团面包更加蓬松、柔软,整体接受度更高。基于~1HNMR的小分子代谢物的分析和基于GC-MS的挥发性风味化合物分析可知,酸面团的添加对于面包的组成成分（滋味）和风味产生了积极影响。此外,与相应对照组相比,以20%的比例添加发酵乳杆菌M4发酵12 h的酸面团可显著延长两类面包的货架期,对于白面包的提升在2天以上。（3）营养评估的结果发现,全麦面包显著优于白面包,表现为总酚含量较高,DPPH、ABTS和羟基自由基清除能力强,经过发酵乳杆菌M4发酵的面包抗氧化性进一步提升,其中羊奶强化全麦酸面团面包LF+GWD总酚含量最大（1.540 mg/g）,约是普通白面包的3.40倍。此外,在蛋白及淀粉消化性方面,添加豆浆、羊奶、酸面团处理有利于面包蛋白质的消化吸收,使得淀粉消化速率减慢,快消化淀粉（RDS）显著下降,慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）在一定程度上增加。与白面包（F+D）相比,发酵乳杆菌M4制备的酸面团降低了两类面包的估测血糖指数（e GI）,其中羊奶强化全麦酸面团面包LF+GWD具有最低的e GI（64.07）,改良效果显著。因此,发酵乳杆菌M4具有成为商用酸面团发酵剂的潜力,本论文对面包的实验室小试生产,旨在为我国烘焙行业中营养强化酸面团面包的开发、推广与产业化提供思路和参考依据。