酸面团在我国又称作老面、酵子等,其发酵的馒头因其独特的风味和较好的口感受到广大消费者的青睐。然而国内对于酸面团中的优势微生物及其相互作用尚缺乏系统的研究。本论文主要对我国传统酸面团中的优势微生物酿酒酵母和旧金山乳杆菌进行分离,从基因和代谢性能两个方面揭示了它们各自的种内多样性,并对两者相互作用对馒头品质影响的机理进行了探究。采用M-RAPD和MLST技术,对分离自13个不同地区传统酸面团中的98株旧金山乳杆菌进行基因分型,分别将这些菌株分成6种和10种不同类型。MLST技术比M-RAPD有更高的分辨率,但M-RAPD却可以将ST型相同的菌株分成不同的类型,说明MLST技术与M-RAPD结合可以更精确地对旧金山乳杆菌进行分型。旧金山乳杆菌的菌株类型似乎与地域来源关系不大,且来自不同地区的大部分菌株亲缘关系较近。基于基因分型结果,对其中28株旧金山乳杆菌的代谢性能进行测定比较,结果表明旧金山乳杆菌各菌株在产酸、产挥发性风味物质以及蛋白水解能力方面均存在一定的差异,在产胞外多糖上差异不大。对旧金山乳杆菌各菌株的基因型和其代谢性能的相关性进行分析发现,运用M-RAPD和MLST技术得到的基因分型结果与旧金山乳杆菌的代谢性能没有明显的关联,说明通过这两种技术得到的旧金山乳杆菌菌株间的基因型多样性可能并不能很好地反映如产酸、蛋白水解、产风味物质等代谢性能相关的一些特定基因的差异性。采用RAPD技术,对采集自中国不同地区传统酸面团中的150株酿酒酵母进行基因分型,共将它们分为5种不同的类型。根据基因分型的结果,对其中22株酿酒酵母菌株的发酵性能进行测定并比较分析,结果表明酿酒酵母不同菌株在发酵力、葡萄糖利用能力、对馒头的质构和风味物质影响等方面均存在一定的差异,但菌株间的这些差异却与它们RAPD分型结果没有明显的关联,说明通过RAPD技术得到的酿酒酵母菌株间的基因型多样性并不能很好地反映例如糖酵解、Ehrlich途径等相关的一些特定基因的差异性。酿酒酵母和旧金山乳杆菌以107:107CFU/g的比例混合发酵时大约在6h趋于稳定状态,与其他比例混合发酵相比时间更短。在混合发酵过程中,面团中麦芽糖、葡萄糖和果糖的含量均呈现先增加后减少的变化趋势,而蔗糖的含量则不断减少。旧金山乳杆菌对酿酒酵母的糖代谢有影响,其在利用麦芽糖的过程中会释放葡萄糖,从而使酿酒酵母对葡萄糖的代谢增加,对麦芽糖的代谢减少。面团中氨基酸的总量在混合发酵过程中大致呈现先减少后增加的趋势,且比酿酒酵母和旧金山乳杆菌单独发酵的样品都要高,一些对风味形成具有重要作用的氨基酸,如缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、半胱氨酸等,在混合发酵后期含量均有所增加,并高于单独发酵的样品。混合发酵对风味物质组成也带来一定影响,产生了新的风味物质乳酸异戊酯,并促进乙酸、2-甲基-己酸等有机酸的合成,却使2,3-戊二酮、2-甲基-1-丙醇、3-甲基-1-丁醇、苯乙醇等一些主要通过酿酒酵母代谢产生的风味物质含量显著减少。对酿酒酵母和旧金山乳杆菌的相互作用进行转录组学分析,结果表明旧金山乳杆菌不同菌株Sxl4和Ts1分别与酿酒酵母混合发酵对酿酒酵母基因表达的影响存在差异,但均导致酿酒酵母对葡萄糖的利用增加、精氨酸转化为鸟氨酸的过程增加、乙醇的合成减少,HXK2、CAR1和PDC6是其中的关键基因,我们通过qPCR技术对它们在混合发酵中表达量的改变进行了测定,结果与转录组的一致。同时,混合发酵也引起了甘油合成增加,氨基酸的代谢增强,生物素的合成减少,谷胱甘肽的代谢减少,乙酸合成减少等,这些也会对馒头的品质带来一定的影响。另外,与酿酒酵母混合发酵时,旧金山乳杆菌Sx14中二肽酶、氨肽酶相关基因以及乳酸和乙酸合成相关基因比Ts1菌株有更高的表达量,似乎更适合与酿酒酵母复配进行酸面团发酵。