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发酵食品有着悠久的生产历史,被全世界人们广泛消费。传统发酵食品多采用微生物自然发酵,缺乏对发酵食品微生物群落活动的控制,极易受到外界环境因素的影响,难以保证均一化和高品质生产。对于高品质和标准化发酵食品生产的需求推动了对于发酵食品微生物代谢调控的研究,这就要求我们对发酵过程中功能微生物群落的演替机制有足够的认识。本课题选择了小曲清香型白酒酿造工艺作为研究对象,采用先好氧糖化后厌氧发酵的分步酿造工艺,在相同工艺和生产环境下分别采用强化纯曲（PS）和传统土曲（TS）进行酿造实验。采用扩增子测序、理化因子分析和靶向代谢物分析技术,并结合微生物溯源分析、β多样性分解和群落构建定量分析等分析手段,系统地研究了小曲清香型白酒酿造过程中功能微生物群落的演替构建及其对于风味物质代谢的影响。主要结果如下:（1）分析了与酿造功能微生物群落直接相关的发酵系统环境因子。两个批次的变化趋势一致。糖化阶段,水分、温度和还原糖含量逐渐增加而p H逐渐降低。发酵阶段的前3 d,水分、温度和乙醇迅速增加而还原糖含量快速降低。后续的发酵时间内温度缓慢下降而水分和乙醇保含量保持相对稳定。整个发酵阶段酸度始终保持增加。（2）通过实时荧光定量PCR技术测定了小曲白酒酿造过程中的功能微生物丰度。结果表明,两个实验组的变化趋势一致,糖化阶段细菌和真菌生物量均逐渐增加,发酵阶段细菌生物量保持相对稳定而真菌生物量变化幅度大。发酵阶段前3 d,PS组和TS组的真菌生物量分别从109.39±0.25 copies/g酒醅和109.17±0.25 copies/g酒醅迅速增加到1010.14±0.07 copies/g酒醅和1010.37±0.09 copies/g酒醅。在后发酵阶段则分别缓慢下降至108.84±0.31 copies/g酒醅和109.14±0.23 copies/g酒醅。（3）通过扩增子测序分析了小曲白酒酿造过程中酒曲、糖化酒醅和发酵酒醅的微生物组成。Weissella（44.0%）,Pseudomonas（11.4%）,Rhizopus（64.9%）和Saccharomyces（28.0%）是PS的主导微生物。Lactiplantibacillus（43.2%）,Acetobacter（12.8%）,Levilactobacillus（11.9%）,Monascus（64.9%）,Saccharomycopsis（11.4%）,Saccharomyces（11.0%）,Rhizopus（9.6%）主导了TS的微生物群落。糖化阶段的微生物群落组成与各自酒曲的微生物群落组成基本类似。两个批次的发酵阶段微生物群落均由Lactobacillaceae（PS批次75.6%,TS批次86.8%）和Saccharomyces（PS批次97.6%,TS批次96.3%）。微生物溯源分析表明糖化微生物主要来源于小曲而发酵微生物主要来源于环境,随着酿造进程的推移环境微生物占比逐渐提高。（4）利用β多样性分解分析功能微生物群落的演替模式。结果表明,两个实验组的演替模式一致。周转（物种取代）主导了细菌群落演替,并且PS批次54%的周转和TS批次52%的周转与时间水平的演替相关。与细菌群落不同,真菌群落的演替模式由周转和嵌套（物种丧失）共同组成,其中物种丧失主要发生在发酵阶段初期。并且超过50%的周转和嵌套与时间水平的演替相关。（5）利用群落构建定量分析框架分析了影响小曲白酒酿造过程中微生物群落构建的生态进程及其决定因素。糖化阶段,同质化选择主导了细菌群落的构建,温度、p H和还原糖是导致同质化选择的影响因素。生态漂变主导了真菌群落在糖化阶段的构建。谷物酸化、机械搅拌以及好氧向厌氧的酿造环境变化推动了微生物群落的演替。对于细菌群落,糖化阶段的原有选择胁迫被移除,谷物酸化导致了新的同质化选择。对于真菌,氧气的减少导致了Rhizopus,Monascus,Saccharomycopsis等真菌的减少,Saccharomyces通过同质化扩散主导了整个发酵阶段的真菌群落。（6）利用HS-SPME-GC-MS技术分析了小曲白酒酿造过程中主要风味物质的代谢变化。共鉴定到32种挥发性代谢产物,包括10种醇,8种酸,9种酯,1种芳香族化合物和4种其它成分。绝大部分风味物质主要在糖化阶段末期和发酵阶段产生,其中糖化阶段末期主要产生酯类物质。两个批次的代谢组成类似但含量不同,强化纯曲批次产生了较多的醇类物质而传统土曲产生了较多的酸类和酯类物质。