白酒作为中国特有的发酵食品,在中国已经流传了上千年,大曲作为中国白酒酿造过程中的重要物系、微生物和酶系来源,直接决定了白酒的风味和品质。本研究通过添加内源性芽孢杆菌来对白云边高温大曲进行强化,并对强化接种后大曲的理化性质、微生物群落结构与挥发性物质进行比较研究。本研究的主要内容和结果如下:1.基于酶学性质筛选芽孢杆菌功能菌株。从实验室保存的12株芽孢杆菌中筛选出了一株高产蛋白酶活地衣芽孢杆菌9 JCB3-1-1（164.83 U/m L）和一株高产耐高温较耐酸淀粉酶活的解淀粉芽孢杆菌50 CRB7-1-1N（700.3U/m L）,并测定了2株菌株的生理性质,绘制了2株菌株的生长曲线。通过不同原料配方筛选出一种适合培养芽孢杆菌的固态培养基,用该配方制备2株芽孢杆菌的固态菌剂,其活菌数分别为1.5×1010CFU/g（9 JCB3-1-1）,2.0×1010CFU/g（50 CRB7-1-1N）。2.芽孢杆菌功能菌剂的接种强化实验。强化接种后大曲的液化力和糖化力显著增加,大曲蛋白酶活提升近2倍。采用扩增子测序技术和顶空固相微萃取（HS-SPME-GC-MS）测定接种后大曲微生物群落结构和挥发性物质。挥发性物质测定结果表明,强化大曲中酸类物质、酯类物质和醛类物质含量上升,四甲基吡嗪从350.022 mg/kg提升到了525.820 mg/kg。扩增子测序结果表明,接种后Virgibacillus、Scopulibacillus、Metschnikowiaceae等细菌属含量上升显著,Aspergillus在接种后含量显著减低。3.芽孢杆菌功能菌剂工厂扩大接种试验。工厂接种后大曲的发酵力和蛋白酶活提升显著。采用宏基因组学技术对大曲微生物物种与功能进行研究,结果表明,接种后大曲中Saccharopolyspora相对含量下降显著,Rasamsonia、Aspergillus、Talaromyces、Kroppenstedtia、Bacillus等在接种后相对含量增加。基于KEGG数据库对工厂强化曲代谢功能基因进行注释,结果表明工厂强化曲中氨基酸代谢、能量代谢、碳水化合物代谢等与原料利用有关的功能基因占比明显高于对照组。挥发性物质方面,接种后提升显著的风味物质有异丁酸、异戊酸和乙酸乙酯,四甲基吡嗪的含量从18.341 mg/kg上升到了138.038 mg/kg。本文基于高通量测序技术对芽孢杆菌生物强化后的大曲中微生物群落结构和功能基因进行研究,采用HS-SPME-GC-MS方法测定了大曲中挥发性风味化合物,以此探索生物强化后大曲微生物群落与挥发性物质的优劣变化,这对于在微观层面探究生物强化后微生物结构差异的原因,以及稳定和改善白酒大曲风味和品质具有重要的意义。