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酱香型白酒独特的酿造工艺形成了独特的微生物群落，其中霉菌能够分泌多种酶类和代谢产物，对中国白酒独特的同步糖化发酵酿造方式和风味物质的形成有重要影响。由于研究技术手段的限制，长期以来对酱香型白酒酿造过程中霉菌群落结构及功能的认识还非常有限。本论文结合传统可培养方法和现代分子生物学手段对酱香型白酒整个酿造过程中霉菌群落结构和多样性进行了分析，并解析其发酵过程中最主要的功能霉菌；比较不同功能霉菌在不同发酵条件下的生长及代谢特性，筛选优势的功能霉菌；探究霉菌与酿酒酵母混合发酵时两者之间的相互作用关系，并将功能霉菌初步应用于生产实践。主要研究结果如下：1）在酱香型白酒整个发酵过程中，涂布平板法和PCR-DGGE法分别检测到8种和7种霉菌。涂布平板法结果显示大曲为堆积发酵提供了7种霉菌，在堆积过程中霉菌总数从3.4×103cfu g-1增加到第3天的1.28×104cfu g-1，然后开始下降，窖池发酵结束时不到1.0×103cfu g-1。涂布平板法和PCR-DGGE法都检测到了Aspergillus terreus、Aspergillusoryzae和Paecilomyces variotii，并且A. oryzae和P. variotii是发酵过程中的优势霉菌。同时，P. variotii的糖化酶和α-淀粉酶分别为活力3,252U g-1和1,419U g-1，A. oryzae的糖化酶和α-淀粉酶活力分别为2,463U g-1和1,491U g-1。2）建立了实时荧光定量PCR方法，应用于微生物较复杂的酱香型生产体系中：发现P. variotii和A. oryzae在堆积开始之后持续增殖，分别达到最大值1.44×104spores g-1和6.15×103spores g-1，然后生物量开始下降，堆积结束的时候两株霉菌的生物量分别达为9.25×103spores g-1和3.25×103spores g-1。结合堆积和窖池发酵过程中酒醅还原糖和淀粉含量的变化，推测堆积过程是霉菌增殖和水解酶类富集的重要阶段，并且P. variotii和A. oryzae是酱香型白酒酿造过程中的重要功能霉菌。3）将A. oryzae XJ10和Saccharomyces cerevisiae在不同条件下混合发酵，在200mg g-1初始还原糖含量、发酵温度30℃和pH4.5条件下时，混合发酵产乙醇最多。再以不同比例A. oryzae XJ10和S. cerevisiae混合发酵，不同比例混合发酵时乙醇产量均高出对照组50mg g-1~70mg g-1，酿酒酵母生物量也高于对照组。混合发酵能够提高酯类、酸类、醇类、醛酮类等风味物质的浓度，白酒中重要的乙酸乙酯、苯乙酸乙酯、3-甲基-丁醇、乙酸等化合物高出对照组4~100倍不等。4）将S. cerevisiae和A. oryzae XJ10制作麸曲投入实际生产发酵，其麸曲用量比例按照1:0.5，1:1，1:1.5，1:2混合后发酵，其平均出酒率分别为21.23%、24.50%、27.09%和27.90%；对所得基酒的香气和口感等打分，其评分结果为31分、31分、41分和46分（满分56）。其中按照1:2的比例混合发酵明显提高了出酒率，并保持了酒质的风味和口感，提高了生产效益。