泡菜作为我国传统发酵食物的代表,因其酸香可口的风味而深受人们的喜爱。传统上可采用感官评定、化学和仪器法判定和分析泡菜的成熟度（p H、总酸等）以及发酵过程中产生的有害物质（亚硝酸盐、生物胺等）。但传统检测方法因需专业人员、操作繁琐或需要昂贵设备,并且需要实际取样而容易污染大部分产品,这些问题严重影响了泡菜的发酵过程控制。作为新兴的检测方法,比色传感器阵列（Colorimetric sensor array,CSA）因操作简单、价格低廉、结果可视化等优点而被用于检测领域。本研究选用四川泡菜的典型代表泡萝卜作为载体,利用气敏和液敏CSA监测泡萝卜发酵过程中挥发性和非挥发性物质的变化,并引入了纳米材料和荧光检测方法对传感器进行改造以提高灵敏度。本研究为CSA在泡菜发酵过程中的应用提供了理论依据。首先,本研究构建了气敏和液敏比色传感器并应用于泡萝卜的自然发酵过程监测。以8种经p H调节、硫衍生的指示剂为色敏材料,以疏水性聚偏氟乙烯（Polyvinylidene fluoride,PVDF）膜或96孔板作为固体支撑,制备了3×3的气敏或液敏CSA。发酵萝卜的生化指标结果显示:发酵第10 d,其p H降至4.0以下;发酵第3 d总酸含量超过0.5 g/kg即达到成熟;发酵后期乳酸菌数愈来愈接近菌落总数即以乳酸菌发酵为主;发酵第2 d和第3 d亚硝酸盐含量大于20 mg/kg即超过国标限制。将CSA应用于泡萝卜的发酵过程监测,发现CSA对不同发酵时间的自然发酵萝卜有较好的区分度。相比主成分分析（Principal component analysis,PCA）,线性判别式分析（Linear discriminant analysis,LDA）可以更好的区分CSA数据。利用PCA分析,8个传感器点（S1、S3-S9）对泡萝卜挥发性物质和非挥发性物质的区分有一定的贡献,而S2传感器点仅对挥发性物质的区分起积极作用。利用LDA分析,气敏传感器和液敏传感器的回代验证准确率均为100%,而交叉验证准确率分别为94.4%和95.6%。利用偏最小二乘回归（Partial least squares regression,PLSR）法将CSA数据与生化指标数据进行拟合。气敏传感器和液敏传感器的拟合结果为预测集的决定系数Rp~2＞0.86,相关性良好。之后,本研究将比色传感器应用于泡萝卜接菌发酵过程监测。通过生长特性和产酸特性筛选,选定短乳杆菌和植物乳杆菌作为发酵菌种,且植物乳杆菌和短乳杆菌以3:1复配发酵萝卜。发酵萝卜的生化指标结果显示:发酵第3 d,其p H降至3.5以下;发酵第1 d总酸含量大于0.5 g/kg即达到成熟;发酵前3 d乳酸菌数急剧增长;亚硝酸盐含量远低于国标限制。萝卜接菌发酵结果表明外加乳酸菌在发酵过程中迅速成为优势菌,具有较强的产酸能力,能够抑制和消减亚硝酸盐等有害物质产生。LDA分析表明气敏传感器和液敏传感器的回代验证准确率均为100%,交叉验证准确率分别为96.8%和98.4%。PLSR分析表明气敏传感器拟合结果为Rp~2＞0.75,而液敏传感器拟合结果为Rp~2＞0.87,相关性良好。然后,本研究构建了纳米基比色气敏传感器和纳米基荧光液敏传感器并应用于泡萝卜接菌发酵过程监测。利用纳米材料和荧光检测提高传感器响应,力求用最少种类指示剂或最小阵列达到检测效果。以4种原始、p H调节、硫衍生、纳米材料改性的指示剂为色敏材料,以疏水性PVDF膜为固体支撑制备了4×4的气敏CSA。为进一步拓展检测方法,选定2种荧光染料和2种荧光纳米材料为色敏材料、亲水性PVDF膜为固体支撑制备了2×2的液敏CSA。LDA分析表明气敏传感器和液敏传感器的回代验证和交叉验证准确率均为100%。PLSR分析表明气敏传感器拟合结果为Rp~2＞0.76,而液敏传感器拟合结果为Rp~2＞0.74,相关性良好。综上所述,本研究所制备的气敏和液敏传感器,以及纳米基气敏比色传感器和纳米基液敏荧光传感器均可以用于泡萝卜发酵过程的有效监测。