黄酒是我们国家的传统发酵酒,其中绍兴黄酒因其独特的风味最为出名。绍兴黄酒以酒药作为糖化发酵剂发酵,酒药中因含有大量有益微生物资源,对绍兴黄酒的发酵活力及风味的形成起着关键作用。然而,酒药的核心微生物尚不清楚,核心微生物与绍兴黄酒发酵活力和挥发性香气化合物之间的关系也尚不明晰。鉴于此,本文采用宏基因组技术鉴定了酒药的核心菌群,并通过相关性分析研究了绍兴酒药的微生物结构,绍兴酒的发酵活性和挥发性成分之间的关系。最后,使用代表性的核心微生物开发了一种人工发酵剂,用于改善绍兴黄酒的发酵活力和香气品质,以期进一步推动传统绍兴黄酒的工业化生产。论文的主要结论如下:(1)通过宏基因组测序技术分析了来自六种绍兴酒厂的黄酒酒药细菌和真菌的群落结构,对优势核心菌群进行了定量研究。研究发现绍兴酒药的细菌组成中以戊糖片球菌为代表的乳酸菌的相对含量最高,其次是肠球菌、魏斯氏菌等相对含量大于1%的9种细菌;真菌组成中,以根霉菌和扣囊复膜酵母的相对含量最高,其次为曲霉菌、赤霉菌等相对含量大于1%的10种真菌。绍兴酒药预测代谢途径中最丰富的为膜转运、氨基酸代谢和碳水化合物代谢,它们与绍兴酒药的优势微生物之间具有相关性。(2)为了分析传统绍兴酒药中对绍兴酒风味有贡献的核心菌群,对传统酒药核心菌群与黄酒发酵活力和风味之间的相关性进行了研究。研究发现在黄酒发酵过程中,只有少数核心微生物对黄酒的风味形成和发酵活力起到重要作用,其中酵母菌代表是扣囊复膜孢酵母,霉菌代表为小孢根霉菌,乳酸菌代表为食窦魏斯氏菌、融合魏斯氏菌和戊糖片球菌。魏斯氏菌与癸酸和异戊醇呈正相关;月桂酸乙酯与戊糖片球菌和扣囊复膜孢酵母呈正相关;扣囊复膜孢酵母与苯乙醇和丁酸乙酯呈正相关;根霉与丙酸乙酯呈正相关;戊糖片球菌与月桂酸乙酯和乙酸呈正相关。(3)建立人工酒药发酵剂替代传统酒药,以此弥补传统酒药带来的缺陷。通过高通量筛选技术,筛选酒药中对风味贡献较大的核心微生物并组合制备人工发酵剂应用到黄酒发酵中。为了使人工酒药发酵剂能应用于工业化制酒中,选取合适的冻干保护剂并设计响应面优化实验得到确定了人工酒药冻干保护剂最佳配方为:脱脂奶粉15.09%,聚乙二醇4.45%,谷氨酸钠1.96%,麦芽糊精11.81%,最终发酵剂冻干存活因子为0.931,表明该保护剂可以显著提高人工酒药发酵剂的活菌存活率。新制备的人工酒药发酵剂可采用与传统绍兴酒药相同的发酵工艺,发酵时间及发酵活力指标相当;采用电子鼻的技术手段比较新制备的人工酒药发酵剂与传统绍兴酒药制得的黄酒的香气轮廓,发现二者的香气轮廓相似,这为工业化生产具有良好风味的黄酒产品提供参考。