不同的微生物对氧气的需求和耐受能力各不相同,而中国传统谷物醋的醋酸发酵过程是由醋酸菌、霉菌和芽孢杆菌等好氧微生物、乳酸菌等耐氧厌氧微生物以及酵母等兼性厌氧微生物以及其它微生物共同参与完成的。因此,氧含量会对醋酸发酵过程醋醅中的微生物群落结构、演替规律及其功能产生影响。但醋酸发酵过程醋醅中氧含量到底如何变化,不同的氧含量对醋酸发酵过程的微生物群落结构及其功能到底有何影响仍不清楚。本研究对理解中国传统谷物醋的发酵机理,改进食醋生产工艺,提升产品风味品质具有重要意义。首先在实验室建立了稳定的食醋醋酸发酵模型及氧气监测方法,运用高通量测序技术分析了不同空间位置（表层和底层）醋醅中氧含量的变化及与微生物群落结构演替规律;然后通过调控翻醅频率与方式,考察了氧含量对食醋酿造微生物群落结构及功能的影响;最后优化了乳酸菌、醋酸菌的物种组成,结合分阶段控氧策略,建立了多菌种液态发酵米醋的酿造工艺,有效改善了液态发酵米醋的风味品质。本研究的主要结果如下:（1）采用小试模型进行了4个批次的醋酸发酵。醋酸发酵过程醋醅总酸从约1.00g·100g^-1醅上升至约4.50 g·100g^-1醅,温度由第0天的20～25℃上升至顶峰时的45℃左右,醋酸发酵结束时下降至30℃以下,含水量在60～70%之间波动,浸出液的pH由4.4下降至3.80左右,还原糖由2.00 g·100g^-1醅下降至1.00 g·100g^-1醅。研究结果表明实验室酿醋模型的发酵批次稳定性较好。（2）醋酸发酵起始及翻醅过后,醋醅中的氧含量约为200μmol·L^-1。随着醋酸发酵的进行,醋醅中的氧含量逐渐下降,底层醋醅中的氧含量在第10 h左右降至0,随后处于厌氧状态,直到第60 h,每次翻醅都能有效提高醋醅中氧含量,醋酸发酵末期醋醅氧含量的下降速度及下降幅度均减少。表层醋醅的氧含量在100～200μmol·L^-1左右波动。醋酸发酵第0天,醋醅中高丰度的细菌主要是Lactobacillus、Acetobacter、Pantoea、Agrobacterium、Pseudomonas、Sphingomonas和Xanthomnas。Acetobacter的相对丰度先升高后降低,Lactobacillus的相对丰度先降低后升高,其它细菌的相对丰度都随着醋酸发酵的进行而逐渐降低。醋酸发酵第0天,醋醅中高丰度的真菌为Fusarium、Alternaria和Epicoccum,醋酸发酵过程Fusarium和Alternaria的相对丰度都有所下降,而Epicoccum的相对丰度基本不变;另外Papiliotrema、Sporidiobolus、Cladosporium、Cryptococcus、Septoriella、和Aspergillus等真菌属在第0天醋醅中相对丰度很低,但随着醋酸发酵的进行,它们的相对丰度都明显上升。（3）通过控制不同的翻醅频率与方式研究发现,H（2次/天,整体翻醅）、M（1次/天,整体翻醅）、L（0.5次/天,整体翻醅）和ZAV（2次/天,逐层翻醅）组的温度在25～45℃之间波动,氧含量在0～210μmol·L^-1之间波动,但变化规律均存在区别。H、M和ZAV组表层与底层醋醅以及L组底层醋醅的总酸和乙酸浓度整体上一直上升,而L组表层醋醅总酸和乙酸浓度先上升后下降。4个组表层醋醅乳酸含量整体呈下降趋势,而H、M和ZAV组底层醋醅乳酸浓度变化不大,L组底层醋醅整体上呈上升趋势。H组和L组醋酸发酵终点醋醅的总酸约为5.50 g·100g^-1醅,M组和ZAV组约为6.00 g·100g^-1醅。醋酸发酵终点醋醅乳酸含量随翻醅频率的升高而降低,ZAV组与M组较接近。第0天表层醋醅中主要的细菌为Lactobacillus、Acetobacer、Xanthomnas、Agrobacterium和Sphingomonas,而底层醋醅中无Acetobacer;到第5天表层和底层醋醅中最主要的细菌属都变为Lactobacillus、Acetobacer和Gluconacetobacer。研究结果表明氧含量先对微生物的代谢产生影响,微生物的代谢产物再反过来影响微生物的群落结构组成。（4）选用10株乳酸菌厌氧发酵麸皮浸出液,再与酒醪混合并接种醋酸菌进行好氧发酵酿造液态发酵米醋,发现Lactobacillus reuteri L-05组的总酸在第7天达到最高且感官评价得分最高,Lactobacillus brevis L-02组的挥发性风味物质种类最多——37种,Lactobacillus buchneri L-01组的挥发性风味物质总浓度最高——1267μg·L^-1。研究结果表明接种乳酸菌并结合分阶段控氧策略可能具有缩短发酵周期的潜力,并具有改善液态发酵米醋的风味品质的作用。