目前中国酒业协会已经将露酒定位为中国特有的传统酒种进行推广,机械化生产的小曲清香型白酒由于其生产原料以高粱为主,采用小曲糖化发酵,生产周期7-16天,使得其酒体爽净,能够与其他香味成分较好的融合,是最适合做露酒基酒的白酒品种之一。为了进一步提高和稳定机械化生产的小曲清香型白酒的质量,降低工人劳动强度,加强对机械化生产的小曲清香型白酒关键挥发性化合物及其相关微生物的研究,对提高其酒体及露酒质量,具有现实的科学意义。以湖北某酒厂机械化工艺生产的小曲清香型白酒为研究对象,本文采用全二维气相色谱-飞行时间质谱联用（GC×GC-TOFMS）技术,并结合气相色谱-质谱（GC-MS）联用和气相色谱-闻香法（GC-O）对小曲清香型白酒的挥发性化合物进行了定性和定量分析,旨在鉴定小曲清香型白酒的关键挥发性化合物。在此基础上,还分析了两种不同质量等级的机械化生产的小曲清香型白酒的关键挥发性化合物的差异机制,明确了其中酯类和高级醇类是影响该类白酒质量的重要化合物机理。进一步通过高通量扩增子测序揭示小曲中微生物的群落结构及变化规律,由随机森林算法判定其中的差异微生物,并采用相关性分析算法判定关键挥发性物质形成的相关微生物种类。最后,利用孢子杂交技术,以关键挥发性成分高级醇含量为筛选指标,尝试选育出低产杂醇油酿造酵母菌株。主要结果如下:1.机械化生产的小曲清香型白酒关键挥发性化合物的鉴定及其风味贡献度分析。通过HS-SPME前处理,经GC×GC-TOFMS分析,共得到141种化合物,其中包括酯类物质51种,醇类物质20种,酸类物质8种,醛酮类物质17种,芳香族成分18种,烃类21种,其他类6种。在此基础上,通过GC-O分析,利用稀释因子FD找出了小曲清香型白酒中重要风味物质57种,其中主要酯类化合物主要有辛酸乙酯、乙酸乙酯和乳酸乙酯等;醇类化合物中,除乙醇外,OAV值较高的为高级醇,如:异丁醇,正丙醇,1-辛烯-3-醇等;醛类主要为乙醛和苯乙醛等。通过香气重构和遗漏试验证明,小曲清香型白酒中关键香气物质有32种,其中辛酸乙酯、乙酸乙酯在酯类化合物中对风味的贡献度最为显著,高级醇对香气的贡献其次,醋酸是不可或缺的酸类化合物。2.两种不同质量等级机械化生产的小曲清香型白酒的关键挥发性化合物差异分析。从酿造工厂选取了两种不同质量等级的小曲清香型白酒进行检测分析,通过对两种酒样中的挥发性成分进行定性鉴别,共鉴定出95种化合物,其中两种样品中的共性化合物有86种,体现了小曲清香型白酒的主要香气特征基本一致。为了进一步明确影响小曲清香型白酒质量等级的关键化合物,通过对其中的47种化合物进行定量分析,并采用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）分类模型,对风味化合物进行可视化趋势分析,发现VIP值大于1的化合物有6种,分别为:异戊醇、异丁醇、乙酸乙酯、乙醛,醋酸,乳酸乙酯。由此可见,除了酯类,高级醇中异丁醇和异戊醇显著影响小曲清香型白酒质量等级,也就表明异丁醇和异戊醇作为负面因子在评价该类白酒等级上是值得关注的重要化合物。3.机械化生产的小曲清香型白酒关键风味成分与微生物种群之间关联分析。通过高通量扩增测序揭示了小曲中微生物的群落结构及变化规律,结合顶空固相微萃取和气质联用分析,分别研究了三种小曲所生产的小曲清香型白酒中影响等级的2类化合物,即醇类及酯类等挥发性成分。在此基础上,由随机森林算法判定其中的差异微生物,并通过相关性分析算法判定小曲中微生物与对应的小曲清香型白酒中高级醇及酯类产生的相关性。Herbaspirillum、Weissella和Rhizopus是三种小曲中常见的优势菌属。Candida属与乙酸乙酯呈现正相关关系;Klebsiella属与辛酸乙酯和己酸乙酯呈现正相关趋势。Weissella,Staphylococcus,Lactobacillus、Acetobacter、Sphingobacterium、Klebsiella、Enterobacter、Apiotrichum,和Aspergillus与酸类物质呈显著正相关关系。4.低产高级醇酵母的选育。利用孢子杂交技术,以白酒中关键挥发性成分高级醇含量为筛选指标,选育出一株低产高级醇酿酒酵母Y249,并对该酵母在车间进行了中试验证,结果表明:乙醛含量上升0.06 g/L,上升幅度为25.66%;甲醇、正丙醇、乙酸乙酯、杂醇油含量分别下降0.01 g/L、0.08 g/L、0.09 g/L和0.25 g/L,降幅分别为8.56%、10.86%、13.75%、9.83%。该结果说明,杂交酵母Y249具有明显降低高级醇含量的作用。