中国传统食醋多采用开放式固态发酵工艺,醋酸发酵阶段是风味物质形成和积累的主要阶段。微生物对风味物质形成起至关重要的作用,但在实际生产过程微生物群落受多方面影响容易发生波动,导致食醋发酵过程及产品品质不稳定,是行业亟需解决的共性技术问题。本研究以传统山西老陈醋为研究对象,利用宏转录组测序技术解析关键微生物组成,重点分析其代谢活性与发酵条件的相关性,重构山西老陈醋微生物群落,为食醋稳定生产奠定基础。菌群分组聚类分析表明,乳杆菌、醋杆菌、乳球菌、链球菌、芽孢杆菌为关键微生物组,与天然微生物群落的相似度＞91.56%,且该微生物组对主要风味物质代谢网络的贡献占整体微生物的82.66%。作为主要的环境因素,温度对微生物演替和理化指标的影响大于溶氧。温度与片球菌、乳杆菌、氨基酸态氮和不挥发酸呈正相关,溶氧与醋杆菌、链球菌、芽孢杆菌、总酸和还原糖呈正相关。温度和溶氧对风味物质形成关键酶的转录活性主要分别呈正相关和负相关。其中,温度与乙酰乳酸脱氢酶（EC:4.1.1.5）的相关性系数最大（ρ=0.97）;溶氧与乳酸脱氢酶（EC:1.1.1.28）的相关性系数较大（ρ=-0.9）,说明温度有利于2,3-丁二酮的形成,而溶氧会抑制乳酸的形成。将人工菌群应用于食醋固态发酵过程,以滋味、香气和原料利用率贡献值计算综合得分（Dv）为响应值,采用Box-Behnken方法建立了食醋发酵响应面预测模型,最优工艺条件为:翻醅周期24 h,接种量0.52%,发酵温度31℃。进一步,采用三段式升温程序对主要因素（温度）进行了优化,36℃程序升温条件下样品Dv最高为0.62,但其Dv与40℃程序升温条件下发酵无显著性差异。最优发酵条件下,接种人工菌群和“种醅”发酵相比,两者的理化指标变化基本一致,但应用人工菌群时,发酵周期缩短2天。此外,70.83%的核心风味成分动态变化相似,且滋味轮和香气轮形状基本重合。本论文采用关键微生物组构建人工菌群进行食醋固态发酵取得了较好的应用效果。