“食臭”自古有之,虽然其气味不甚友好,但因独特的风味、浓厚的地域特色和深厚的文化底蕴,彰显着其存在的价值。长沙臭豆腐是地方特色风味小吃代表之一,其特征风味源于植物原料为主的发酵卤水。卤水制作目前多沿用传统工艺发酵而成,但因发酵微生物不明确、风味形成机制不清晰,工艺无法定性和定量,导致产品质量不稳定。本课题针对卤水制作中技术“瓶颈”问题,在研究长沙臭豆腐植物源卤水特征风味物质的基础上,以冬笋、香菇、梅干菜、豆腐脑、豆豉等植物性原料为基质发酵卤水,采用HS-SPME-GC-MS结合内标定量跟综卤水发酵过程中挥发性成分、特征风味物质及其动态变化情况;基于宏基因组学探究不同发酵时期卤水的微生物群落结构变化;结合宏基因组学、代谢组学和生物信息学剖析芳香族氨基酸代谢通路中的关联菌、关联酶和主要差异代谢产物及其变化情况,构建卤水中特征风味物质形成途径的网络图,从基因层面揭示植物源卤水特征风味物质的形成机理。以期为卤水的标准化、规范化的工业生产提供科学依据,进而为强化或改良传统发酵食品的风味品质提供新思路。主要结论如下:（1）对源于长沙市臭豆腐企业四种植物源卤水感官嗜好性和风味进行了研究,结果显示四种卤水对臭豆腐的气味感官影响最大,Z1卤水浸泡的臭豆腐气味感官和总体感官得分最高。电子鼻能够较好区分四种卤水样品的整体风味,卤水中普遍被电子鼻嗅闻到的气味主要是芳香族类化合物、胺类、脂肪烃含氧衍生物类物质。经HS-SPME-GC-MS法确定四种卤水中的芳香族化合物、胺类物质主要是苯酚和吲哚类物质。OAV分析表明,苯酚、对甲基苯酚、吲哚、3-甲基吲哚等苯酚和吲哚类物质在四种卤水中普遍存在,是四种卤水共有的主要特征风味物质。（2）参照Z1卤水,以冬笋、香菇、梅干菜、豆腐脑、豆豉等植物性原料为基质混合发酵制备卤水,研究卤水发酵过程挥发性成分、特征风味物质及其变化情况,结果表明,在卤水发酵过程共鉴定到75种挥发性风味物质,包括醇类22种、酸类8种、醛类2种、酮类9种、酯类18种、醚类3种、苯酚类4种、吲哚类2种和其它类7种。发酵0、6、15、30、45、60、90、120 d卤水中挥发性风味物质总的种类分别是16、30、31、42、27、33、25、14,总的含量分别是3.01、305.42、562.05、365.8、629.56、120.62、21.87、2.49μg/m L;苯酚类和吲哚类物质是卤水发酵过程中主要的特征风味物质,苯酚类物质主要包括苯酚和对甲基苯酚,两者呈先升后降的变化趋势,对甲基苯酚在发酵45 d出现最高值（389.62μg/m L）,苯酚在发酵15 d出现最高值（89.96μg/m L）。吲哚类物质主要包括吲哚和3-甲基吲哚,两者都呈先升后降,再升再降的变化趋势,吲哚在发酵15 d出现最高值（242.92μg/m L）,3-甲基吲哚在发酵45 d出现最高值（3.00μg/m L）。（3）采用宏基因组学,研究卤水发酵过程菌群变化,结果显示,卤水发酵前（0 d）样品中的优势菌种主要为微小杆菌（Exiguobacterium unclassified、Exiguobacterium alkaliphilum、Exiguobacterium sp.AB2、Exiguobacterium chiriqhucha）和粪肠球菌（Enterococcus faecalis）。卤水发酵后（15～60 d）共鉴定出11种优势菌种,即梭菌科中4个属5个种（Clostridiales bacterium SYSU GA17129、Clostridiales unclassified、Clostridium ultunense、Sporanaerobacter acetigenes、Keratinibaculum paraultunense）、芽孢杆菌科中3个属3个种（Massilibacterium senegalense、Aneurinibacillus aneurinilyticus、Pseudogracilibacillus auburnensis）、产碱菌科1个属1个种（Paenalcaligenes hominis）、依格纳季氏菌属2个种（Ignatzschineria sp.F8392、Ignatzschineria indica）。其中,梭菌科（5个种）和芽孢杆菌科（3个种）的细菌从种类和数量上在卤水发酵初、中期阶段占绝对优势。分析菌种与卤水中苯酚和吲哚类特征风味物质的皮尔逊相关系数（Pearson’s r）,发现Clostridiales bacterium SYSU GA17129、Aneurinibacillus aneurinilyticus等优势梭菌科和芽孢杆菌科与苯酚、对甲基苯酚、吲哚、3-甲基吲哚存在显著相关性。（4）基于宏基因组学、代谢组学和生物信息学,剖析了卤水中芳香族氨基酸代谢的关联菌、关联酶、差异代谢物及其变化情况,构建了卤水中特征风味物质形成途径的网络图。结果表明,卤水中参与芳香族氨基酸代谢的主要关联优势菌为:发酵前（0 d）是微小杆菌（Exiguobacterium unclassified、Exiguobacterium alkaliphilum、Exiguobacterium sp.AB2）和粪肠球菌（Enterococcus faecalis）,发酵初、中期（15、30 d）是Massilibacterium senegalense、Sporanaerobacter acetigenes、Aneurinibacillus aneurinilyticus、Clostridiales bacterium SYSU GA17129和Clostridiales unclassified,发酵中、后期（45、60 d）是Paenalcaligenes hominis。这些优势菌大部分与特征风味成分显著相关,其主要是参与芳香族氨基酸代谢形成苯酚和吲哚类特征风味物质;主要关联酶为:转氨酶、醛脱氢酶、脱羧酶、单胺氧化酶和裂解酶等,这些酶在发酵初、中期的各芳香族氨基酸代谢通路中占比均较高;主要差异代谢产物为:有机酸类及其衍生物7种、吲哚及其衍生物3种和苯及其衍生物11种。其中,三种芳香族氨基酸在发酵0 d时相对含量较高,并随着发酵时间延长逐渐被降解,苯酚与吲哚类特征风味物质在发酵30 d和45 d时相对含量较高,苯丙酮酸、对羟基-苯丙酮酸等中间代谢产物在发酵0 d时相对含量最高,酪胺、苯乙胺、苯乙醛等中间代谢产物在发酵15 d时,相对含量最高,其它中间代谢产物在整个发酵过程中不断变化;苯酚和吲哚类物质形成的主要代谢途径为前体风味物质苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸在转氨酶、醛脱氢酶、脱羧酶、单胺氧化酶和裂解酶的作用下经转氨、降解、脱羧、氧化、羟化等一系列生化反应而成。苯酚类物质主要由酪氨酸、苯丙氨酸分别经转氨、脱羧、氧化、羟化等反应生成,吲哚类物质的形成主要是色氨酸经色氨酸裂解酶分解为吲哚,一部分吲哚经羧基转移酶转化为吲哚-3-乙酸,再经裂解酶作用形成3-甲基吲哚。在卤水发酵过程中,初期（发酵15 d前）主要以脱羧和转氨反应为主,中期（发酵15～45 d）主要以氧化、脱羧、转氨反应为主,后期（发酵60 d后）芳香族氨基酸产风味物质的代谢通路逐渐关闭。