（1）确认传统酿造食品中关键风味成分，构建其特征风味指纹图谱
采用固相微萃取、液-液萃取和顶空技术等多种前处理方法，建立温和、快速全面提取传统酿造食品中的各种风味成分，结合色-质联机、核磁共振波谱、近红外光谱、电子感官模拟系统和人工品评等多维度、多层次分析技术，对传统酿造食品中特征风味成分进行系统的定性定量分析，借助统计学、风味组学和风味物质标准品库等手段，确认不同产地、工艺、品种等传统酿造食品中的关键风味成分，建立不同传统酿造食品的特征风味指纹图谱，构建对应产品的特征风味指纹数据库。
（2）挖掘传统酿造食品中微生物种质资源，建立酿造食品菌种资源库，系统评价微生物功能特性和安全性
以白酒、黄酒、葡萄酒、酱油、谷物醋、豆瓣、腐乳和泡菜等我国传统特色酿造食品用微生物菌种资源为研究对象，利用宏基因组学系统分析传统酿造食品不同生产期的微生物菌群组成情况，解析微生物菌群演变历程；系统收集和整理传统特色酿造食品用微生物菌种资源，开展微生物菌种特征代谢产物分析和功能性评价研究；研究功能性产酶微生物代谢特征及机制，对关键功能性产酶微生物进行有效的定向代谢调控，丰富传统发酵食品中特色风味物质；针对传统特色酿造食品常用微生物菌种，在基因组水平开展微生物菌种的产毒和耐药基因的筛查，结合微生物菌种的产毒素和药物敏感性测定评价菌种的安全性；针对传统酿造食品关键微生物菌种，开展关键功能微生物培养模式研究和微生物组合发酵技术研究，并在传统酿造生产中进行应用；构建我国传统特色酿造食品用微生物菌种库，实现对我国传统酿造微生物菌种资源的长期、规范和安全保藏。
（3）分析酿造食品中微生物菌群组成、演变互作规律及代谢网络变化
通过研究基于全基因宏基因组的传统酿造食品微生物群落动态演化规律，构建宏基因组代谢网络模型，获得不同发酵阶段微生物群落结构对应的代谢网络模型的代谢特征；采用多组学方法研究功能微生物之间的互作规律，阐明风味化合物形成机理；通过HPLC和GC-MS测定发酵醪中风味物质的变化过程，结合上述微生物群落结构的变化规律，分析风味物质形成与微生物群落代谢之间的特征性关联，构建微生物群落结构与风味物质合成间的关系模型，实现虚拟双向预测，阐明风味物质的微生物群落代谢成因。
（4）强化功能微生物及优化菌群组合，建立微生物定向调控技术，升级改造传统酿造食品生产工艺
融合基因组学、转录组学、蛋白组学和代谢组学对功能微生物进行系统分析，确定功能微生物中影响酿造食品特征风味物质形成的关键酶和关键基因，揭示功能微生物发酵合成特征风味物质分子机理，原位解析白酒固态酿造过程中微生物群体转录代谢时空变化特征，明晰白酒主要功能微生物代谢特征及其在原位环境中与其它微生物及环境之间的相互作用规律，借助机理在宏观水平上调控发酵条件，通过微生物细胞本体实现微观分子水平上的变化，通过微生物强化实现品质改良；基于群体系统生物学理论，系统分析酿造食品中关键微生物相互作用规律，建立以特征风味为导向的微生物组合发酵优化技术，通过调整菌种组合实现功能微生物协同发酵，提高发酵效率与产品风味品质，实现酿造食品代谢途径的可控，利用优化的菌种组合提升食品品质；结合功能微生物特性和菌群优化组合调整相应生产工艺，确定微生物菌群添加量、添加时机和发酵过程中环境因子的变化规律，保证功能微生物和菌群优化组合发挥最好作用，实现食品品质的提升，并制定标准化的生产工艺，保证食品品质的稳定。
（5）研制开发制曲、发酵、上甑、蒸馏等自动化、智能化成套技术与装备
根据酿造过程特有属性，结合经典化学工程方法与CFD技术等，建立反应器传质、混合、传热、反应性能测试与评价方法，引入智能机器人、在线检测设备和自动控制装备，通过管理以太网和工业以太网，实现物料连续定量清洁输送、在线实时监测的全自动酿造过程，组成智能化自动控制系统；系统监控功能微生物演变过程，研究恒温恒湿发酵、固浠发酵等现代工艺对酿造微生物区系及风味成分的影响，不断调整和优化现代设备智能性和稳定性，保证功能微生物和微生物区系变化与传统酿造的趋于一致，建立标准智能型生产装备，实现生产设备的升级，突破酿造食品传统生产方式的束缚，提高酿造的自动化、现代化水平。
