摘要
温度是影响雪茄烟叶发酵品质的关键因素。本研究分别选取国内种植雪茄烟叶的主要产区——海南（老产区）和湖南（新产区）生产的茄芯中部叶为试验材料，采用变温发酵和恒温发酵两种工艺，利用高通量测序技术，研究不同发酵工艺下茄芯烟叶细菌和真菌群落结构变化；同时分析了烟叶常规化学成分、中性致香物质、有机酸含量以及感官质量的变化；最后综合分析主要优势菌属与烟叶品质特征之间的相关性。旨在为今后定向筛选茄芯烟叶发酵功能菌、优化茄芯烟叶发酵工艺提供理论依据。主要研究内容及结论如下： 1、高通量测序结果表明：变温发酵和恒温发酵处理前后，菌群多样性及丰富度有明显差异。湖南烟叶经变温发酵后，群落种类和数目明显增加，海南烟叶经恒温发酵后菌群多样性和丰富度提高。变温发酵后优势菌门Proteobacteria、Ascomycota相对丰度降低，Firmicutes、Basidiomycota相对丰度增加；恒温发酵下Proteobacteria、Ascomycota呈先降低后增加趋势。优势细菌属主要为Pseudomonas、Sphingomonas、Staphylococcus。变温发酵下Pseudomonas整体呈先增加后降低趋势，在海南烟叶中的平均相对丰度较高（21.77%）；Sphingomonas呈先降低后增加的趋势，在湖南烟叶中的平均相对丰度较高（41.63%）。恒温发酵后Pseudomonas相对丰度明显增加，Sphingomonas相对丰度降低；Staphylococcus在变温发酵24d后相对丰度增加，在恒温发酵第16d达到最高值，增幅超过100.00%。优势真菌属主要为Aspergillus、Wallemia，两种发酵工艺处理后Aspergillus相对丰度降低，Wallemia相对丰度增加，变幅均表现为变温发酵gt;恒温发酵。 2、烟叶品质特征变化表明：湖南烟叶和海南烟叶中总糖含量在变温发酵24d时最低，较发酵前分别降低了37.84%、9.50%；在恒温发酵8~16d时总糖含量最高，与发酵前相比分别增加了13.01%、102.73%。湖南烟叶经发酵后烟碱含量降低，降幅表现为变温发酵＞恒温发酵，海南烟叶中烟碱含量在变温发酵16d时最低，较发酵降低了24.10%。发酵后新植二烯含量明显增加，增幅表现为变温发酵＜恒温发酵；在变温发酵8~16d茄酮、棕色化反应产物含量达到最高值，恒温发酵后茄酮含量降低，棕色化反应产物含量增加，发酵前后茄酮和棕色化反应产物含量变化幅度均表现为变温发酵＜恒温发酵。柠檬酸含量在变温发酵24d后逐渐降低，在恒温发酵16d后呈增加趋势；湖南烟叶中苹果酸含量在变温发酵下降低了25.91%，海南烟叶中苹果酸含量在恒温发酵下增加了48.76%。通过发酵烟叶感官质量均明显提升，感官质量总分均以变温发酵处理较高，其中湖南烟叶在发酵第40d感官质量达到最佳；海南烟叶香气则在发酵第24d更为显露，烟气状态较好。 3、相关性分析结果表明：细菌属之间主要为正相关，除Aspergillus外，其余真菌属之间均呈正相关。Pseudomonas、Sphingomonas、Aspergillus等对烟叶常规化学成分、中性致香物质、非挥发性有机酸含量影响较大。Pseudomonas与新植二烯、高级脂肪酸含量等呈极显著正相关，与烟碱、总氮呈负相关；Sphingomonas与烟碱、总氮呈正相关，与其余大部分化学呈负相关；Staphylococcus与苯丙氨酸转化产物、苹果酸等呈正相关，与茄酮、高级不饱和脂肪酸、甜润感等呈负相关。Aspergillus与总糖、茄酮、棕色化反应产物、高级脂肪酸含量等正相关性较强，与烟碱、类胡萝卜素降解产物、苹果酸和柠檬酸含量等负相关性较强。感官质量中，大部分优势菌属与烟叶香气质量、燃烧性、灰色之间存在较强的关联性。 综上，经不同发酵工艺处理后烟叶细菌和真菌群落组成及相对丰度有明显差异，就提升烟叶感官质量的效果而言，均以变温发酵为优，其中湖南烟叶适合长期升温发酵；海南烟叶适合短期低温发酵。此外，绝大部分菌属与茄芯烟叶品质之间有较强的关联，这为后续从微生物角度提高烟叶品质提供理论参考。
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