酵母发酵烟草花蕾提取物对雪茄烟叶发酵的影响

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.07.019

摘要/Abstract

摘要： 为探究不同酵母液态发酵烟草花蕾水提液对固态发酵后的雪茄烟叶香气的影响，采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术对经过毕赤酵母、汉逊酵母、费比恩塞伯德纳氏酵母、德尔布有胞圆酵母和拜耳接合酵母发酵后的花蕾水提液固态发酵雪茄烟叶的香气成分进行分析。结果显示，发酵后检测出58种共有挥发性物质，其中经德尔布有胞圆酵母发酵后的挥发性物质总量最高（1 470.48 μg/g）。气味活性值（OAV）分析结果表明，雪茄烟叶香型呈现花香>烟草香>果香>烘焙香。主成分分析结果显示，各酵母发酵烟草花蕾后的雪茄烟叶关键致香成分累计方差贡献率为71.1%，费比恩塞伯德纳氏酵母与β-环柠檬醛、香叶基丙酮、2-甲氧基-4-乙烯苯酚、苯乙醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、苯乙烯、苯甲醛、4，7，9-巨豆三烯-3-酮a和（+）-柠檬烯等物质联系紧密；拜耳接合酵母与4-羟基-β-二氢大马酮、二氢猕猴桃内酯和苯乙醇这3种物质相关性较大。聚类分析结果表明，德尔布有胞圆酵母和毕赤酵母，汉逊酵母和拜耳接合酵母这2组酵母发酵花蕾水提液后发酵的雪茄烟叶香型相似。综上，经5种酵母发酵烟草花蕾水提液发酵后的雪茄烟叶各具不同的香型，这对国产特色雪茄烟的发展具有重要的意义。

关键词: 雪茄烟叶, 烟草花蕾, 酵母, 发酵, 香气物质

Abstract: In order to explore the effect of tobacco bud water extract fermentation by yeast on the aroma of cigar tobacco leaves，gas chromatography‑mass spectrometry（GC‑MS）technology was applied to analyze the aroma components of cigar tobacco leaves after solid‑state fermentation with flower bud water extract fermented by Pichia pastoris，Hanseniaspora uvarum，Cyberlindnera fabianii，Torulaspora delbrueckii and Zygosaccharomyces bailii.The results showed that a total of 58 volatile substances were detected after fermentation，and the total content of volatile substances after treatment by Torulaspora delbrueckii was the highest（1 470.48 μg/g）.The results of odor activity value（OAV）analysis showed flower aroma> tobacco aroma>fruit aroma>baking aroma. Principal component analysis（PCA）results indicated that the cumulative variance contribution rate was 71.1%.Cyberlindnera fabianii was closely related to β‑cyclocitral，geranylacetone，2‑methoxy‑4‑vinylphenol，phenylacetaldehyde，6‑methyl‑5‑hepten‑2‑one，styrene，benzaldehyde，4，7，9‑megastigmatrien‑3‑one a and（+）‑limonene.Zygosaccharomyces bailii was highly correlated with 4‑hydroxy‑β‑damascone，dihydroactinidiolide and phenylethyl alcohol.The results of cluster analysis showed that the aroma of cigar leaves fermented by the water extract of flower buds in the two groups of yeasts，Torulaspora delbrueckii and Pichia pastoris，Hanseniaspora uvarum and Zygosaccharomyces bailii，was similar. In summary，the cigar leaves fermented by the water extract of tobacco bud with the five yeasts have different flavor types，which is of great significance to the development of domestic cigars.

Key words: Cigar tobacco leaves, Tobacco bud, Yeast, Fermentation, Aroma substances

中图分类号:

丁静怡, 余君, 杨春雷, 陈雄, 姚兰. 酵母发酵烟草花蕾提取物对雪茄烟叶发酵的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(7): 168-180.

DING Jingyi, YU Jun, YANG Chunlei, CHEN Xiong, YAO Lan. Effect of Yeast Fermentation of Tobacco Bud Extract on Fermentation of Cigar Leaves[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2024, 53(7): 168-180.

参考文献

［1］饶雄飞，甘雪莲，吴哲宽，等.采收时间对雪茄烟中部叶外观品质和化学成分的影响［J］.中南农业科技，2023，44（5）：25‑29.
RAO X F，GAN X L，WU Z K，et al.Effect of harvesting time on appearance quality and chemical composition of

middle leaves of cigars［J］.South‑Central Agricultural Science and Technology，2023，44（5）：25‑29.

［2］许灵杰，陈骏，谭应举.烟草打顶技术研究进展［J］.现代农业科技，2018（22）：15.

XU L J，CHEN J，TAN Y J.Research progress of tobacco topping technology［J］.Modern Agricultural Science and

Technology，2018（22）：15.

［3］许春平，王充，李萌姗，等.不同产地烤烟花蕾浸膏挥发性成分的主成分分析［J］.轻工学报，2017，32（2）：48‑57.

XU C P，WANG C，LI M S，et al.The principal component analysis on volatile components of flue‑cured tobacco bud

extract from different producing areas［J］.Journal of Light Industry，2017，32（2）：48‑57.

［4］白家峰，梁德全，王宣静，等.酶解工艺及美拉德反应温度优化制备烟草花蕾香料［J］.湖北农业科学，2021，60（22）：143‑147.

BAI J F，LIANG D Q，WANG X J，et al.Optimization of enzymolysis process and Maillard reaction temperature for the preparation of tobacco bud spices［J］.Hubei Agricultural Sciences，2021，60（22）：143‑147.

［5］农李政，孙斯文，肖源，等.烟草薄片中添加烟草花蕾挥发油对烟气化学组成的影响［J］.郑州轻工业学院学报（自然科学版），2015，30（1）：19‑23.

NONG L Z，SUN S W，XIAO Y，et al.Effect of addition of volatile oil from tobacco flower into reconstituted sheet on
the smoke chemical composition［J］.Journal of Zhengzhou University of Light Industry（Natural Science

Edition），2015，30（1）：19‑23.

［6］龙章德，姜宇，刘鸿，等.不同西方许旺酵母接种量对复烤后烟叶增香提质的影响研究［J］.云南大学学报（自然科学版），2019，41（4）：797‑804.

LONG Z D，JIANG Y，LIU H，et al.Effect of inoculum amount of Schwanniomyces occidentalis on improving aroma and quality of redryed tobacco leaves［J］.Journal of Yunnan University（Natural Sciences Edition），2019，41（4）：797‑804.

［7］胡志忠，姜宇，龙章德，等.利用产香酵母发酵技术改善烟叶品质［J］.食品与机械，2018，34（11）：200‑204.

HU Z Z，JIANG Y，LONG Z D，et al.Study on improvement of tobacco quality by fermentation technology with aroma producing yeast［J］.Food &Machinery，2018，34（11）：200‑204.

［8］李萌，王旭东，罗昭标，等.混菌固态发酵低次烟叶工艺优化及挥发性致香成分分析［J］. 河南农业科学，2022，51（9）：171‑180.
LI M，WANG X D，LUO Z B，et al.Optimization of mixed microbial solid‑state fermentation and analysis of volatile aroma components in low‑grade tobacco leaves［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2022，51 （9）：171‑180.

［9］张知晓，师建全，李勇，等.一株产香酵母的鉴定及其发酵烟叶碎片的挥发性成分分析［J］.云南大学学报（自然科学版），2013，35（S2）：414‑419.
ZHANG Z X，SHI J Q，LI Y，et al.Identification of an aroma yeast and analysis on the volatile composition of tobacco fragments after fermentation by the yeast［J］.Journal of Yunnan University（Natural Sciences Edition），2013，35（S2）：414‑419.

［10］周瑢，孔浩辉，何艳明，等.生香酵母发酵改善烟梗提取液性质研究［J］.食品工业科技，2012，33（23）：73‑75.
ZHOU R，KONG H H，HE Y M，et al.Study on the nature of tobacco stem extract improved by using aroma yeast［J］.Science and Technology of Food Industry，2012，33（23）：73‑75.

［11］郭永才，张长安，李彦周，等.复烤烟叶挥发性香味成分同时蒸馏萃取的优化研究［J］.农产品加工，2021 （5）：15‑18.

GUO Y C，ZHANG C A，LI Y Z，et al.Optimization of simultaneous distillation extraction of volatile flavor components in flue‑cured tobacco leaves after threshing and redrying［J］.Farm Products Processing，2021（5）：15‑18.

［12］时向东，王旭锋，林开创，等.雪茄外包皮烟堆积发酵中主要中性香气物质的变化［J］.西北农业学报，2013，22（7）：114‑119.
SHI X D，WANG X F，LIN K C，et al.Changes of aroma substances in cigar wrapper tobacco leaves during the stacking fermentation［J］.Acta Agriculturae Boreali‑Occidentalis Sinica，2013，22（7）：114‑119.

［13］李甜，雷雨，李东，等.不同非酿酒酵母与酿酒酵母顺序发酵对茵红李果酒风味的影响［J］.食品科学，2023，44（24）：179‑187.
LI T，LEI Y，LI D，et al.Impact of sequential fermentation with different non‑Saccharomyces yeasts and Saccharomyces cerevisiae on the aroma of Yinhong plum wine［J］.Food Science，2023，44（24）：179‑187.

［14］YAO L，HUANG C Y，DING J Y，et al.Application of yeast in plant‑derived aroma formation from cigar filler leaves［J］.Frontiers in Bioengineering and Biotechnology，2022，10：1093755.

［15］贺佩，王以慧，耿召良，等.不同产区雪茄茄芯烟叶关键挥发性香气成分分析［J］.中国烟草科学，2023，44 （1）：92‑99.
HE P，WANG Y H，GENG Z L，et al.Study on key volatile aroma components of cigar filler from different producing areas［J］.Chinese Tobacco Science，2023，44 （1）：92‑99.

［16］LI S Q，BI P F，SUN N，et al.Effect of sequential fermentation with four non‑Saccharomyces and Saccharomyces cerevisiae on nutritional characteristics and flavor profiles of kiwi wines［J］.Journal of Food Composition and Analysis，2022，109：104480.

［17］毛亚浩，张彤彤，余君，等.混菌发酵对雪茄烟叶化学成分及香气品质的影响［J］.湖北农业科学，2023，62 （4）：140‑145.
MAO Y H，ZHANG T T，YU J，et al.Effects of mixed fermentation on chemical components and aroma quality of cigar tobacco leaves［J］.Hubei Agricultural Sciences，2023，62（4）：140‑145.

［18］刘俊辉，杨春强，范武，等.卷烟烟气中7种香韵特征赋予组群的筛查［J］.烟草科技，2019，52（4）：44‑50.
LIU J H，YANG C Q，FAN W，et al.Screening of seven note character impact groups in cigarette smoke［J］.Tobacco Science & Technology，2019，52（4）：44‑50.

［19］LIU S X，LAAKSONEN O，MARSOL‑VALL A，et al.Comparison of volatile composition between alcoholic bilberry beverages fermented with non‑Saccharomyces yeasts and dynamic changes in volatile compounds during fermentation［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2020，68（11）：3626‑3637.

［20］刘宜睿，魏雯丽，苏瑶，等.桑葚酒用产香酵母的选育及特性分析［J］.食品科技，2022，47（12）：1‑7.
LIU Y R，WEI W L，SU Y，et al.Breeding and characteristic analysis of aroma‑producing yeast for mulberry wine［J］.Food Science and Technology，2022，47（12）：1‑7.

［21］陈江魁，殷春燕，张献忠，等.混合酵母发酵对皇冠梨酒酚类、抗氧化性和风味物质的影响［J］.食品科学，2023，44（20）：343‑349.
CHEN J K，YIN C Y，ZHANG X Z，et al.Effect of yeast co‑culture on phenols，antioxidant activity and flavor volatiles of crown pear wine［J］.Food Science，2023，44（20）：343‑349.

［22］王染霖，李树德，李岁平.叶面喷施酵母提取物对霞多丽葡萄酒香气物质的影响［J］.新疆农业科技，2022 （6）：17‑20.
WANG R L，LI S D，LI S P.Effect of foliar spraying yeast extract on aroma components of Chardonnay wine［J］.Xinjiang Agricultural Science and Technology，2022（6）：17‑20.

［23］茅中一，洪祖灿，刘加增，等.基于香气活性值的福建尤溪烟叶提取物香气特征成分分析［J］.烟草科技，2020，53（10）：56‑65.
MAO Z Y，HONG Z C，LIU J Z，et al.Characteristic aroma components in tobacco extracts from Youxi based on odor activity value［J］.Tobacco Science &Technology，2020，53（10）：56‑65.

［24］闫铁军，丁宁，王剑，等.雪茄烟马杜罗茄衣化学品质指数与中性香气物质的关系［J］.南方农业学报，2022，53（6）：1543‑1551.
YAN T J，DING N，WANG J，et al.Relationship between chemical quality index and neutral aroma substances of Maduro wrapper［J］.Journal of Southern Agriculture，2022，53（6）：1543‑1551.

［25］闫洪洋，黄启蒙，蔡兴华，等.产香菌株的分离鉴定及其发酵产物在卷烟加香中的应用［J］.轻工学报，2021，36（6）：47‑54.

YAN H Y，HUANG Q M，CAI X H，et al.Isolation and identification of aroma‑producing strains and application of fermentation products in cigarette flavoring［J］.Journal of Light Industry，2021，36（6）：47‑54.

［26］施友志，潘勇，杜甫，等.基于SHS/GC-IMS、OAV值结合多元统计学的不同品种雪茄烟叶特征香气构成差异解析［J］.分析测试学报，2023，42（6）：674‑683.
SHI Y Z，PAN Y，DU F，et al.Identification and discrimination of characteristic aroma components of different cigar leaves based on static headspace/gas chromatography‑ion mobility spectrometry combined with relative odor activity value and multivariate statistical analysis［J］.Journal of Instrumental Analysis，2023，42（6）：674‑683.

［27］徐秀娟，洪祖灿，柴国璧，等.基于香气活性值的烟草提取物成分分析及感官作用评价［J］.轻工学报，2023，38（2）：63‑71.
XU X J，HONG Z C，CHAI G B，et al.Component analysis and sensory evaluation of tobacco extracts based on aroma activity values［J］.Journal of Light Industry，2023，38（2）：63‑71.

［28］王玉华，王德权，高政绪，等.烤烟自然醇化过程中类胡萝卜素降解产物含量变化及其与感官质量的关系［J］.浙江农业科学，2020，61（2）：340‑344.
WANG Y H，WANG D Q，GAO Z X，et al.Study on changes of carotenoid degradation products during natural aging of flue‑cured tobacco and its impact on smoking quality［J］.Journal of Zhejiang Agricultural Sciences，2020，61（2）：340‑344.

［29］陈宇.海南雪茄烟发酵过程中的烟叶质量变化研究［D］.郑州：河南农业大学，2019.
CHEN Y.Study on the change of tobacco quality in the process of Hainan cigar fermentation［D］.Zhengzhou：Henan Agricultural University，2019.

［30］刘哲，张凤梅，刘志华，等.朱砂烟叶和普通烟叶香气成分的HS-SPME-GC/MS对比分析和感官差异［J］.烟草科技，2020，53（7）：54‑61.
LIU Z，ZHANG F M，LIU Z H，et al.Comparative analysis of aroma components of cinnabar and common tobacco leaves by HS‑SPME‑GC/MS and their sensory differences［J］.Tobacco Science & Technology，2020，53（7）：54‑61.
［31］郭林青，朴永革，朱春阳，等.烟草产香酵母YG-4的筛选鉴定及香气成分分析［J］.轻工学报，2019，34（5）：27‑31.
GUO L Q，PIAO Y G，ZHU C Y，et al.Screening and identification of aroma‑producing yeast YG‑4 and analysis of its aroma components［J］.Journal of Light Industry，2019，34（5）：27‑31.
［32］毛亚浩，丁静怡，余君，等.基于OAV和PCA的茄芯烟叶中关键呈香物质［J］.湖北工业大学学报，2023，38（1）：47‑52.
MAO Y H，DING J Y，YU J，et al.Analysis of key aroma compounds in filler leaves based on OAV and PCA［J］.Journal of Hubei University of Technology，2023，38（1）：47‑52.
［33］许焰，吴群，徐岩.酱香型白酒酿造主要功能菌株对拜耳接合酵母的作用［J］.微生物学通报，2018，45（1）：42‑53.
XU Y，WU Q，XU Y.Effects of main functional strains on Zygosaccharomyces bailii in Chinese Maotai‑flavor liquor fermentation［J］.Microbiology China，2018，45（1）：42‑53.
［34］林亚兰，张爱华.混合酵母发酵对火龙果酒发酵特性及风味特征的影响［J］.食品研究与开发，2021，42（21）：149‑155.
LIN Y L，ZHANG A H.Effects of mixed yeast fermentation on fermentation and flavor characteristics of pitaya wine［J］.Food Research and Development，2021，42（21）：149‑155.
［35］曾朝珍，康三江，张霁红，等.德尔布有孢圆酵母与酿酒酵母纯种及混合发酵苹果酒过程中的酶活变化［J］.现代食品科技，2020，36（1）：143‑149.
ZENG C Z，KANG S J，ZHANG J H，et al.Enzyme activity production by pure and mixed cultures of Torulaspora delbrueckii and Saccharomyces cerevisiae during cider fermentation［J］.Modern Food Science and Technology，2020，36（1）：143‑149.

[1]	李鹏, 王俊茹, 冯丽丽, 王华健, 安娜, 雷梦瑶, 郑洪双, 王利平, 刘兴友. 艾草固态发酵工艺优化及其对PRRSV 抑制作用研究[J]. 河南农业科学, 2024, 53(6): 128-137.
[2]	刘国丽, 陈珣, 肖军, 马晓颖, 张敏, 张鹏, 张曼, 龚娜. 卵孢长根菇液体发酵培养基配方优化[J]. 河南农业科学, 2024, 53(5): 133-140.
[3]	陈璐, 周省委, 徐可可, 张高阳, 刘汶泽, 曹小凤, 杨林林, 董诚明. 冬凌草药渣固体发酵工艺条件优化[J]. 河南农业科学, 2024, 53(3): 169-180.
[4]	王俊美, 李亚红, 徐飞, 杨共强, 冯超红, 李好海, 宋玉立. 腥掷孢酵母17wy1 的分离、鉴定及对小麦白粉病防效初探[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 101-107.
[5]	潘勇, 吴巧茵, 李林林, 施友志, 谭再钰, 张娟, 王剑. 产多酚氧化酶菌株在改善雪茄烟叶品质中的应用研究[J]. 河南农业科学, 2023, 52(9): 173-180.
[6]	赵彪, 冯旭, 贺付蒙, 徐永清, 石齐海, 冯艳忠, 李凤兰. EM富硒酵母菌剂的制备及其在水稻富硒生产中的应用[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 26-35.
[7]	朱教宁, 高莉, 张静璇, 李永平, 汤昀, 史向远, 王秀红. 不同沼液回流比对鸡粪和玉米秸秆混合厌氧发酵性能的影响分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(6): 70-80.
[8]	朱露露, 刘金丽, 卢丹, 柴春月. 酵母菌菌株4-41 的分类属性鉴定及其对灰霉菌的防病机制研究[J]. 河南农业科学, 2023, 52(6): 89-99.
[9]	任元森, 张海波, 程红艳, 王雨萌, 罗渊, 刘娜. pH值对猪粪与菌糠共发酵产酸特性及微生物群落的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(5): 110-120.
[10]	张强, 吴利民, 李朋燕, 赵娜, 户申奥, 陆宁海. 小麦茎基腐病拮抗菌发酵条件优化及稳定性评价[J]. 河南农业科学, 2023, 52(5): 121-129.
[11]	李杨, 康俊港, 马占飞, 王亚博, 赵博伟, 姜国均. 中药渣饲喂对蚯蚓生长性能及消化酶活性的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(5): 156-161.
[12]	李萌, 王旭东, 罗昭标, 宋嘉宝, 曲鹏, 候宁宁, 郭林青, 饶智, 马林. 混菌固态发酵低次烟叶工艺优化及挥发性致香成分分析[J]. 河南农业科学, 2022, 51(9): 171-180.
[13]	郑天飞, 张倩颖, 李东亮, 张娟, 堵国成. 不同产地雪茄烟叶的风味特征和微生物群落分析[J]. 河南农业科学, 2022, 51(8): 45-54.
[14]	顾艳丽, 曹艳子, 王效禹, 单春乔, 刘艳, 江国托. 发酵中药对禽大肠杆菌病肉鸡肠道菌群的影响[J]. 河南农业科学, 2022, 51(7): 145-153.
[15]	王雅歆, 颜菲, 李建龙. 3 种拮抗酵母菌组合处理对水蜜桃贮藏品质的影响[J]. 河南农业科学, 2022, 51(7): 173-180.