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烟叶自然醇化是指在一定环境条件下,通过微生物、酶、化学氧化的共同作用,促进大分子物质降解、转化,小分子致香物质生成,改变感官品质的过程。他是改善烟叶质量的重要生产环节。但目前对过程中影响烟叶品质的各因素及其相互间关系的研究较少,醇化过程机制也不是十分清楚。同时,传统的自然醇化工艺存在时间长、效率低等问题,所以,解析醇化过程机制,挖掘对品质影响的关键因素,可为传统醇化工艺的改革提供理论基础。为此,本论文以浓香型、清香型烟叶的上中下三个质量等级的原料为样本,研究烟叶在醇化过程中微生物、酶、成分及感官质量等因素的动态变化,解析差异因素,探寻不同样本间共有的差异因素和规律,研究各因素间的相关性,从而解析醇化过程机制,为定向筛选功能微生物、生物干预醇化过程提供理论依据。本研究获得的主要成果如下:（1）研究醇化过程中微生物多样性的动态变化采用高通量测序技术,研究烟叶细菌、真菌多样性的动态变化趋势。结果显示,在醇化过程中不同香型、等级的烟叶中相对丰度大于1%的共有优势菌属,细菌有鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas）、假单胞菌属（Pseudomonas）、甲基杆菌属（Methylobacterium）、不动杆菌（Acinetobacter）等,真菌有链格孢属（Alternaria）、曲霉属（Aspergillus）、Sampaiozyma等。冗余分析获悉,两种香型烟叶中的优势细菌属与环境温度变化显著相关（P＜0.05）。β-多样性分析获得在醇化过程中不同烟叶样本中共有的差异菌属细菌有21种、真菌有9种。通过菌群功能预测得知,在细菌中的氨基酸代谢、脂肪酸及脂类代谢、次级代谢产物降解、碳水化合物降解及发酵等,真菌中的脂肪酸及脂类代谢等与烟叶风味物质形成相关的途径均具有较高的丰度。（2）研究醇化过程中物质成分和品质特性的动态变化两种香型烟叶中淀粉、总酚含量均显著下降,还原糖、总糖、淀粉含量与烟叶等级呈正向关系,总酚、总氮含量与烟叶等级呈反向关系;浓香型烟叶中的淀粉含量高于清香型烟叶,总酚、还原糖、总糖含量却低于清香型烟叶。从淀粉物质降解的角度考察了α-淀粉酶和糖化酶,从香味物质形成的角度关注了多酚氧化酶、脂氧合酶、过氧化物酶的活性变化,烟叶中的酶活力在醇化过程中均呈现不同的波动变化规律。研究利用基于HP-SPME-GC-TOF-MS的非靶向组学技术得出醇化过程中浓香型烟叶有差异化合物有82种,清香型烟叶有69种,其中共有差异化合物34种。34种物质中有17种萜类物质降解产物,7种苯丙氨酸降解产物,3种美拉德反应产物。不同香型、等级烟叶的各色度值变化趋势类同,指标显示烟叶颜色逐渐变暗、变褐;清香型烟叶色泽整体比浓香型烟叶更亮,更黄。烟叶品质随着醇化不断提升,醇化后浓香型上、中、下等级烟叶评价总分分别提高了11、11、13.5分;清香型三等级烟叶总分分别提高了6.5、10.5、8分。（3）醇化过程中各关键因素间的相关性分析首先利用遗传算法（GA）与反馈神经网络（BPANN）组合的混合算法构建了浓、清香型烟叶化学组成与品质评价总分间的关系模型,模型R~2值分别达到0.97075、0.96832,说明模型具有良好的预测效果。模型输出偶联平均影响值算法（MIV）,量化各成分对品质的影响程度,获得两模型MIV值排在30位成分中的8种共有关键风味成分（苯乙醇、苯甲醇、香椿稀、（E）-茄酮、（E）-β-大马士酮、3-乙基-4-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮、3-氧代-α-紫罗兰醇、藏红花醛）。冗余分析研究烟叶醇化过程各关键因素的相关性,两种香型烟叶中各因素总变量的联合效应具有显著性（P＜0.05）。由RDA排序图的累计解释率和具有显著性相关的因素贡献分析可知,浓香型烟叶中对优势细菌、真菌丰度变化解释率最大的显著因素分别为脂氧合酶（占比23.6%）和糖化酶（占比39.4%）,通过对淀粉降解、还原糖生成,促进相关致香成分生成,进而显著影响烟叶的色度和感官指标（烟气劲头、总分、杂气）。在清香型烟叶中对优势细菌、真菌属丰度变化解释率最大的显著因素分别为淀粉酶（占比57.0%）和脂氧合酶（占比53.7%）,通过对淀粉、多酚物质的降解,促进致香成分生成,进而显著影响烟叶的色度和感官质量（香气、回甜感、刺激性）。（4）功能菌株的筛选和应用研究在解析各关键因素的基础上,定向筛选获得了3株功能菌株Bacillus amyloliquefaciens LB、Bacillus kochii SC及Filobasidium magnum F7。功能菌株的烟叶固态发酵,均在2～2.5d获得最佳的提质效果。菌株LB与SC,菌株F7和SC采用初始添加比例3:1,分别在37℃,30和85%的相对湿度条件进行共培养2 d后,感官总分分别提高了8分和10分,获得比菌株单培养更好的提质效果。对比分析了单菌培养、共培养间的微生物多样性、酶活、挥发性成分间的差异,验证了醇化过程机制中淀粉降解促成美拉德反应产物形成、脂氧合酶促进萜类物质和高级脂肪酸降解的关键作用。