烘烤和晾制对雪茄烟叶代谢物转化结果的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0831

中国农学通报 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (12): 177-185.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0831

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烘烤和晾制对雪茄烟叶代谢物转化结果的影响

程崖芝¹(), 张姗姗², 钟小丽³, 李安杰², 谢海斌⁴, 吕勋⁵, 李雪山⁵, 戴培刚⁵, 张兴伟⁵(), 周东新²()

¹ 福建省烟草专卖局烟草科学研究所，福州 350000
² 福建省烟草公司三明市公司，福建三明 365000
³ 福建省烟草公司龙岩市公司，福建龙岩 364000
⁴ 福建省烟草公司南平市公司，福建南平 353000
⁵ 中国农业科学院烟草研究所/中国农业科学院烟草遗传改良与生物技术重点开放实验室，山东青岛 266101

收稿日期:2025-09-30 修回日期:2026-05-05 出版日期:2026-06-25 发布日期:2026-06-23
通讯作者:
张兴伟，男，1978年出生，吉林长春人，副研究员，博士，研究方向：雪茄烟叶重要性状解析及新品种选育。通信地址：266101 山东省青岛市崂山区科苑经四路11号中国农业科学院烟草研究所，Tel：0532-88701032，E-mail：zhangxingwei@caas.cn；
周东新，男，1974年出生，江西莲花人，高级农艺师，硕士，研究方向：烟草遗传育种。通信地址：364000 福建省龙岩市龙岩大道288号，Tel：0597-2566112，E-mail：dx-zhou@163.com。
作者简介:
程崖芝，女，1980年出生，福建福州人，农艺师，硕士，研究方向：烟草遗传改良和新品种选育。通信地址：350011 福州晋安区华林路378号福州烟草大厦9楼920室，E-mail：fjyccyz@163.com。
基金资助:
中国烟草总公司福建省公司科技项目“基于福建生态区优质雪茄烟品种筛选与良种良法配套集成示范研究”(2023350000200076); 中国农业科学院科技创新工程“烟草种质资源与生物育种”(ASTIP-TRIC01)

Effects of Baking and Air-drying on Metabolite Conversion Results of Cigar Tobacco Leaves

CHENG Yazhi¹(), ZHANG Shanshan², ZHONG Xiaoli³, LI Anjie², XIE Haibin⁴, LYU Xun⁵, LI Xueshan⁵, DAI Peigang⁵, ZHANG Xingwei⁵(), ZHOU Dongxin²()

¹ Tobacco Science Research Institute, Fujian Provincial Tobacco Monopoly Bureau, Fuzhou 350000
² Sanming Branch of Fujian Tobacco Company, Sanming, Fujian 365000
³ Longyan Branch of Fujian Tobacco Company, Longyan, Fujian 364000
⁴ Nanping Branch of Fujian Tobacco Company, Nanping, Fujian 353000
⁵ Tobacco Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences/ Key Open Laboratory of Tobacco Genetic Improvement and Biotechnology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Qingdao, Shandong 266101

Received:2025-09-30 Revised:2026-05-05 Published:2026-06-25 Online:2026-06-23

摘要/Abstract

摘要：

为明确烘烤与晾制对雪茄烟叶代谢物转化及香气品质的影响，筛选标志性差异代谢物，本研究以‘QX103’和‘QX108’2个雪茄烟叶品种为试验材料，采用柱前衍生化GC-MS与顶空固相微萃取GC-MS技术，对晾制和烘烤2种不同的调制方式处理后的材料进行代谢组学检测，对比不同调制方式烟叶挥发和半挥发性代谢物转化结果的差异。结果表明：柱前衍生化GC-MS技术获得172种半挥发性代谢物，构建OPLS-DA模型，筛选到56种差异代谢物，大部分差异代谢物在烘烤后的雪茄烟叶中上调。利用顶空固相微萃取GC-MS技术，在晾制后雪茄烟叶中检测出65种挥发性代谢物，烘烤后雪茄烟叶中有104种挥发性代谢物，46种为两者共有。差异代谢物通路富集在有机酸、糖类、氨基酸类、酯类等多种类型中。研究认为，2种调制方式对雪茄烟叶代谢物转化影响不同，烘烤后雪茄烟叶的易挥发致香性和半挥发性代谢物的数量及丰度水平均高于晾制后的雪茄烟叶，研究结果可为今后雪茄烟叶晾房设计建造、晾制工艺温湿度调控提供理论依据。

关键词: 雪茄烟, 代谢组学, 烘烤, 晾制, 差异代谢物, 通路分析

Abstract:

To screen the characteristic metabolites of cigar tobacco leaves and analyze the aroma differences of cigar tobacco leaves under baking and drying conditions, two cigar varieties, ‘QX103’ and ‘QX108’, were used as experimental materials. After treating the materials with drying and baking preparation methods, metabolomics detection was conducted to explore the differences in the transformation results of volatile and semi-volatile metabolites in tobacco leaves caused by different preparation methods. 172 semi-volatile metabolites were obtained through pre-column derivatization GC-MS technology. The OPLS-DA model was constructed, and 56 differential metabolites were screened out. Most of the differential metabolites were upregulated in baked cigars. By using the headspace solid-phase microextraction GC-MS technology, 65 volatile metabolites were detected in the cigars after drying, and 104 volatile metabolites were detected in the cigars after baking, among which 46 were shared by both. Differential metabolite pathways were mainly enriched in various types such as organic acids, sugars, amino acids, and esters. The effects of the two modulation methods on the metabolite transformation of cigar tobacco leaves were different. The quantity and abundance levels of volatile aroma and semi-volatile metabolites in the tobacco leaves after roasting were higher than those in the tobacco leaves after drying. It provides a theoretical basis for the design and construction of cigar drying rooms and the temperature and humidity control of the drying process in the future.

Key words: cigar, metabolomics, baking, air-drying, differential metabolites, path analysis

中图分类号:

S572

程崖芝, 张姗姗, 钟小丽, 李安杰, 谢海斌, 吕勋, 李雪山, 戴培刚, 张兴伟, 周东新. 烘烤和晾制对雪茄烟叶代谢物转化结果的影响[J]. 中国农学通报, 2026, 42(12): 177-185.

CHENG Yazhi, ZHANG Shanshan, ZHONG Xiaoli, LI Anjie, XIE Haibin, LYU Xun, LI Xueshan, DAI Peigang, ZHANG Xingwei, ZHOU Dongxin. Effects of Baking and Air-drying on Metabolite Conversion Results of Cigar Tobacco Leaves[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2026, 42(12): 177-185.

图/表 8

参考文献 30

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序号	代谢物中文名	代谢物中英文名	保留时间/min
1	十一醛	undecanal	5.305
2	2-戊酮	2-pentanone	7.564
3	异丙醇	isopropyl alcohol	7.735
4	十一烷	undecane	9.047
5	甲基异氰	methyl isocyanide	9.513
6	庚-2-基庚酸酯	hepten-2-yl tiglate	10.341
7	己醛	hexanal	12.495
8	甲基异丁基酮	methyl isobutyl ketone	12.541
9	2-丁烯醛	2-butenal	13.104
10	八甘醇单十二烷基醚	octaethylene glycol monododecyl ether	13.529
11	2-丁烯酸	2-butenoic acid	13.596
12	1-己炔-3-醇	1-hexyn-3-ol	14.835
13	甲基氨基甲酸	carbamic acid, methyl	15.639
14	2,6-二甲基吡啶	2,6-lutidine	22.552
15	2-戊烯-1-醇	2-penten-1-ol	27.026
16	异戊烯醇	prenol	27.180
17	2,3-丁二醇	2,3-butanediol	44.410
18	1,2-丁二醇	1,2-butanediol	48.793
19	己酸	hexanoic acid	49.131

序号	代谢物中文名	代谢物中英文名	保留时间/min
1	十一醛	undecanal	5.305
2	2-戊酮	2-pentanone	7.564
3	异丙醇	isopropyl alcohol	7.735
4	十一烷	undecane	9.047
5	甲基异氰	methyl isocyanide	9.513
6	庚-2-基庚酸酯	hepten-2-yl tiglate	10.341
7	己醛	hexanal	12.495
8	甲基异丁基酮	methyl isobutyl ketone	12.541
9	2-丁烯醛	2-butenal	13.104
10	八甘醇单十二烷基醚	octaethylene glycol monododecyl ether	13.529
11	2-丁烯酸	2-butenoic acid	13.596
12	1-己炔-3-醇	1-hexyn-3-ol	14.835
13	甲基氨基甲酸	carbamic acid, methyl	15.639
14	2,6-二甲基吡啶	2,6-lutidine	22.552
15	2-戊烯-1-醇	2-penten-1-ol	27.026
16	异戊烯醇	prenol	27.180
17	2,3-丁二醇	2,3-butanediol	44.410
18	1,2-丁二醇	1,2-butanediol	48.793
19	己酸	hexanoic acid	49.131

序号	代谢物中文名	代谢物中英文名	保留时间/ min	序号	代谢物中文名	代谢物中英文名	保留时间/min
1	(S)-环己基乙胺	(S)-cyclohexylethylamine	4.442	30	丙-2-酮	propan-2-one	34.752
2	甲硫醇	methanethiol	4.582	31	碳异丙氧基异丙氧硫醚	carboisopropoxy isopropoxy sulfide	36.547
3	4-戊烯-1-醇	4-penten-1-ol	5.305	32	3-环己基硫醇	3-cyclohexylthiolane	37.415
4	环戊烯甲醇	cyclopentanemethanol	5.3195	33	1-戊酮	1-pentanone	38.782
5	环戊醇	cyclopentanol	8.773	34	甲酸	formic acid	39.385
6	十烷	decane	9.050	35	苯甲醛	benzaldehyde	39.496
7	乙腈	acetonitrile	9.513	36	芳樟醇	linalool	41.679
8	D-赖氨酸	D-lysine	10.009	37	R-丙二醇	R-propanediol	45.395
9	丙腈	propanenitrile	10.341	38	2-呋喃甲醇	2-furanmethanol	48.682
10	2-丙烯基乙酸酯	2-propenyl acetate	11.163	39	2H-吡喃-2-酮	2H-pyran-2-one	49.760
11	庚-2,4-二烯	hepta-2,4-diene	11.242	40	萘	naphthalene	52.150
12	3-丁烯酸甲酯	methyl 3-butenoate	11.349	41	三氯乙酸	trichloroacetic acid	53.007
13	3-辛烷	3-octyne	13.016	42	2(5H)-呋喃酮	2(5H)-furanone	53.788
14	环戊酮	cyclopentanone	13.121	43	巴豆酸	crotonic acid	55.000
15	2-丁烯酸甲酯	2-butenoic acid, methyl ester	13.608	44	甲酰胺	formamide	56.359
16	脱硫磷素	desulphosinigrin	14.354	45	2-丁烯-1-酮	2-buten-1-one	56.962
17	邻二甲苯	o-xylene	14.654	46	5,9-十一碳二烯-2-酮	5,9-undecadien-2-one	58.990
18	3-戊烯-2-酮	3-penten-2-one	14.931	47	2,5-庚二烯酸酐	2,5-heptadienoic anhydride	68.794
19	3,7-壬二烯-2-酮	3,7-nonadien-2-one	15.791	48	呋喃酮	furaneol	69.150
20	环庚烯	cycloheptene	17.265	49	7,9-十八碳二烯酸甲酯	methyl 7,9-octadecadiynoate	72.096
21	丙二腈	propanedinitrile	20.428	50	对吗啉二苯甲酮	para-morpholinoacetophenone	72.399
22	苯乙烯	styrene	21.386	51	1,2-萘二醇	1,2-naphthalenediol	72.562
23	3-辛酮	3-octanone	21.695	52	去氧孕烯	desogestrel	75.372
24	3(2H)-呋喃酮	3(2H)-furanone	22.744	53	庚二醇单十二烷基醚	heptaethylene glycol monododecyl ether	75.593
25	丙氨酸	alanine	24.248	54	α-L-吡喃半乳糖苷	α-L-galactopyranoside	76.438
26	环己酮	cyclohexanone	25.775	55	2(4H)-苯并呋喃酮	2(4H)-benzofuranone	76.870
27	甲酸己基酯	formic acid, hexyl ester	29.220	56	吲唑嗪	Indolizine	78.245
28	3-己烯-1-醇	3-hexen-1-ol	29.902	57	反式脱氢雄酮	trans-dehydroandrosterone	79.504
29	2-癸烯醛	2-decenal	33.801	58	3-羟基-β-大马士革酮	3-hydroxy-β-damascone	80.370

序号	代谢物中文名	代谢物中英文名	保留时间/ min	序号	代谢物中文名	代谢物中英文名	保留时间/min
1	(S)-环己基乙胺	(S)-cyclohexylethylamine	4.442	30	丙-2-酮	propan-2-one	34.752
2	甲硫醇	methanethiol	4.582	31	碳异丙氧基异丙氧硫醚	carboisopropoxy isopropoxy sulfide	36.547
3	4-戊烯-1-醇	4-penten-1-ol	5.305	32	3-环己基硫醇	3-cyclohexylthiolane	37.415
4	环戊烯甲醇	cyclopentanemethanol	5.3195	33	1-戊酮	1-pentanone	38.782
5	环戊醇	cyclopentanol	8.773	34	甲酸	formic acid	39.385
6	十烷	decane	9.050	35	苯甲醛	benzaldehyde	39.496
7	乙腈	acetonitrile	9.513	36	芳樟醇	linalool	41.679
8	D-赖氨酸	D-lysine	10.009	37	R-丙二醇	R-propanediol	45.395
9	丙腈	propanenitrile	10.341	38	2-呋喃甲醇	2-furanmethanol	48.682
10	2-丙烯基乙酸酯	2-propenyl acetate	11.163	39	2H-吡喃-2-酮	2H-pyran-2-one	49.760
11	庚-2,4-二烯	hepta-2,4-diene	11.242	40	萘	naphthalene	52.150
12	3-丁烯酸甲酯	methyl 3-butenoate	11.349	41	三氯乙酸	trichloroacetic acid	53.007
13	3-辛烷	3-octyne	13.016	42	2(5H)-呋喃酮	2(5H)-furanone	53.788
14	环戊酮	cyclopentanone	13.121	43	巴豆酸	crotonic acid	55.000
15	2-丁烯酸甲酯	2-butenoic acid, methyl ester	13.608	44	甲酰胺	formamide	56.359
16	脱硫磷素	desulphosinigrin	14.354	45	2-丁烯-1-酮	2-buten-1-one	56.962
17	邻二甲苯	o-xylene	14.654	46	5,9-十一碳二烯-2-酮	5,9-undecadien-2-one	58.990
18	3-戊烯-2-酮	3-penten-2-one	14.931	47	2,5-庚二烯酸酐	2,5-heptadienoic anhydride	68.794
19	3,7-壬二烯-2-酮	3,7-nonadien-2-one	15.791	48	呋喃酮	furaneol	69.150
20	环庚烯	cycloheptene	17.265	49	7,9-十八碳二烯酸甲酯	methyl 7,9-octadecadiynoate	72.096
21	丙二腈	propanedinitrile	20.428	50	对吗啉二苯甲酮	para-morpholinoacetophenone	72.399
22	苯乙烯	styrene	21.386	51	1,2-萘二醇	1,2-naphthalenediol	72.562
23	3-辛酮	3-octanone	21.695	52	去氧孕烯	desogestrel	75.372
24	3(2H)-呋喃酮	3(2H)-furanone	22.744	53	庚二醇单十二烷基醚	heptaethylene glycol monododecyl ether	75.593
25	丙氨酸	alanine	24.248	54	α-L-吡喃半乳糖苷	α-L-galactopyranoside	76.438
26	环己酮	cyclohexanone	25.775	55	2(4H)-苯并呋喃酮	2(4H)-benzofuranone	76.870
27	甲酸己基酯	formic acid, hexyl ester	29.220	56	吲唑嗪	Indolizine	78.245
28	3-己烯-1-醇	3-hexen-1-ol	29.902	57	反式脱氢雄酮	trans-dehydroandrosterone	79.504
29	2-癸烯醛	2-decenal	33.801	58	3-羟基-β-大马士革酮	3-hydroxy-β-damascone	80.370

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[1]	陈远博, 时向东, 郭文龙, 丁建冰, 刘峰, 黄琼慧, 陈姹颖, 童聆珲, 丁松爽. 种植密度对永州雪茄烟株生长发育及烟叶品质的影响[J]. 中国农学通报, 2026, 42(10): 27-33.
[2]	夏佳淼, 邓晓霞, 林芮竹, 杜亚彤, 王竞红, 蔺吉祥. 种子休眠与解除休眠的组学技术研究进展[J]. 中国农学通报, 2026, 42(1): 43-59.
[3]	李洪臣, 杨军杰, 常剑波, 夏宗良. 烤烟新品系‘YM2020’中部叶的烘烤特性及烘烤工艺[J]. 中国农学通报, 2026, 42(1): 194-199.
[4]	符梅, 李桂花, 罗文龙, 骆善伟, 郭巨先. 基于广泛靶向代谢组学的芋头代谢物和抗氧化酶活性的差异分析[J]. 中国农学通报, 2025, 41(6): 118-125.
[5]	刘子丹, 胡彬彬, 陈玉昌, 张靖林, 费丽娜, 林金全, 陈颐, 何承刚, 姜永雷. 美引烤烟品种‘NC297’的烘烤特性分析[J]. 中国农学通报, 2025, 41(4): 134-143.
[6]	张炳辉, 孙世豪, 贾凯, 王以慧, 郑朝元, 李文卿. 跨半球尺度背景下的多因素变量对烟草烟叶全组分致香物质成分变化的研究[J]. 中国农学通报, 2025, 41(30): 137-146.
[7]	李世龙, 沈荔花, 林博雅, 贾凯, 连玲丽, 白玲利, 石娟娟, 曾文龙, 杨宗锋, 李文卿, 郑朝元. 施氮量对福建雪茄烟叶产量与品质的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(25): 16-22.
[8]	吴文娟, 吕伯龙. 龙眼果皮和种子的非靶向代谢组学分析、抗氧化和α-葡萄糖苷酶抑制活性研究[J]. 中国农学通报, 2025, 41(25): 134-143.
[9]	王行, 王松峰, 刘兰, 姚远华, 王爱华, 王晓宾. 密集烘烤变黄程度与定色升温速度对沙泥田烟叶质量的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(22): 141-147.
[10]	郭依典, 丁松爽, 张凯, 全益华, 王振华, 谭永浩, 裴禹冰, 时向东. 基于主成分分析对不同采收时间雪茄烟叶品质的综合评价[J]. 中国农学通报, 2025, 41(18): 57-64.
[11]	王正浩, 邢卓冉, 蔡宝才, 钟俊文, 马丽娟, 黄珂, 尹光庭, 段卫东, 时向东, 李建华. 晾制环境及方式对雪茄烟叶水分变化及烟叶品质的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(10): 152-157.
[12]	李波, 江智敏, 程昌合, 彭东, 许佳丹, 王青, 陈昕杰, 首治国, 宗毅, 周海宽, 邓小华. 稳温降湿烘烤工艺下的‘云烟87’中部烟叶水分和物质动态变化[J]. 中国农学通报, 2025, 41(10): 146-151.
[13]	张婷, 李金海, 肖少红, 王康, 柳均, 廖晓玲, 陈慧, 俞飞, 彭龙俊, 叶娇娇, 马通. 湖北主栽品种茄衣烟叶外观质量与理化指标的相关性[J]. 中国农学通报, 2025, 41(1): 148-153.
[14]	周潇, 徐峥嵘, 陆欣, 杨刚, 董军忠, 王玥, 王冰冰, 李田, 刘妍. 基于响应曲面法优化云产雪茄烟叶发酵工艺[J]. 中国农学通报, 2025, 41(1): 141-147.
[15]	孙计平, 王亚乐, 李丽华, 李雪君, 吕文钧, 孙焕. ‘YY021’烘烤特性及其杂种优势[J]. 中国农学通报, 2024, 40(9): 42-47.