我国上部烟叶年产量较大,但因质量不佳难以用于高档卷烟中,制约了卷烟品牌的发展。微生物发酵法是提升低次烟草品质的重要手段,但现有技术尚不成熟,大部分研究仍在试验阶段,且关于微生物发酵对气调贮存烟草品质的影响鲜有报道。本研究利用四种微生物对上部烟叶进行发酵处理,对比分析上部烟叶品质的变化,并优化酿酒酵母的发酵工艺;在此基础上添加外源有机酸,进一步探究微生物发酵对上部烟叶各品质指标的影响;最后,模拟烟草气调贮存,考察微生物发酵处理以及不同贮藏条件下,气调贮存上部烟叶化学成分的变化规律。酿酒酵母发酵可以改善上部烟叶化学成分协调性与感官质量。酿酒酵母发酵后,上部烟叶水溶性总糖和还原糖含量提高,总氮和总植物碱含量降低,糖碱比增大,烟气香气质提升且刺激性和杂气减轻。采用单因素结合响应面法优化发酵条件,结合考虑易操作性,得到酿酒酵母最佳发酵工艺为:0.06%接种量、1.00%葡萄糖添加量、0.01%大豆肽添加量,在此条件下,上部烟叶发酵7 d后淀粉含量为5.46%。在添加外源有机酸的条件下,微生物发酵的上部烟叶品质进一步提升。酿酒酵母发酵后,上部烟叶非挥发性有机酸总量稍有减少,醇类、酮类、酯类和醛类等香气成分及新植二烯含量提高。添加有机酸后,微生物发酵的上部烟叶非挥发性有机酸总量增加,新植二烯含量和感官质量得分进一步提高,当有机酸添加量为0.50%时,烟碱含量较低。基于主成分分析计算因子综合得分,添加苹果酸对微生物发酵上部烟叶化学成分、香气成分及感官质量的改善效果优于柠檬酸和乳酸。微生物发酵使气调贮存上部烟叶的化学成分快速发生转化,缩短醇化时间。在低氧贮藏阶段,上部烟叶水溶性总糖含量明显提高,多酚物质含量降低;氧气回调后,水溶性总糖含量先降低后升高,糖碱比减小,多酚物质含量稍有回升;总植物碱含量总体波动较小。添加有机酸进行发酵,水溶性总糖含量稍低于微生物单独发酵,且多酚物质含量变化规律不明显。当乙醇溶液添加量为20%、氧气浓度为10%～12%、温度为20℃时,贮藏结束后,微生物发酵的上部烟叶水溶性总糖含量和糖碱比增幅较大,且氧气回调后水溶性总糖含量快速下降。