为探究菌酶协同处理前后的烟叶香气成分的差异,使用从云烟87烟叶表面筛选到的一株贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) YUNM-4和3种生物酶(纤维素酶、脂肪酶和中性蛋白酶)制成复合生物酶制剂,对上部低次烟叶进行协同发酵处理,分别利用连续流动仪和气相色谱-质谱联用(GC-MS)仪测定处理后烟叶的常规化学成分和香气成分,采用正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)和独立t检验(P<0.05)筛选出烟叶发酵前后含量具有显著性差异的成分,并通过相对气味活性值(ROAV)分析发酵前后烟叶中香气成分的贡献度差异。结果表明:1)与对照组相比,发酵后烟叶的常规化学成分总钾、烟碱、总糖、还原糖和钾氯比显著降低,糖碱比显著增加。2)发酵后烟叶的挥发性香味成分总含量明显提高,达到498.09 μg/g,提高了53.7%,主要以醇类、酮类、烃类、有机酸类、呋喃类和酚类化合物为主;构建的OPLS-DA模型具有良好的实验重复性且不存在过拟合现象,通过该模型筛选出32种含量具有显著性差异的成分,能较好地区分发酵前后烟叶香味成分的差异;3)发酵后烟叶中有12种挥发性香气成分的ROAV高于发酵前烟叶,其中苯甲醇、苯乙醇、大马士酮、β-紫罗兰酮、苯乙酮、二氢猕猴桃内酯等11种挥发性香气成分的ROAV>1,是发酵后烟叶的关键香气成分,可以明显提升卷烟的感官品质。