聚合物空腔中气味分子的捕获与释放：基于模型葡萄酒溶液的模拟对红酒香气的启示

来自法国的研究人员通过分子动力学模拟研究了聚合物空腔对葡萄酒关键香气分子的捕获-释放机制。研究发现β-环糊精(β-CD)能选择性结合特定挥发性有机化合物(VOCs)，其结合自由能差异解释了不同香气分子的释放动力学特征。这项研究为理解葡萄酒陈化过程中的香气演变提供了分子层面的见解，对食品风味调控技术开发具有重要指导意义。

　　

这项突破性研究揭示了聚合物分子空腔与葡萄酒香气物质相互作用的精妙机制。通过先进的分子动力学(MD)模拟技术，科研人员构建了包含β-环糊精(β-CD)和典型葡萄酒香气分子的模型溶液系统。模拟结果显示，这些甜甜圈形状的环状寡糖能像分子捕手一样选择性捕获酯类(esters)和萜烯(terpenes)等关键香气成分。特别有趣的是，不同香气分子在环糊精空腔中的停留时间存在显著差异，这直接影响了它们在葡萄酒中的挥发性特征。研究人员通过计算结合自由能(ΔG_bind)发现，疏水相互作用是分子识别的主要驱动力。当温度升高时，某些香气分子会像弹簧释放般从空腔中弹出，这完美解释了红酒在醒酒过程中香气演变的分子基础。该研究不仅为理解食品风味化学提供了新视角，更为设计智能风味控释材料指明了方向。