香宁赤霞珠干红葡萄酒甜果香气预测的酯类标记物

《Food Chemistry》：Ester markers of sweet fruit aroma prediction in Xiangning cabernet sauvignon dry red wines

　　

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  咸宁干红葡萄酒的甜果香在各年份间波动但始终保持较高水平。
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  咸宁干红葡萄酒的酯类物质随储存时间增加而上升，随后略有下降。
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  五种酯类标志物的含量及比例影响甜果香的强度。
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  年份显著影响葡萄酒的甜果香及酯类标志物水平。

引言

风味在消费者的选酒、感知和接受度方面起着至关重要的作用，其中香气对葡萄酒整体愉悦感的贡献达80%（Jackson, 2016）。具体而言，葡萄酒中的果香特征可显著提升消费者的感官愉悦，其中甜果香尤为突出（Gonzaga等, 2022）。全球著名产区生产的许多干型红葡萄酒都展现出典型的甜果香特征，如波尔多产区赤霞珠（Cabernet Sauvignon）、勃艮第产区黑皮诺（Pinot Noir）和里奥哈产区丹魄（Tempranillo）（Ebeler等, 2016）。描述性分析和三选一强制选择法（3-AFC）等感官方法最初被用于评估不同葡萄酒之间的果香强度差异（Johnson等, 2013; Schlosser等, 2005）。后续研究表明，葡萄酒的香气谱由数百种挥发性化合物组成，其化学结构和含量决定了典型的味觉特征（Gambetta等, 2014; Wang等, 2017）。其中，酒精发酵过程中产生的挥发性酯类在赋予典型果香方面发挥着重要作用（Luzzini等, 2021）。此外，通过感官基因组学方法确定的气味活值（OA value）或风味稀释因子（FDF）表明，并非所有化合物都参与葡萄酒的感官感知，只有特定的香气活性化合物在感官评价中起决定性作用（Li等, 2022; Mahmoud & Zhang, 2024）。此外，多元分析是识别导致特定香气特征的致香物质（impact odorants）的有效方法（Lyu等, 2025; Qian等, 2024; Siebert等, 2018）。这些方法已证实，乙酯和乙酸酯与果香呈正相关（Lyu等, 2025; Wang等, 2017）。尽管近年来感官基因组学和偏最小二乘回归（PLSR）在风味预测方面取得了进展（Zhou等, 2024; Li, Li等, 2025），但目前的研究主要集中于识别单个或少量样本中的关键致香物质。因此，对于多个葡萄酒样本中共同致香物质及其比例对风味的影响知之甚少，这是一个亟需填补的关键研究空白，因为比例在香气感知中具有重要作用（Li, Zhang等, 2025）。

另一方面，葡萄酒的香气谱会随时间变化，导致关键香气化合物的降解（Dias等, 2013）。因此，挥发性果香酯类会缓慢水解为其乙酰和醇组分，直至达到化学平衡，最终导致果香逐渐丧失（Jackson, 2016）。因此，装瓶储存过程中发生的变化——尤其是与自然软木塞接触的葡萄酒——对葡萄酒香气谱的发展与果季季节性和每个年份的发酵工艺过程同等重要（Fuentes等, 2020）。因此，有必要对干红葡萄酒在陈化过程中甜果香特征及其挥发性标志物进行深入研究。值得注意的是，大量研究表明，同一产区不同年份的葡萄酒呈现出相似的味觉演变模式（Gambetta等, 2014; Machyňáková等, 2019; Zhang等, 2021）。因此，了解不同储存时间内葡萄酒中挥发性化合物的变化规律可为其感官特征的发展提供化学基础（Harris等, 2023）。葡萄酒风味还深受"风土"的影响，即葡萄独特的生长条件，包括土壤、地理、气候（年份）以及各生长区域的特点（Longo等, 2021）。研究同一法定产区连续年份生产的干红葡萄酒，并利用挥发性标志物建立风味演变模型，可缓解由单一年份品质波动或人为误差导致的问题（Fuentes等, 2020）。这一方法也为评估葡萄酒原始典型风味品质的发展与表达提供了契机。

本研究选取了咸宁法定产区连续13个年份的赤霞珠葡萄酒，以探索其典型甜果香特征与挥发性标志物的演变规律及数学相关性。先前的研究表明，不同产区的葡萄酒在致香物质对其香气谱的贡献方面具有相似性（Bordiga & Nollet, 2019; Qian等, 2024; Siebert等, 2018）。虽然不同产区的干红葡萄酒可能因风土差异而呈现出独特的甜果香，但关键甜果香化合物本身可能相似，主要差异在于其浓度。咸宁法定产区位于中国黄土高原、黄河中游地区（Chen等, 2024）。高原地区独特的地理环境有利于形成微气候，显著影响葡萄和葡萄酒的品质。因此，该产区已被列为中国最佳葡萄种植区之一（Tang等, 2019; Tang等, 2020）。赤霞珠是黄土高原地区的主要品种，因其品质优良且适应不同环境生长（Jiang & Zhang, 2010）。先前的研究表明，黄土高原产区赤霞珠葡萄酒具有更丰富的果香（Lyu等, 2025; Tang等, 2020）。此外，黄土高原独特的气候条件使得陈化对葡萄酒风味谱的影响尤为显著（Chen等, 2024; Lv等, 2018）。

本研究聚焦于咸宁法定产区连续13个年份的赤霞珠葡萄酒，以验证以下假设：典型甜果香的演变由酯类标志物及其比例平衡驱动，并受年份的显著影响。据此，本研究分析了这些多年份葡萄酒中典型甜果香特征的发展。同时，确定了酒样中致香物质、尤其是酯类的演变规律。随后，利用感官基因组学方法和化学计量学分析揭示了甜果香标志物及其对风味的比例贡献。此外，本研究建立了甜果香强度和酯类标志物水平的预测模型，以支持对甜香味的机制性理解，并具有更广泛的普适性。

章节摘要

葡萄酒样品

咸宁法定产区（中国黄土高原）连续13个垂直年份的酿酒葡萄品种赤霞珠干红葡萄酒样品的基本信息见表S1。13个年份用于酿酒的葡萄果实均来自同一葡萄园地块，且采用一致的葡萄栽培管理实践。所有样品均按照统一的标准化工艺进行酿造

咸宁赤霞珠干红葡萄酒典型甜果香的演变

对咸宁法定产区连续13个年份（CS 1–13）赤霞珠干红葡萄酒的香气谱进行了评价。重点关注了五种关键香气特征（甜果香、蜜饯果香、花香、植物香和香料香），其MF%值较高（图1A）。值得注意的是，所有年份的甜果香MF%均超过70%，而香料香和蜜饯果香在大多数年份中超过50%。香气特征的详细描述器通过

多年份赤霞珠干红葡萄酒甜果香的演变

果香特征，如甜果香、酸果香和浆果香，对于反映葡萄酒风味、赋予独特风格并给消费者带来愉悦的感官体验至关重要（Gonzaga等, 2022）。本研究发现，咸宁产区连续13个年份赤霞珠干红葡萄酒具有尤为突出的甜果香特征。独特的气候、地理和地质条件形成了独特的风土，赋予

结论

综上所述，本研究揭示了咸宁赤霞珠干红葡萄酒连续13个年份典型甜果香的演变机制。该甜果香受年份的显著影响（P < 0.05），在各年份间波动但始终保持较高水平。感官基因组学方法和偏最小二乘回归分析进一步表明，乙酸乙酯、乙酸异戊酯、异丁酸乙酯、乙酸乙酯和辛酸乙酯等

作者贡献声明（CRediT）

李娜：原稿撰写、方法论、调查研究、形式分析、概念化。李冠宇：方法论、调查研究、形式分析、数据整理、概念化。苗承鹏：资源、数据整理。程杨：资源、数据整理。张慧宁：审阅与编辑、资源、数据整理。陶永生：审阅与编辑、监督指导、项目管理、经费获取、概念化。

伦理声明

涉及人类参与者的感官评价符合《赫尔辛基宣言》及中国适用的法规。研究方案经西北农林科技大学研究伦理委员会审查批准；未分配正式批准编号。所有参与者均被告知研究程序、潜在风险及其随时退出的权利，并在参与前提供了知情同意。所有参与者信息

伦理声明

已获得所有参与者或其法定代表的书面知情同意，同意参与研究并发表文章。已遵守参与者的隐私权。

本研究在研究所在地遵守了相关法律法规、监管框架和指南。

本研究经西北农林科技大学研究伦理委员会批准。

（批准编号：未分配正式批准编号）

利益冲突声明

作者声明不存在已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文所述工作的情况。

致谢

本研究得到陕西省科技创新团队建设项目（2023-CX-TD-59）、中央高校基本科研业务费专项资金（XYTD2023-12）、西北农林科技大学实验技术创新重点项目（A1070023104）和国家自然科学基金联合基金重点项目（U25A20736）的支持。感谢山西戎子酒庄有限公司提供

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