《Food Research International》：Matrix effects of tartaric acid on the volatile release and aroma perception of fruity esters in wine
编辑推荐：
•果香酯类对酒石酸的反应存在结构依赖性且呈非线性特征。•气液分配系数与葡萄酒香气化合物的嗅觉阈值变化大致相符。•1H NMR实验表明酒石酸与酯类之间存在非共价相互作用。•芳香族酯类与酒石酸的疏水相互作用最为强烈。•中链酯类与酒石酸形成的氢键最为牢固。引言全球变暖加剧了葡萄酒葡萄中
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果香酯类对酒石酸的反应存在结构依赖性且呈非线性特征。
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气液分配系数与葡萄酒香气化合物的嗅觉阈值变化大致相符。
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1H NMR实验表明酒石酸与酯类之间存在非共价相互作用。
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芳香族酯类与酒石酸的疏水相互作用最为强烈。
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中链酯类与酒石酸形成的氢键最为牢固。
引言
全球变暖加剧了葡萄酒葡萄中糖分过高而酸度过低的问题，因此调整酒石酸含量成为维持葡萄酒酸度平衡的重要手段。然而，酒石酸带来的基质环境变化可能会进一步影响葡萄酒香气化合物的挥发以及人们的嗅觉感知（Sáenz-Navajas等人，2010）。明确酒石酸对香气释放和感知的基质效应，能为气候变化背景下精准调节酸度及有针对性地设计葡萄酒风味提供理论依据。
葡萄酒风味的形成不仅取决于香气化合物的浓度，还与非挥发性基质密切相关。先前的研究已表明，多酚和多糖能够显著改变香气化合物的气液分配系数及其感官表现（Jones-Moore等人，2022；Pittari等人，2021）。相比之下，作为葡萄酒中常见有机酸、含量在g/L量级的酒石酸（Jakabová等人，2021；Lima等人，2022），其对于香气化合物的基质效应尚未得到系统研究。现有研究主要从调节酸度、酒石酸盐稳定性以及香气化合物水解等方面探讨酒石酸的作用（Makhotkina & Kilmartin，2012）。另有研究表明，有机酸可通过改变pH值、解离平衡、离子强度以及液相微环境来影响香气化合物的释放和感知（Liu等人，2022；Tian等人，2024）。人们还利用顶空分析技术和脱臭重构系统来研究非挥发性基质对香气释放的影响。最近的研究发现，外源添加的酒石酸和柠檬酸能够促进酯类形成，从而增强强化型甜葡萄酒的果香（Bai等人，2024）；而在模拟轻口味白酒的基质中，有机酸的类型和浓度会显著影响关键香气活性化合物的释放（Yuan等人，2025）。不过，不同浓度的酒石酸如何直接影响结构各异的果香酯类的释放及其感官感知，目前仍缺乏足够了解。在各类香气化合物中，果香酯类是决定葡萄酒果香特征及风格差异的关键活性成分（Vianna & Ebeler，2001）。它们主要包括乙酸酯类、C4-C10脂肪酸乙酯类以及芳香族酯类。由于这些化合物的嗅觉阈值较低，因此对葡萄酒中的甜果味、热带水果味、浆果味以及花香味等感官特性有着重要贡献。先前的研究指出，葡萄酒中的酚酸类物质与果香酯类之间存在氢键、疏水作用以及范德华力等弱相互作用，这类作用能够延缓酯类的水解（Wu等人，2025）。Liu等人（2022）发现，不同的有机酸会影响模型葡萄酒中丁酸乙酯的气液分配系数及其嗅觉阈值。但由于果香酯类的碳链长度、分支结构以及疏水性存在差异，它们的香气特征、挥发行为以及与基质的相互作用也可能有所不同（Lu等人，2025）。目前仍缺乏对结构不同的果香酯类响应模式及背后机制的系统研究。因此，有必要系统研究酒石酸对不同结构果香酯类挥发及感官感知的基质效应。
本研究选取了结构各异的果香酯类作为研究对象，通过结合气液分配系数、嗅觉阈值分析以及分子相互作用研究，系统阐明了在不同酒石酸浓度条件下，果香酯类释放及感知的差异性响应模式与分子机制。该研究为精准调节葡萄酒酸度以及有针对性地调控其果香特性提供了理论基础。
章节要点
化学品与试剂
纯度不低于97%的色谱级试剂，包括乙酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、乙酸己酯、乙酸苯乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、苯乙酸乙酯以及2-辛醇，均购自阿拉丁生化科技有限公司。L-酒石酸购自上海源业生物科技有限公司。用于计算保留指数的C7-C40正烷烃混合物购自西格玛-奥德里奇公司。乙醇
酒石酸对果香酯类嗅觉阈值的影响
S曲线拟合结果及对应的嗅觉阈值如图1所示，具体的拟合曲线见图S1，不同酒石酸浓度下的嗅觉阈值对比可视化结果见图S2。不同类别的酯类对酒石酸浓度升高的反应存在差异：短链酯类在适度酒石酸浓度下通常具有较低的嗅觉阈值，乙酸乙酯和丁酸乙酯都在此浓度下达到了最低的嗅觉阈值
酒石酸对不同果香酯类香气表达的表观基质效应
本研究表明，酒石酸对果香酯类香气表达的影响既非单纯促进作用也非抑制作用，而是呈现出明显的浓度依赖性和结构依赖性特征。其表观基质效应既体现在气液分配行为上，也体现在嗅觉阈值的变化上。先前的研究已表明，葡萄酒中的香气表达并非仅由挥发性化合物的浓度决定，非挥发性基质也会起到重要作用
结论
本研究表明，在所构建的葡萄酒模型体系中，酒石酸会对所选果香酯类的释放及其嗅觉阈值产生浓度依赖性和结构依赖性的影响。在测试的所有浓度中，4?g/L的酒石酸会使更多种类的所选酯类，尤其是短链酯类和芳香族酯类，的嗅觉阈值降低。支链酯类在2?g/L浓度时达到了最低的嗅觉阈值，而中链酯类则通常呈现
CRediT作者贡献说明
范峰：论文撰写——初稿撰写、数据可视化、方法设计、实验研究、正式分析、数据整理、概念构思。李娜：论文撰写——审阅与编辑、方法设计、数据整理。宋洪聪：实验研究、数据整理。李爱华：论文撰写——审阅与编辑、资源获取。陶永生：论文撰写——审阅与编辑、结果验证、资源获取、项目管理、资金筹集、概念构思。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益冲突或个人关系。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金联合重点项目（项目编号：U25A20736）的经费支持。
知情同意与受试者信息
所有参与者或其法定代理人均已签署书面知情同意书，同意参与本研究并允许相关文章发表。同时，参与者的隐私权也得到了充分保护。
人体研究相关情况
本研究是在遵守研究所在地的相关法律法规、监管框架及指导原则的前提下开展的。
本研究已获得西北农林科技大学伦理委员会的批准。
（批准编号：暂未获得正式批准编号）
范峰|李娜|宋洪聪|李爱华|陶永生
