Food Chem：乙酸乙酯与果香酯类的感官相互作用：调控葡萄蒸馏酒中溶剂味与果香香气平衡的分子机制

乙酸乙酯与果香酯类的感官相互作用：调控葡萄蒸馏酒中溶剂味与果香香气平衡的分子机制

期刊：Food Chemistry（10.4）

发表日期：2026年07月

 

 

研究摘要

 

本研究采用三点强制选择法（3-AFC）与σ-τ模型，在模拟蒸馏酒体系中探究乙酸乙酯与果香酯之间的香气相互作用。果香酯混合物可将乙酸乙酯的感官阈值由86.5±0.3 mg/L提升至109.2±0.6 mg/L。乙酸乙酯同样会提高果香酯的感官阈值，且在更高浓度下掩蔽效应更强。在乙酸乙酯中低浓度区间（120–267 mg/L），果香酯可显著减弱溶剂类不良气味，同时不会降低果香强度。二者的相互作用具有浓度依赖性，果香香气表现为次加和的拮抗效果，而溶剂气味感知则呈现由减效向部分加和转变的特征。但当乙酸乙酯处于高浓度（1637 mg/L）时，果香酯的掩蔽作用减弱。该研究结果为调控蒸馏酒中果香香气与溶剂味之间的平衡提供理论依据，也可通过调整酯类组成实现风味的定向优化。

 

研究背景

夏朗德蒸馏法作为历史悠久且工艺简单的间歇蒸馏技术，数百年来广泛应用于酒类蒸馏。该分离工艺依托混合物中各组分热力学性质的差异实现分离。加热条件下，乙醇与各类挥发性风味物质凭借挥发性差异发生分馏，分离得到酒头、酒心、酒尾这三个特征馏分。该操作称为蒸馏截取。酒心作为最终成品，需要与酒头、酒尾分离开，以去除不良风味物质。蒸馏截取点通常通过测定馏出液酒精度或感官评价确定，该过程高度依赖蒸馏师积累的经验。仅依靠酒精度无法完整反映蒸馏过程中香气活性物质的动态变化，而感官评价本身具有主观性，评价结果会受蒸馏师经验、疲劳程度以及感知灵敏度的影响。因此，深入认识关键挥发性物质的感官作用及其相互作用，对提升蒸馏截取判定的精准度至关重要。

现有研究分析了蒸馏过程中挥发性组分的组成特征，揭示了各物质在酒头、酒心、酒尾不同馏分中的分布规律。乙酸乙酯因其高挥发性与低气味阈值而尤为关键。此外，已有学者探究不同蒸馏截取策略对蒸馏酒挥发性组分的影响。研究发现，增大酒头截取量会降低酒心馏分中总酯含量，大量酯类物质随酒头被分离除去。酯类的减少会削弱酒心香气的丰富度与层次感。过往研究大多聚焦于蒸馏过程中的挥发性组分、酯类分布及相关性分析，但是乙酸乙酯与果香酯之间具有浓度依赖性的感官相互作用，以及二者共同对果香-溶剂味平衡产生的影响，尚缺乏深入认识。特别是由这类关键酯介导的蒸馏截取策略所带来的感官效应，尚未得到系统研究。

酒头通常带有更强的溶剂气味，而酒心果香更突出、溶剂味感知更弱。此外，保留更多酒头馏分时，初期可增强酒心的果香特征，但继续增加酒头比例，溶剂味会逐步加重，改变蒸馏酒典型香气轮廓。Xiang等人（2025）指出，乙酸乙酯相对果香酯的占比越高，溶剂风味的感知越强。据此可推断，乙酸乙酯与果香酯之间的感官相互作用是形成上述香气感知现象的原因，但其感官互作机制尚未被完整阐明。同时，现有蒸馏截取相关研究多侧重于不同馏分挥发性物质检测，较少关注截取方式对蒸馏酒整体感官品质的影响。值得注意的是，虽然已有文献报道蒸馏过程中乙酸乙酯与果香酯的分布规律，但这两类酯之间随浓度变化的感官相互作用仍缺乏深入解析。

 

材料与方法
 

2.1.试剂和标准品

 

2.2.香气重组

配置40%（v/v）乙醇‑水模拟蒸馏酒基质DAS。随后在DAS体系中配制果香重构体系（FAR），所使用的各类果香酯类物质浓度参考酒心馏分中的典型含量：丁酸乙酯（292.61 μg/L）、乙酸异戊酯（1787.49 μg/L）、己酸乙酯（1184.48 μg/L）、辛酸甲酯（7.29 μg/L）、辛酸乙酯（1896.61 μg/L）、月桂酸乙酯（612.7 μg/L）、羟基肉桂酸乙酯（18.57 μg/L）以及肉桂酸乙酯（11.47 μg/L）。共选择了三种乙酸酯的浓度值作为研究对象，E1：120 mg/L（酒心典型浓度）、E2：267 mg/L（溶剂异味阈值）、E3：1637 mg/L（酒头典型浓度），配制多组重构样品（表1），用于感官差异测试、阈值梯度测定。

 

 

通过向DAS中添加乙酸酯和FAR，共制备了六组样品用于确定阈值（表2）。为了确定乙酸酯的感官阈值，分别在DAS和FAR基体中制备了8个乙酸酯浓度梯度。

 

 

2.3.感官分析

 

2.4.果味酯类与乙酸乙酯之间的香气相互作用

2.5.统计数据

 

结果与讨论
 

3.1.果香酯与乙酸乙酯浓度对模拟体系香气感知的影响

为探究酒心特征浓度（120 mg/L）、文献报道的溶剂味感知阈值浓度（267 mg/L）以及酒头特征浓度（1637 mg/L）下的果香酯与乙酸乙酯，能否在模拟溶液中产生可被识别的感官差异，本研究采用三点强制选择法（3-AFC）对实验室配制样品开展测试，将含目标化合物的样品与空白对照组进行对比。如表1所示，在实验室配制的40%乙醇-水溶液中，处于酒心典型浓度的果香酯混合物能够被感官评价员显著感知（p<0.05）。此外，在40%乙醇-水溶液中，浓度为1637 mg/L、267 mg/L、120 mg/L的乙酸乙酯均可被评价员显著感知（p<0.05）。这说明在此浓度条件下，果香酯与乙酸乙酯均可在蒸馏酒模拟体系中被察觉，并可通过浓度依赖性的感官相互作用共同塑造整体香气轮廓。

 

3.2.果香酯对乙酸乙酯阈值的影响

40%乙醇-水溶液体系中乙酸乙酯的感官阈值为86.50 mg/L（图1）。已有研究在不同乙醇浓度条件下测定了乙酸乙酯阈值，如46%乙醇-水溶液中为32.55 mg/L，10%乙醇-水溶液中为12.3 mg/L。乙醇浓度是影响香气化合物阈值的重要因素。更高乙醇浓度会降低多数香气物质的挥发性与顶空分配系数，减少香气物质向气相释放，进而提升感官检出所需浓度。

蒸馏酒酒心馏分通常以果香为主，果香酯是该特征的关键来源，而蒸馏截取工艺会使乙酸乙酯在酒头馏分中富集，因此二者之间潜在的相互作用，有必要通过系统阈值测定与互作分析开展探究。为此，本研究采用三点强制选择法，分别测定有无果香酯存在条件下乙酸乙酯的感官阈值，并利用σ-τ模型定量表征二者间的相互抑制/增强效应。如图1所示，添加果香酯会显著提升乙酸乙酯阈值，由空白乙醇-水溶液体系的86.5 mg/L上升至109.22 mg/L，后者为前者的1.3倍。该结果表明，在蒸馏酒常见浓度范围内，果香酯可提高乙酸乙酯的感官阈值，抑制乙酸乙酯的气味感知。

 

 

3.3.乙酸乙酯对果香酯阈值的影响

为探究乙酸乙酯对果香酯感知作用的影响，本研究采用三点强制选择法（3-AFC），测定不同浓度水平下乙酸乙酯对果香酯混合物感知的抑制或增强效果。该研究思路基于已有研究结论：共存香气物质可凭借掩蔽、抑制、增强或加和效应改变气味感知，具体作用方式取决于组分浓度比例与香气相似度。图2A、B、C共同表明，随着乙酸乙酯逐步添加，果香酯混合物的可感知添加体积显著增大，即乙酸乙酯浓度越高，果香酯的感官阈值提升幅度越明显。在40%乙醇-水溶液体系中，向基质中添加267 mg/L乙酸乙酯，可将果香酯混合物的阈值由2.32 mL提升至5.27 mL，提升2.3倍。这说明267 mg/L的乙酸乙酯能够抬高果香酯混合物阈值，抑制其气味感知。若进一步将乙酸乙酯浓度提升至1637 mg/L，果香酯混合物阈值由2.32 mL升至8.02 mL，提升3.5倍。对比三组阈值添加试验可知，在120~1637 mg/L浓度区间内，乙酸乙酯会抑制果香酯混合物的感知，且该抑制效应具有浓度依赖性，乙酸乙酯浓度越高，抑制作用越强。这种浓度依赖型抑制现象说明，乙酸乙酯并非仅向体系中额外引入溶剂香气，还会主动改变果香酯的感官感知。一种可能的机理是：乙酸乙酯与果香酯在感官信号处理阶段发生竞争，产生感知层面的掩蔽或抑制效应。相较于120 mg/L与267 mg/L，1637 mg/L乙酸乙酯表现出更强的抑制效果，进一步说明过量保留酒头馏分组分，会削弱蒸馏酒的果香表达。上述结果证实乙酸乙酯会直接影响果香酯的香气表达与可感知性。乙酸乙酯浓度升高时，人体对果香酯香气的感官灵敏度下降，需要更高的酯类浓度才能被感知。

 

 

这种相互抑制效应可由下述机理解释。首先，乙酸乙酯与果香酯在嗅觉受体上存在重叠结合位点，二者共存时会发生竞争，降低各自的有效感知浓度。相较于既往研究，本研究的创新点在于，首次在40%乙醇-水蒸馏酒模拟体系中，定量表征乙酸乙酯与多种果香酯之间的相互作用，得到明确的阈值变化倍数，并将该互作效应直接与蒸馏截取工艺优化相关联。因此，在葡萄蒸馏酒蒸馏过程确定蒸馏截取点时，不仅需要监测并降低带来不良溶剂气味的乙酸乙酯浓度，还需同步监测酒心馏分中关键果香酯的浓度与组成。即便乙酸乙酯浓度控制在设定水平，若酒心中果香酯含量不足，其果香仍会被乙酸乙酯过度抑制，最终成品果香特征偏弱。

对各组逐步添加试验结果分析可见，在本研究设定的浓度范围内，乙酸乙酯会逐步抑制果香酯的感知，且随乙酸乙酯添加浓度升高，抑制作用持续增强。其他香气物质体系中也报道过类似抑制现象。然而，特定浓度下乙酸乙酯与果香酯均可显著影响蒸馏酒的感官感知（表1），仅依靠“果香酯可提升乙酸乙酯感官阈值（图1）”或“乙酸乙酯抑制果香酯香气表达（图2）”的现象，尚不能完整阐明二者整体的感官互作效果。因此，仍需从具体香气属性角度开展进一步研究，全面解析这类复杂体系中的香气表达规律。
 

3.4.果香酯与乙酸乙酯对果香香气及溶剂类香气的影响

在蒸馏酒酒心典型乙酸乙酯浓度（120 mg/L），甚至乙酸乙酯单独存在即可产生明显溶剂味的浓度（267 mg/L）条件下，添加果香酯混合物能够显著减弱溶剂气味（图3A）。上述三组浓度（120、267、1637 mg/L）分别对应酒心典型浓度、溶剂异味阈值、酒头典型浓度。但在乙酸乙酯高浓度条件下，该抑制效应不再显著，说明果香酯对溶剂味的缓解能力存在上限。该缓解作用源于阈值升高（图1），证明果香酯可主动抑制溶剂气味的感官表达，该作用大概率来自掩蔽效应。果香酯丰富的香气层次与香气强度，竞争性抑制了不良溶剂气味的感知。该现象可以解释，即便蒸馏酒中乙酸乙酯浓度超过其溶剂气味阈值，样品往往并不会呈现强烈的溶剂味。蒸馏酒基质（尤其酒心馏分）中共存的果香酯，能够有效削弱不悦的溶剂特征，使成品获得更均衡、品质更佳的香气轮廓。与之类似，评估乙酸乙酯对果香酯混合物果香强度的影响，发现其效应随乙酸乙酯浓度不同存在明显差异（图3B）。添加低浓度（120 mg/L）、中浓度（267 mg/L）乙酸乙酯时，果香香气强度无显著变化，说明该浓度区间内乙酸乙酯不会对果香酯的感官表达产生负面影响。但向体系中添加高浓度乙酸乙酯（1637 mg/L）后，果香香气强度显著下降（p<0.05）。

如图3C所示，真实蒸馏酒体系中，对比添加真实酒样前后乙酸乙酯的溶剂气味强度，在低浓度（120 mg/L）、中浓度（267 mg/L）乙酸乙酯体系中加入真实酒样后，溶剂气味显著减弱（p<0.05），而高浓度条件下则无显著变化。这表明模拟酒体系得到的结论同样适用于真实酒体系，当乙酸乙酯处于低至中浓度时，果香酯混合物能够抑制溶剂气味表达，乙酸乙酯高浓度时，果香酯对溶剂气味无显著抑制效果。真实蒸馏酒中的基质组分（多酚、有机酸、甘油等）会对高浓度乙酸乙酯的挥发性产生额外影响，进而削弱上述抑制效应。

 

3.5.果香酯与乙酸乙酯的感官相互作用

基于Patte&Laffort（1979）建立的σ−τ模型，本研究进一步从果香感知和溶剂味感知两个维度，分析乙酸乙酯与果香酯混合溶液之间的感官互作机制。对于果香感知，低、中浓度乙酸乙酯与果香混合酯溶液之间的感官互作类型介于部分加和效应与折中效应之间（图4）。而当乙酸乙酯处于高浓度条件下，可观察到明确的折中效应。此外，本研究发现，随着乙酸乙酯浓度升高，σ值下降（由0.79降至0.47），说明体系向掩蔽效应转变，乙酸乙酯对果香感知的抑制作用增强。这意味着蒸馏酒中乙酸乙酯浓度升高时，乙酸乙酯与混合酯体系的相互作用会逐步向掩蔽效应转变，抑制果香感知，造成果香强度降低。

如图4所示，针对溶剂味感知，溶剂气味受乙酸乙酯浓度调控：高浓度下表现为部分加和效应，中浓度下为折中效应，低浓度下呈现掩蔽效应。已有文献报道，两种气味物质混合时，气味强度更高的组分通常主导整体香气，甚至会成为唯一可被感知的物质，而强度更低的组分则会被部分或完全掩蔽。乙酸乙酯与其他物质之间也存在这类互作现象。例如，低浓度乙酸乙酯在葡萄酒中具有辨识度很高的热带水果香气，以菠萝香为主，品质较佳，但当其浓度超过18 mg/L时，在感官上就会表现为异味缺陷。本研究观测到，将混合物中乙酸乙酯浓度由1637 mg/L降至120 mg/L，同时引入果香酯后，σ值会由0.90显著降至0.31。该变化说明互作模式由部分加和效应转变为掩蔽效应，代表果香酯对溶剂气味感知的抑制作用增强，溶剂气味强度大幅下降，该特征属于感知抑制或掩蔽效应。当蒸馏酒中乙酸乙酯浓度处于267–1637 mg/L区间时，果香酯的掩蔽效应逐步减弱，蒸馏酒中不良溶剂气味的感知增强。本研究观测到的σ值变化（0.90至0.31）表明，乙酸乙酯浓度降低时，果香酯与乙酸乙酯的互作由部分加和效应向掩蔽效应转变。

 

结论

本研究采用三点强制选择（3-AFC）阈值测定法与σ-τ模型，在蒸馏酒模拟体系中定量表征乙酸乙酯与果香酯之间的感官互作机制。核心发现为两种物质存在双向、浓度依赖性的相互抑制，表现为二者各自检出阈值显著上升。此外，当乙酸乙酯浓度由120 mg/L升高至1637 mg/L时，果香酯的感知体积（PV）显著由2.32 mL上升至8.02 mL，增幅达3.5倍。进一步分析二者对整体果香与溶剂香气的影响：添加果香酯后，可显著降低低、中浓度乙酸乙酯产生的溶剂味感知；120 mg/L条件下溶剂味降低0.21±0.05 cm，267 mg/L条件下降低0.9±0.12 cm。而在该浓度区间内，乙酸乙酯的存在并不会削弱果香酯贡献的果香强度。互作评估结果表明，在果香感知层面，乙酸乙酯与果香酯表现为次加和折中效应。在溶剂气味方面，二者的相互作用具有浓度依赖性，乙酸乙酯低浓度时为减效效应，中浓度为折中效应，高浓度时表现为部分加和效应。

本研究仍存在若干局限性。第一，全部试验在40%乙醇-水模拟蒸馏酒溶液中开展，而非真实蒸馏酒样品。尽管模拟溶液可以排除复杂基质干扰、实现变量精准控制，但无法完全复刻真实蒸馏酒中多酚、有机酸、甘油等组分对香气感知产生的潜在影响。第二，本研究仅探究乙酸乙酯与八种果香酯混合体系的相互作用，没有区分己酸乙酯、乙酸异戊酯等单一果香酯各自的贡献，也未考察乙酸乙酯与萜类、高级醇等其他物质之间的感官互作。后续研究可在真实蒸馏酒基质中验证本研究结论，并结合气相色谱-嗅闻技术、香气释放分析等手段，从更基础的层面揭示互作机理。