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FOOD CHEM X：葡萄酒干涩收敛感的界面与胶体驱动因素：葡萄酒-唾液聚集体的作用
发布时间：
2026-09-26
来源：
葡萄研究
葡萄酒干涩收敛感的界面与胶体驱动因素：葡萄酒-唾液聚集体的作用
期刊：Food Chemistry: X（9.2）
发表日期：2026年
研究摘要
红葡萄酒中的涩感与由单宁-唾液相互作用引发的润滑性变化相关，然而涩感这一亚品质的物理化学基础尚不明确。本研究聚焦于干涩收敛感这一关键的葡萄酒品质亚品质，探讨葡萄酒-唾液聚集体是否不仅会增加摩擦力，还可能对润滑稳定性产生积极影响。较低的干燥度对应较厚的薄膜和较低的摩擦系数；而稳定性更高的、可夹带的上清液则表现出更负的ζ电位、更小的胶体颗粒、更高的悬浮浊度以及更强的多糖支撑作用。本研究提出以上清液为核心的作用观点：聚集体功能特性与形貌特征决定葡萄酒干涩亚品质，为在不降低酚类物质含量前提下柔化葡萄酒口感提供理论思路。
研究背景
口感属性是决定葡萄酒感官品质、消费者接受度的核心因素，葡萄采收与酿造阶段均需要调控收敛感，尤其针对单宁 唾液蛋白交互作用强烈、收敛感难以调控的葡萄品种。收敛感是多维感官体验，包含干涩、黏附、粗糙、紧致等不同亚品质，其中干涩感指代口腔润滑缺失、干燥的感受，与葡萄酒单宁变化高度相关，相比其他感官描述词，更易与唾液膜损耗、润湿性受损、摩擦行为建立理化关联，适合开展口腔摩擦学研究。
过往研究普遍认为，红葡萄酒单宁与富含脯氨酸唾液蛋白发生沉淀，造成口腔润滑丧失，进而产生收敛感；也有观点提出单宁破坏唾液薄膜、作用于口腔上皮细胞膜，激活化学感官通路诱发收敛感知。但现有理论无法解释部分高单宁葡萄酒却表现出柔和、低干涩感的现象。已有报道指出，低干涩感葡萄酒生成的单宁 唾液蛋白沉淀聚集体数量更少，但沉淀量受 pH、乙醇、多糖、花青素、单宁分子结构等基质因素干扰，不能单独作为收敛感评判指标。
前人提出食品与唾液膜交互存在三类结果：无相互作用、相互作用降低润滑增大摩擦、黏附协同效应提升润滑。现有单宁 蛋白研究大多聚焦前两种，单宁 蛋白复合物作为摩擦活性黏附结构，稳定甚至改善口腔润滑的机制尚未得到系统验证。这一机制可以解释高单宁葡萄酒口感柔和的现象，也与蛋白下胶等酿酒实践相呼应。因此，葡萄酒收敛感亚品质差异，来源于聚集体总量与功能之间的平衡，葡萄酒基质与单宁分子特征共同调控葡萄酒 唾液复合物的界面行为，最终决定摩擦高低。本研究结合物理化学与摩擦学手段，解析聚集体性质、润滑行为和感官干涩感之间的关联，填补胶体化学 口腔摩擦学 感官感知之间的研究缺口。
研究内容
1. 样本
1.1. 红酒
1.2. 人类唾液（HS）
1.3. 葡萄酒与唾液混合物
2. 葡萄酒成分分析
2.1. 蛋白质和多糖含量测定
3. 物理与形态特征
3.1. 比率、大小与ζ势（ζ）
3.2. 接触角与表面张力
3.3. 形态分析
3.4. 浊度分析
3.5. 流变行为
3.6. 摩擦测量
4. 统计分析
研究结果
1. 葡萄酒的物理化学成分
六款葡萄酒基质之间存在明显差异，浊度、多糖、蛋白、黏度、酚类指标各不相同。佳丽酿样品浊度整体更高；赤霞珠中CS:MD、CS:HD多糖含量最高；样品间蛋白质含量差异相对较小。同品种内部，佳丽酿CG LD总多酚、单宁、花青素高于CG HD，但二者pH均处于较低水平；赤霞珠组，CS MD多糖最高，CS HD挥发酸与残糖偏高；佳美娜CMR:ND多酚中等，大分子组成均衡，作为无干涩参照样品。
葡萄酒干涩感不能简单等同于总酚含量高低，pH、乙醇、多糖、花青素等基质组分共同改变单宁 唾液蛋白相互作用，调控胶体行为，最终影响干涩感官。
2. 润滑特性曲线
在150 750 mm・s⁻¹混合润滑区间，葡萄酒加入唾液之后膜厚度、摩擦系数发生显著变化。CG LD（佳丽酿低干涩）与唾液混合后膜厚度显著增大、摩擦系数下降；而同品种CG HD高干涩样品混合后膜厚度偏低，摩擦系数上升，说明聚集体形貌粗糙度，而不是聚集体数量，主导摩擦响应。赤霞珠CS MD混合后获得全组最大膜厚度，和其高多糖含量相关；CS HD高干涩样品加入唾液后摩擦系数显著升高，润滑膜变薄。佳美娜CMR ND和唾液混合后膜厚度显著增加，摩擦系数显著下降，表现出稳定润滑特性。
高干涩样品普遍表现为膜厚度降低、摩擦系数升高；但是部分高酚样品，依靠可溶性聚集体可以维持润滑膜完整性，摩擦系数不一定升高。摩擦行为由润滑膜连续性决定，并不单纯由单宁总量决定。
界面润湿性指标（接触角、表面张力）可以区分不同干涩等级样品。PDMS上接触角越高，代表润湿性越差，往往对应薄润滑膜、高摩擦系数。CS LD、CS HD加入唾液后接触角明显上升，润湿性变差；CG HD接触角升高，CG LD变化微弱；CMR ND接触角变化小，润湿性稳定。表面张力变化高度依赖葡萄酒基质。润湿性数据补充解释摩擦差异，同样单宁水平的葡萄酒，润湿性优劣会造成完全不同的摩擦表现。
3. 葡萄酒-唾液聚集体的微观结构表征
光学显微镜观察葡萄酒 唾液聚集体，不同样品形貌差异明显。低干涩CG LD形成细小分散聚集体；高干涩CG HD形成粗大互相连接的网状团簇。CS MD聚集体细碎；CS HD聚集体尺寸大、连通性强，阻碍润滑。无干涩 CMR ND聚集体结构疏松。总体规律：高干涩样品聚集体尺寸更大、形态不规则、相互搭接形成网络；柔和低干涩样品聚集体颗粒更小、呈离散圆形。互相连通的网状聚集体会破坏唾液薄膜；细小离散胶体颗粒可以被剪切带入摩擦间隙，维持润滑。
聚集体形貌同时受单宁聚合度、没食子酰化程度、B环羟基化等单宁分子结构，以及 pH、乙醇等基质共同调控，本研究未直接测定单宁结构，仅作为潜在影响因素。
4. 集合体与相分配的作用：上清液与颗粒
上清液是承担润滑作用的关键相。低干涩葡萄酒 唾液混合上清液 Zeta 电位负值更大，胶体颗粒更小，悬浮浊度高，多糖大分子保留量高。CG LD相比CG HD，Zeta电位更负，悬浮浊度更高，上清胶体稳定性更强，即便原酒单宁含量更高，依旧实现厚润滑膜、低摩擦。CS MD上清颗粒尺寸小、Zeta电位负、多糖丰富，润滑效果优异；CS HD上清胶体颗粒大，Zeta电位绝对值低，悬浮浊度下降，上清胶体发生失稳损耗，摩擦升高。CMR ND上清胶体参数中等，可溶性物质保留充足，润滑表现优异。
研究证实起决定性作用的是上清液胶体状态，而不是葡萄酒总单宁含量。沉淀代表从润滑液相中被移除的胶体物质；沉淀质量大，代表上清被耗竭。但沉淀重量本身不能直接对应摩擦高低，CG LD沉淀中酚类单宁含量高于CG HD，摩擦却更低；沉淀的微观结构比沉淀质量更重要。沉淀是间接指标，反映有多少胶体物质已经脱离润滑体系。
5. 流变学特征
全部样品上清均表现剪切变稀流体特征；沉淀相稠度系数K很高，n值很低，表现出强内聚颗粒网络。CMR ND上清稠度系数低、流动行为指数n较高、相对触变面积RTA很低，利于被剪切夹带形成连续润滑膜；沉淀虽有高K，但是触变程度弱，边界摩擦干扰更小。
在模拟口腔剪切速率50 s⁻¹条件下，上清液黏度需要维持适度区间：黏度过高铺展困难，黏度过低容易被剪切破坏。黏度必须和Zeta电位、颗粒尺寸、界面润湿性协同发挥作用，单一黏度参数不能预测摩擦。沉淀黏度高代表内聚网络强，但沉淀不进入摩擦间隙，其流变性质间接通过消耗上清组分影响摩擦。
6.多变量分析（PCA）
PCA可视化葡萄酒基质、上清胶体参数、摩擦学指标之间关系。PC1轴主要区分润滑膜厚度与摩擦系数，膜厚度FT与摩擦系数CoF呈反向变化，印证膜主导的摩擦机制。PC2区分大分子多糖支持与酚类主导基质。CMR ND、CS MD、CG LD集中分布在高膜厚、低摩擦区域；CS HD、CG HD向高摩擦、薄润滑膜一侧偏移。同品种佳丽酿CG LD与CG HD明显分离，赤霞珠从LD MD HD呈现梯度变化。PCA结果支持基质→上清胶体性质→润滑摩擦的作用通路。本研究样本量有限，PCA仅用于趋势可视化，主要结论依靠单变量实验结果支撑。
研究意义
纵观各研究领域，现有证据均指向以上清液为核心的干燥控制机制：成分决定了聚集体形成倾向，而感知则取决于：(i) 剩余可溶性相互作用物质的量；(ii) 其界面行为以及(iii) 填充润滑间隙的唾液-多酚聚集体的数量与形态。与我们工作组提出的机制一致，较高的聚集体丰度可能影响感知到的干燥强度，而聚集体的形态/表面特征则有助于界定感知到的次级品质。
未来研究应通过采用黏蛋白包被的柔性弹性体或具有类口腔粗糙度与弹性的水凝胶来增强仿生学应用，同时控制温度、pH值和离子强度，并在具有生理相关性的载荷、速度及唾液补充条件下进行实验。将FT/CoF技术与原位膜厚干涉测量法或荧光技术相结合，并辅以高速成像技术，将有助于阐明聚集体拓扑结构与膜更新如何共同决定摩擦力。最后，建议对多糖家族进行靶向分析，以识别最有效地稳定润滑相的大分子。作为初步步骤，本研究聚焦于一组涵盖不同干燥强度的有限数量的葡萄酒样本；将该方法扩展至更多品种、年份及酿酒条件，以及额外的涩感子品质，对于推广所提出的机理并增强其在不同葡萄酒风格中的预测能力至关重要。
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