FOOD CHEM X：葡萄酒干涩收敛感的界面与胶体作用机制：酒-唾液聚集体的影响

葡萄酒干涩收敛感的界面与胶体作用机制：酒-唾液聚集体的影响

期刊：Food Chemistry: X（9.2）

发表日期：2026年8月

 

 

1.研究摘要

 

红葡萄酒的收敛涩感源于单宁与唾液相互作用带来的润滑状态改变，但各类细分涩感背后的理化机理尚不清晰。本文聚焦干涩感这一关键风味细分指标，探究酒-唾液聚集体是否仅会增大摩擦力，还是也可调控润滑稳定性。将干涩程度从低到高梯度的多款红葡萄酒与未刺激人体唾液按1: 1比例混合，在模拟口腔滑动受控条件下测定混合体系液膜厚度与摩擦系数。混合液经离心分离得到可溶性上清组分与不可溶沉淀颗粒组分，分别表征其胶体稳定性、界面润湿性、浊度、黏度与大分子组成。实验结果显示，干涩感越弱的酒样，混合体系液膜更厚、摩擦系数更低，其对应的上清胶体稳定性更强、可成膜性更好，ζ电位负值更大、胶体粒径更小、浊度更高，且多糖含量更充足。总体而言，这些结果支持了以上清液为中心的观点，即聚集体结构与功能特性直接决定干涩感强弱，也为在不降低酚类物质含量的前提下柔化葡萄酒口感提供新思路。

 

 

研究背景

 

口感是决定葡萄酒感官品质的核心指标，直接影响消费者的感官体验与接受程度。收敛涩感是葡萄酒核心口感特征，通常表现为口腔干燥、粗糙、收缩等感受，学界普遍认为其成因是葡萄酒多酚与唾液蛋白发生相互作用，增大口腔接触面间的摩擦力。但单宁-唾液蛋白聚集体的生成、结构及口腔内作用机理仍存在诸多争议。部分研究指出，红葡萄酒单宁与唾液富含脯氨酸蛋白（PRPs）形成复合物并析出沉淀，会造成口腔润滑度下降，进而产生涩感。另一部分观点则认为单宁会破坏口腔唾液薄膜，或与口腔上皮细胞膜发生作用，刺激机械感受器、激活化学感受通路，最终引发收敛感知。

不同细分涩感对应不同分子、胶体与摩擦学作用机制，这也让收敛涩感的机理解读变得更为复杂。已有研究证实单宁分子尺寸、结构、没食子酰化程度，以及与花青素的结合状态，都会改变涩感强度与细分类型。现有研究提出，酒-唾液聚集体的生成差异是不同涩感产生的重要诱因。有文献报道，口感柔和、干涩感弱的葡萄酒，与唾液混合后析出的单宁-蛋白沉淀更少。但该类对比结论需谨慎解读，因为沉淀生成量会受到酒体基质干扰。因此仅依靠沉淀总量无法评判涩感，pH、酒精度、多糖、花青素、单宁分子结构等变量均会改变可溶性复合物与不可溶沉淀的平衡关系，最终影响润滑度与摩擦行为。

Pradal与Stokes（2016）提出食品体系与唾液薄膜相互作用存在三类润滑结果：无相互作用、发生作用后润滑度下降且摩擦升高、通过黏膜黏附协同作用提升润滑。现有单宁-蛋白相关研究大多仅关注前两种情况：单宁与蛋白沉淀带来粗糙感，或是无沉淀的分子作用破坏润滑膜，二者均会增大摩擦、引发干涩。但目前尚无系统研究证实特定单宁-蛋白复合物可形成具备摩擦调控能力的黏膜黏附结构，稳定甚至提升口腔润滑性能。

 

2.材料与方法

 

2.1.样本

2.1.1葡萄酒样本

6款智利商业化酒，经专业酿酒师感官筛选划分干涩梯度：

佳美娜CMR：无干涩（实验参照）；佳丽酿CG：低干涩LD、高干涩HD；赤霞珠CS：低LD/中MD/高HD。

 

2.1.2人类唾液

20名无烟健康志愿者收集非刺激型唾液（多酚结合能力更强），混合离心去除杂质，-80℃冷冻保存，实验前升温至28℃模拟口腔温度。

 

2.1.2葡萄酒与唾液的混合液

葡萄酒：唾液 = 1:1等体积混合，混合30 s内快速离心，分离可溶性上清液、不溶性沉淀颗粒，两相分别开展全套理化表征。

 

2.2.葡萄酒成分分析

 

2.3.物理与形态特征描述

2.3.1比率、p尺寸以及ζ势

2.3.2接触角与表面张力

2.3.3形态分析

2.3.4浊度分析

2.3.5流变行为

2.3.6摩擦学测量

通过使用球盘式摩擦计来测量润滑膜的厚度和摩擦系数。实验装置如图1所示。

 

 

2.4.统计分析

 

3.结果与讨论

 

3.1.葡萄酒理化组分特征

不同葡萄品种酒样的酚类总量、悬浮浊度、大分子组成与黏度均存在显著差异。佳丽酿酒浊度最高，两款赤霞珠多糖含量为所有样品中最高。各样品蛋白质含量差异较小，黏度虽幅度不大但组间差异显著。从组分机理来看，多糖、花青素与单宁带来的酒体基质效应均会改变葡萄酒口感、调控单宁与蛋白质的相互作用。

同品种佳丽酿两款酒对比，低干涩佳丽酿CG: LD的总多酚指数、总单宁、花青素、色度均高于高干涩佳丽酿CG: HD，但两款酒pH均处于偏低区间。该结果说明即便为同一葡萄品种，不同干涩等级酒样的酚类总量、酒体基质组分仍会存在巨大区别。赤霞珠三款酒组分跨度更大，中等干涩CS: MD多糖含量最高，高干涩CS: HD挥发酸与残糖数值最大，低干涩CS: LD黏度最低。佳美娜（CMR）各项酚类指标居中，浊度适中，大分子组分均衡，在本实验酒样中作为口感柔和、无干涩感的参照酒。

 

3.2.润滑特性

表2汇总滑动速度150-750 mm/s区间内混合体系的液膜厚度（FT）与摩擦系数（CoF），可对比不同品种、不同干涩等级酒样的润滑表现。佳丽酿酒与唾液混合后，CG: LD形成的润滑液膜比CG: HD更厚，尽管CG: LD本身总单宁含量更高。这说明CG: LD与唾液混合后生成的聚集体成膜能力更强、胶体稳定性更好。赤霞珠组中CS: MD与唾液混合后的液膜厚度最高，超过CS: LD与CS: HD。该现象无法由单一某一组分解释，但较高多糖含量、适中花青素含量可能是重要诱因。综合全部样品，液膜厚度差异为单款酒自身特性主导，不存在统一的品种规律。赤霞珠整体液膜厚度偏高，但本实验条件下赤霞珠与佳丽酿未出现明确高低区分。佳美娜CMR液膜厚度处于中高水平，与本实验设定的柔和无干涩参照样定位匹配，也和已有研究中佳美娜口感更顺滑的结论一致。

从摩擦系数（CoF）变化来看，佳丽酿CG: LD加入唾液后摩擦系数下降，CG: HD则上升。这说明同一品种内，聚集体的粗糙感、黏附性而非单纯生成总量决定混合体系的摩擦大小。赤霞珠仅CS: HD加入唾液后摩擦系数显著升高，CS: LD、CS: MD纯酒与酒-唾液混合液摩擦无明显差异，其中CS:HD摩擦涨幅最为突出，对应生成的聚集体不利于润滑、难以形成连续液膜。佳美娜CMR混合唾液后摩擦系数大幅降低，匹配其厚且稳定的液膜特征，部分赤霞珠、佳丽酿样品混合唾液后摩擦上升，反映聚集体结构存在品种层面的本质区别。

以柔和无干涩的佳美娜CMR为基准（液膜增厚、摩擦降低），高干涩（HD）酒样普遍液膜更薄、摩擦系数更高，对应唾液薄膜被破坏、界面粗糙化。但实验同时观测到部分葡萄酒酚含量虽高，但可溶性聚集体可与唾液协同维持液膜完整，摩擦系数不一定上升，甚至出现下降趋势。在150-750 mm/s稳定滑动区间内，摩擦大小由酒-唾液混合液润滑膜的连续性决定，单宁含量越高不代表摩擦一定更大。

 

 

图2展示1: 1酒-唾液混合体系随滑动速度变化的润滑特征，从低干涩（LD）向高干涩（HD）样品过渡时，均呈现液膜变薄、摩擦升高的趋势。若混合后上清液稳定性高、胶体粒径小、ζ电位负值更大、可溶性组分占比高，则可维持厚液膜，摩擦不会大幅上升。液膜厚度与摩擦系数变化趋势高度匹配，证明该体系以液膜润滑机制为主，而非仅由本体黏度控制摩擦。本实验选用略高法向载荷稳定接触界面，消除极低载荷下易出现的粘滑效应，提升指标区分度与数据重复性，且不会改变150-750 mm/s区间内各样品润滑效果的相对排序。

 

 

表3列出混合唾液后界面指标，用于评价体系润湿成膜能力。赤霞珠低干涩LD、高HD样品加入唾液后PD表面接触角大幅上升，说明混合液在模拟口腔材料上润展能力减弱，剪切作用下液膜补充能力不足。佳丽酿两款样品变化分化明显，CG: HD混合唾液后接触角上升，CG: LD变化幅度极小，该差异可解释二者混合体系的摩擦变化规律。佳美娜CMR接触角始终维持适中水平，受唾液影响微弱，对应全滑动区间内稳定润滑膜特征。

表面张力（SFT）受上清组分调控，加入唾液后可升高或降低，直接影响润滑膜的生成与稳定性。赤霞珠不同样品变化趋势相反，CS: LD混合唾液后表面张力上升，CS: MD则下降，说明两款上清液组分、界面排布方式完全不同。佳丽酿、佳美娜加入唾液后表面张力普遍下降，更易形成润滑膜，但即便表面张力降低，若液膜结构不均匀，摩擦系数未必同步下降，实验中观测到双向变化趋势，证明唾液带来的界面响应高度依赖原有酒体基质。

 

 

3.3.葡萄酒-唾液聚集体微观结构表征

图3为葡萄酒与唾液混合后形成聚集体的光学显微照片。佳丽酿样品中，低干涩款（CG: LD）形成的聚集体更细小、分散度更高，高干涩款（CG: HD）聚集体更大块，这与CG: LD混合唾液后摩擦系数更低的测试结果相吻合。赤霞珠样品中，CS: HD相较于CS: MD更容易形成尺寸更大、相互连通的聚集体，这类结构会削弱润滑效果。佳美娜（CMR）的聚集体结构疏松，这也对应其无干涩的感官特征，且混合唾液后摩擦系数降幅最明显。

 

 

3.4.聚集体与固液两相分配规律：上清液vs沉淀颗粒

表4展示混合体系上清液的理化指标。佳丽酿样品中，CG: LD上清液ζ电位负值更大，悬浮浊度更高。尽管CG: LD原酒单宁总量更高，但其上清胶体稳定性更强，可形成更厚润滑膜、摩擦系数更低。CG: HD的ζ电位负值更小、悬浮浊度更低，胶体更早失稳，液相有效润滑组分大量损耗。赤霞珠中等干涩款CS: MD的上清胶体粒径更小、ζ电位负值高、多糖含量充足，更易形成均匀润滑膜，摩擦系数增幅极小。高干涩CS: HD胶体粒径大、ζ电位负值弱、悬浮浊度低，液相润滑组分流失严重，摩擦显著上升。佳美娜CMR的ζ电位、胶体粒径处于中间区间，可溶性组分充足，悬浮浊度适中，因此混合唾液后液膜更厚、摩擦更低，与其顺滑无干涩的感官表现匹配。

 

 

3.5.聚集体流变特性

所有样品上清液的稠度系数K偏低、流动指数n介于0.2-0.7，属于剪切变稀型复合流体。低K、高n的上清体系流动性更佳，易被裹挟形成连续润滑膜，混合体系摩擦系数更低。不同葡萄酒上清滞后环面积存在差异，代表酒体基质带来的触变记忆效应各不相同。所有沉淀相K值极高、n仅0.04-0.37，为内聚性颗粒网状结构，滞后环面积越大，触变滞后越明显，边界摩擦条件下摩擦阻力更高。佳丽酿、赤霞珠的沉淀流变参数差异反映二者聚集体内部结构不同。高干涩酒样的沉淀通常储能模量G′高于损耗模量G″，偏固态特征，而上清液均为损耗模量主导，呈液态润滑特性。佳美娜CM上清兼具低K、中高n、极低滞后环面积三大优势，极易形成连续润滑膜，对应液膜增厚、摩擦降低，其沉淀虽稠度系数高，但滞后环面积低于部分赤霞珠、佳丽酿样品，对边界摩擦的负面影响更小。综上，上清流变性能决定摩擦高低，而非沉淀内聚力，再次印证液膜主导润滑机理。

 

3.6.多元主成分分析（PCA）

本研究采用主成分分析（图4）开展探索性多元可视化分析，建立葡萄酒原始组分、上清理化指标、150-750 mm/s区间混合体系润滑性能之间的关联。受样品数量限制，PCA仅用于数据规律可视化。结果可知，多糖充足、黏度适中、上清胶体性能优异的样品聚集在低摩擦、高液膜一侧，而胶体失衡、上清损耗严重的样品偏向高摩擦区域。

图4A（全部样品）：第一主成分PC1区分两大对立特征，液膜厚度与摩擦系数反向载荷，印证液膜厚度、界面润湿性主导混合摩擦机理。第二主成分PC2区分两类酒体，一类上清大分子充足、中等黏度，口腔剪切下易铺展再生，另一类仅靠高酚含量、无配套胶体支撑，润滑效果差。

图4B（佳丽酿+佳美娜）：同品种差异清晰可见，CG-LD偏向高液膜、低摩擦，对应ζ电位负值大、胶体粒径小、大分子充足。CG-HD落在高摩擦区间。该规律证明，即便原酒单宁含量接近甚至更高，唾液混合后可溶性上清胶体的状态才是区分干涩/顺滑的核心。

图4C（赤霞珠LD/MD/HD+佳美娜）：以无干涩CM为参照，呈现LD→MD→HD梯度变化。CS-MD与CM位置接近，上清多糖、蛋白含量高、黏度适中，胶体稳定易铺展。CS-LD居中，CS-HD胶体粒径大、ζ电位弱、悬浮浊度低，上清损耗严重，偏向高摩擦、薄液膜，该分布仅由液膜覆盖度决定，与本体黏度无直接关联。

图4D（仅CS-MD、CS-HD与CM对比）：PC1依旧划分液膜厚度与摩擦系数两大反向指标，直观体现上清胶体稳定性、剪切黏度能否形成连续再生润滑膜的关键作用。该子集分布与全样本整体趋势统一，

 

 

结论

 

葡萄酒口腔干涩感由唾液混合后的上清液相主导调控。酒体组分决定单宁-蛋白聚集体生成趋势，但干涩感知由三点液相特征共同决定：（1）唾液作用后仍保留在液相的活性胶体占比；（2）上清界面润湿性、ζ电位等界面特性；（3）润滑间隙内胶体聚集体的含量与微观形态。根据我们研究小组提出的机制，较高的聚集物含量可能会提高感知到的强度，而聚集物的形态/表面特征则有助于决定感知到的次优性。该理论可解释为什么单宁含量高却并不一定会导致强烈的干燥效果，因为有利的上清液胶体能够保持可润湿的润滑层。

从研究方法层面来看，采用化学惰性高耐磨摩擦配对、提升法向载荷，大幅提升数据重复性与指标区分度，且不改变各样品润滑效果相对排序，为机理层面的解读提供了可靠依据。后续研究应提升仿生模拟程度，使用黏蛋白包覆的柔性弹性体（例如PDMS）或具备口腔类似粗糙度与弹性的水凝胶，同时控制温度（约28℃）、pH值与离子强度，并在符合生理实际的载荷、滑动速度以及唾液补给条件下开展实验。将摩擦系数力（FT/CoF）测试与原位膜厚干涉测量技术或荧光检测技术相结合，再辅以高速成像技术，将有助于阐明聚集体拓扑结构与唾液膜更新过程共同决定摩擦行为的内在机制。最后，建议对各类多糖开展定向分析，筛选出可最高效稳定润滑相的大分子物质。本研究仅选取干涩梯度有限的几款葡萄酒开展实验，后续可拓展更多葡萄品种、年份、酿造工艺，同时研究紧涩、粗糙、黏腻等其他涩感细分维度，完善机理普适性，建立全品类葡萄酒口感预判体系。