收敛性调节的机制：糖类和有机酸如何调节新型水果茶中表没食子儿茶素没食子酸酯的收敛性

《Food Research International》：Mechanisms of astringency modulation: How sugars and organic acids modulate epigallocatechin gallate astringency in new-style fruit tea

涩感调控机制及其分子相互作用研究

　　

王宇婉|龚世夫|陈建新|陈根生|冯志辉|尹俊峰

中国农业科学院茶叶研究所，中国杭州

摘要

新型水果茶因其均衡的酸甜口感和清新的风味而广受消费者喜爱。然而，(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）是导致这些饮料涩味的主要成分。本研究探讨了有机酸和糖类对EGCG引起的涩味的影响，并揭示了其背后的分子机制。通过感官评估量化了含有不同浓度糖类和有机酸的EGCG溶液中的涩味强度。有机酸以pH值依赖的方式显著增强了涩味，而糖类则降低了涩味感知。通过流变测量和口腔摩擦学分析来表征润滑变化。糖类增加了EGCG-黏蛋白复合物的颗粒大小，从而改善了润滑性，降低了摩擦系数。分子对接分析进一步表明，糖类通过额外的氢键和疏水相互作用增强了EGCG-黏蛋白的结合。这些结果提供了分子证据，说明糖类和有机酸通过改变分子间相互作用和口腔润滑行为来差异性地调节EGCG引起的涩味。这些发现有助于更好地理解复杂水果茶系统中的风味调节机制，并可能为提高感官质量提供配方策略。

引言

消费者生活水平的提高推动了新型水果茶市场的显著增长，这种创新的茶基饮料将茶叶浸泡液与果汁按精确比例混合。这种配方结合了水果的天然甜味和有机酸以及茶叶成分，形成了具有愉悦酸甜风味、清新口感和多维风味复杂性的均衡产品。然而，不理想的配方可能导致感官缺陷，如过度的酸味、明显的苦味或不希望出现的涩味，这些都会对产品的接受度和消费者偏好产生负面影响（Deng等人，2022年）。虽然适度的苦味和涩味可以对风味有积极影响，但过高的水平会显著降低茶饮料的整体感官质量和市场吸引力（Ye等人，2022年）。

涩味是一种独特的感官特性，表现为口腔内的干燥、粗糙和紧缩感（Green，1993年）。目前的机制研究表明，涩味的产生主要通过两种途径：（1）由于蛋白质-多酚复合物的形成导致口腔黏膜润滑能力下降；（2）特定受体细胞的激活（Canon等人，2021年；Horne等人，2002年）。主流假说认为，涩味化合物与唾液蛋白相互作用形成不溶性聚集体，这些聚集体随后与口腔黏膜结合，导致摩擦增加和润滑减少（Lei等人，2022年）。另一种可能是较小的涩味分子与口腔上皮细胞中的化学受体和/或机械受体相互作用，这种相互作用可能引起膜电位的变化并触发后续的神经信号传导（Huang & Xu，2021年）。

绿茶特有的涩味主要归因于其多酚成分（Deng等人，2022年）。多酚成分主要由八种结构不同的儿茶素以及没食子酸、缩合单宁、黄酮苷和相关酚类衍生物组成（Puig等人，2023年）。没食子酸化的儿茶素比未没食子酸化的儿茶素具有更强的涩味（Gadkari & Balaraman，2015年；Han等人，2017年）。其中，表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）尤为重要，占儿茶素总含量的近一半，并具有高生物活性（Liu等人，2017年）。这种水溶性儿茶素在相关化合物中具有最低的感官阈值，被认为是绿茶独特涩味的主要来源（Deng等人，2022年）。

在分子水平上，EGCG通过与唾液蛋白的特异性相互作用来介导涩味。现有证据表明，多酚引起的涩味感知涉及多种机制，这些机制都与蛋白质-多酚复合物的形成有关（Zhou等人，2024年）。值得注意的是，EGCG对黏蛋白（负责维持口腔润滑的高分子量糖蛋白）具有高结合亲和力（?elebioglu等人，2020年；Rudge等人，2021年；Ye等人，2021年）。这些相互作用通过形成不溶性的蛋白质-多酚聚集体破坏了唾液膜，改变了黏膜表面的流变特性，并激活了口腔上皮中的机械敏感受体。

大量研究表明有机酸对口腔处理机制有显著影响。pH值在调节多种生理反应中起着关键作用，包括唾液蛋白的变性、润滑唾液层的破坏、口腔摩擦的变化以及由此产生的涩味感知（Rollinat等人，2025年；Wang等人，2024年；Zhao等人，2023年）。虽然蔗糖能够减弱多酚化合物的涩味作用已得到充分证实（Ares等人，2009年），但对更复杂相互作用的理解仍然有限。大多数研究集中在由单一涩味化合物和唾液蛋白组成的二元系统上。因此，关于天然存在的糖类（如葡萄糖和果糖）与有机酸和EGCG在口腔处理过程中的潜在协同作用的信息有限。此外，之前研究糖-酸对单宁涩味影响的研究主要集中在葡萄酒系统中。然而，在水果茶系统中，糖类、有机酸和EGCG之间的相互作用在口腔处理过程中也起着重要作用。

饮用水果茶时，多种成分同时进入口腔，导致复杂的涩味感觉。这种感觉反映了茶多酚、有机酸和碳水化合物之间协同和拮抗作用的综合效果。迄今为止，尚无系统研究探讨蔗糖、有机酸和EGCG三者之间的相互作用对涩味感知的影响。本研究采用了一种综合分析方法，结合了感官评估、物理化学表征、流变测量、摩擦学分析和分子对接模拟，从而系统地阐明了这些关键成分对涩味调节的机制。

化学品和试剂

EGCG（纯度99%，w/w）购自太阳绿色能源有限公司（中国无锡）。猪胃II型黏蛋白（M2378）和分析级试剂（包括D-（-）酒石酸（TA，纯度≥99.0%）、柠檬酸（CA，纯度≥99.0%）、L-苹果酸（MA，纯度≥99.0%）和蔗糖（纯度≥99.0%）购自Sigma-Aldrich（中国上海）。此外，果糖（纯度≥99.0%）和葡萄糖（纯度≥99.0%）购自Macklin生化技术有限公司（中国上海）。

有机酸对MFT涩味的影响

评估了含有三种食品级有机酸（柠檬酸、苹果酸、酒石酸）的模型水果茶（MFT）系统在典型饮料浓度（2.5–8.5 g/L）下的涩味特性。如图1A所示，所有系统中涩味强度随酸浓度的增加而增加。在相同浓度下，柠檬酸-MFT系统的涩味强度低于苹果酸-MFT系统和酒石酸-MFT系统。

所有MFT样品的pH值均呈酸性

结论

本研究系统地研究了有机酸和可溶性糖类对模型水果茶系统涩味特性的影响。感官评估表明，有机酸增强了涩味，而可溶性糖类则表现出抑制作用。这些感官变化与黏蛋白相互作用后的浑浊度变化一致，表明蛋白质-多酚复合物的形成发生了变化。结果表明，有机

作者贡献声明

王宇婉：撰写初稿、软件使用、方法论设计、数据分析、概念构思。龚世夫：撰写初稿、方法论设计、数据分析。陈建新：方法论设计、数据分析。陈根生：数据可视化、研究监督、概念构思。冯志辉：撰写与编辑、数据可视化、研究。尹俊峰：资源获取、项目管理、资金筹措。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究工作。

致谢

本工作得到了浙江省农业重大技术协作推广计划（2024ZDXT05-02）、浙江省科技合作计划项目（2024SNJF029）、中国农业科学院创新项目（CAAS-ASTIP-TRI）以及农业农村部与农业部联合的农业研究体系（CARS-19）的支持。