2021年12月，中国农业大学食品科学与营养工程学院段长青教授团队在Food Chemistry发表了题为The influence of polyphenol supplementation on ester formation during red wine alcoholic fermentation的文章。中国农业大学食品学院2019级博士研究生凌梦琪为第一作者，段长青教授为通讯作者。
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研究背景：酒精发酵是葡萄酒发酵香气特征形成的主要阶段，其中酯类物质是贡献葡萄酒果香的主要酵母代谢产物之一。酿酒酵母代谢可能会受到多种因素影响，红葡萄酒中丰富的多酚类物质与酵母之间的相互作用在酿酒研究领域受到越来越多的关注。尽管外源多酚添加已经成为葡萄酒酿造过程中常见的技术手段之一，但大多数研究仅报道了添加多酚对葡萄酒色泽和口感的作用，而较少关注它们在葡萄酒发酵过程中对香气品质的影响。因此，本研究通过探究发酵前添加混合多酚对酒精发酵过程中酯类物质生成的影响，旨在明晰葡萄酒中多酚物质间的化学反应与酵母代谢的联系。
研究内容：连续两年（2017年和2018年）在新疆中信国安葡萄酒业有限公司和宁夏志辉源石酒庄进行添加混合多酚（槲皮素Q+咖啡酸C+鞣花酸E+籽单宁T）的生产实验，发酵规模为100-hL。同时在350 mL的葡萄汁体系中进行模拟发酵实验作为验证。
研究结论：在新疆和宁夏两年的生产实验中，外源添加混合多酚（QCE）有助于葡萄酒中酯类物质尤其是乙酸酯的生成。其中在2018年，额外添加葡萄籽单宁的混合多酚QCET的作用效果更显著。在350 mL的葡萄汁模拟发酵体系中，仅在QCET混合添加的处理组中酯类物质的合成被显著提升了，而单独添加QCE或葡萄籽单宁均不能显著提高大多数酯的浓度，进一步证明了籽单宁对QCE促进酵母酯代谢的影响中存在协同作用。结合生产实验和模拟发酵实验中花色苷衍生物的含量差异，QCE的添加有利于乙烯基儿茶酚类吡喃花色苷的形成，而减少了其他类花色苷衍生物的形成，尤其是Vitisin A、Vitisin B、A-F/F-A和F-ethyl-A。其中丙酮酸或乙醛参与的花色苷衍生物的形成途径的抑制可能表明更多的丙酮酸或乙醛留在了酵母细胞内促进了酯类物质的代谢流向。干红葡萄酒在生产实验中为带皮渣浸渍发酵，基质环境中酚类物质组成更为丰富，花色苷类物质在酒精发酵过程中也能持续浸出到葡萄醪中，与清汁发酵相比，在游离花色苷类物质充足的环境中外源多酚添加对花色苷衍生物和酯类物质的影响较小。
研究意义：研究结果揭示了酒精发酵过程葡萄醪中花色苷衍生物的形成与酵母酯类物质代谢之间的联系，从代谢物水平拓展了多酚类物质与酯类物质之间的相互作用，为研究红葡萄酒中酚类基质对酵母挥发性代谢物的影响提供理论依据，为实际酿酒生产中通过外源多酚调控香气品质提供指导。
本研究得到国家自然科学基金项目（U20A2042）、宁夏回族自治区重点研发计划项目（2020BCF01003）和新疆维吾尔自治区重点研发项目（2020B01001）的资助。
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