釀造食醋與配制食醋鑒別方法研究現狀

奚寬鵬,趙順華,李 信,姚 清,余永建*

(江蘇恒順醋業股份有限公司,江蘇 鎮江 212100)

釀造食醋與配制食醋鑒別方法研究現狀

奚寬鵬,趙順華,李 信,姚 清,余永建*

(江蘇恒順醋業股份有限公司,江蘇 鎮江 212100)

食醋分為釀造食醋和配制食醋,二者在制作工藝、物質組成等多個方面存在很大的差異。釀造食醋中風味物質多樣,營養和功能成分突出,市場歡迎度高,但生產成本高于配制食醋。釀造食醋與配制食醋鑒別方法研究經歷了從感官評價到理化分析,再到儀器分析的歷程,目前儀器分析是研究重點。該文綜述了鑒別兩種食醋的一些分析方法,進而為兩種食醋之間進行區分鑒別提供方法參考。

釀造食醋;配制食醋;鑒別;方法;現狀

食醋作為日常生活中常用的調味品,不僅風味獨特、營養豐富,還具有美容養顏、調節血糖、血脂代謝等保健功能。食醋按生產來源分為釀造食醋和配制食醋兩種,釀造食醋經微生物發酵而成,香氣濃郁,酸味醇厚,符合消費者飲食文化習慣;配制食醋是以釀造食醋為主體,使用冰醋酸等混合配制而成,且釀造食醋的添加量不得少于50%[1]。由于釀造食醋生產工藝復雜、周期長,使其市場價格明顯高于配制食醋,于是市場上便有不法分子以配制食醋冒充釀造食醋牟取暴利,甚至直接使用冰醋酸和食品添加劑混合而冒充釀造食醋,對消費者和食醋釀造企業造成嚴重傷害,因此對釀造食醋和配制食醋的快速鑒別顯得尤為重要。

食品檢測人員和科研工作者對釀造食醋和配制食醋的鑒別方法不斷進行深入研究,逐漸摸索建立了一系列鑒別方法。近年來隨著化學計量學和計算機科學的發展,以及人們對快速、無損檢測的要求,采用各種儀器分析鑒別的方法越來越多[2]。由于各種分析方法對樣品的處理方式、鑒別原理和適用范圍不盡相同,在選擇合適鑒別方法時缺乏有效的理論分析,本文系統全面的綜述了釀造食醋和配制食醋的鑒別方法,旨在為食品檢測人員和科研工作者快速準確地選擇合適的鑒別方法提供參考,并對其未來發展進行討論和展望。

1 感官鑒別法

由于釀造食醋和配制食醋的制作方法有明顯不同,因此,產品也會具有較大的差異,最直觀的表現就是感官上的差異,可分別從外觀、氣味、滋味和形態等方面予以鑒別。感官鑒別法是指通過看、聞、嘗等方法進行鑒別的方法,該方法是最簡單,也是最常用的方式,區分指標見表1[3-4]。

表1 釀造食醋和配制食醋在感官評價中的區別Table 1 Differences between fermented vinegar and blended vinegar in sensory evaluation

2 理化分析法

2.1 釀造食醋和配制食醋理化指標相關標準

針對釀造食醋和配制食醋中理化指標的不同,相關標準亦對其作出相應的規定。釀造食醋和配制食醋理化指標標準見表2[5]和表3。

表2 釀造食醋理化指標標準Table 2 Physical and chemical index standards of fermented vinegar

表3 配制食醋理化指標標準Table 3 Physical and chemical index standards of blended vinegar

2.2 常規理化指標法

食醋的組成成分與原料的種類、比例、生產工藝密切相關,不同來源的食醋中組成成分及配比有較大差異,因此對食醋理化指標的檢測是鑒別食醋來源的重要手段。一般來說,不揮發酸、還原糖、無鹽固形物、游離氨基酸態氮、灰分等成分,由于是食醋發酵副產物或發酵過程中引入的,所以其在釀造食醋中含量相對較高,配制食醋中上述成分含量較低;如果直接采用冰醋酸和食品添加劑等混合配制而成,基本上不含有上述成分[6]。若檢測到食醋中不揮發酸、還原糖、游離氨基酸態氮等含量較低或基本不存在,則基本可推斷該食醋為配制食醋。

2.3 碘液法

傳統以谷物為原料的釀造食醋要經歷淀粉分解、酒精發酵和醋酸發酵三個過程,無論是淀粉分解,還是醋酸發酵過程中添加麩皮、麥曲等輔料,不可避免的使食醋中殘留部分碳水化合物[7],而碳水化合物遇碘液可產生明顯褐色,基于此,可使用碘液鑒別碳水化合物是否存在,進而鑒別傳統釀造食醋和配制食醋。

2.4 高錳酸鉀法

釀造食醋中含有多種有機酸、氨基酸、還原糖等物質,其中一些組分具有還原性,因此,利用釀造食醋含有較多還原性物質的特點,可采用高錳酸鉀法鑒別釀造食醋和配制食醋。食醋中添加高錳酸鉀-磷酸液,釀造食醋能使高錳酸鉀快速褪色,而配制食醋中由于還原性物質含量少,使高錳酸鉀顏色不變或褪色很慢[7]。

3 指紋圖譜鑒別法

指紋圖譜是以各種光譜、色譜、波譜、生物等技術為依托的一種質量控制模式,是使用多學科交叉綜合的技術手段對復雜物質組成體系質量穩定性進行評價的檢測方法[8]。指紋圖譜鑒別法是根據已建立的食醋質量控制模型來鑒別樣品的,所以需要測定特定產品的某種特性數據,建立穩定特性模型,形成該產品的指紋圖譜,再通過與未知樣品的同一特性數據比對,進而完成鑒別。此外該方法亦可用于產品生產過程中的質量控制。

3.1 紫外光譜法

不同物質體系的紫外吸收光譜曲線的峰形、峰高、峰面積存在差異,利用不同紫外吸收光譜曲線的指紋特性[9],可完成對物質體系的鑒別。布麗君[10]采用紫外分光光度法對33種市售食醋樣品進行了紫外光譜掃描分析,發現33種食醋的紫外吸收光譜曲線有很強的特異性,且同一類醋樣紫外光譜掃描曲線重現性良好,表明基于紫外指紋圖譜技術可有效區分不同食醋的種類。

3.2 近紅外光譜法

近紅外光譜分析技術是一種快速、綠色的分析技術,在農產品加工和食品檢測領域應用越來越廣泛,將近紅外光譜分析技術應用于食醋快速鑒別是解決食醋摻偽、假冒的有效手段。管驍等[11]采用透射和漫反射兩種近紅外光譜模式采集不同醋樣光譜,進而追溯其來源,結果表明,透射光譜模型正確識別率為76.32%,漫反射光譜模型正確識別率為86.84%,說明近紅外光譜技術應用與食醋溯源具有較好的預測精度。

3.3 氣相色譜法

氣相色譜技術或氣相色譜-質譜聯用技術是常見的食品檢測方法,通過檢測樣品中揮發性物質的特征性色譜或質譜,從而達到檢測或鑒別的目的,該技術在食醋真偽鑒別領域亦得到廣泛應用[12-13]。馬永昆等[14]采用固相微萃取與氣相色譜-質譜聯用技術,對鎮江香醋中的醇、酸、酯、醛、酮、雜環類和酚類化合物等成分進行了研究,從58種香氣成分中篩選出15種特征香氣成分,構建了鎮江香醋香氣指紋圖譜,依據該香氣指紋圖譜可完成市場上鎮江香醋真偽性鑒別。

3.4 液相色譜法

液相色譜技術可以測定食醋中有機酸、游離氨基酸、特定物質的組成,進而形成各自的指紋圖譜,該方法在食醋鑒別研究中使用較多,亦是比較成熟的鑒別方法。王韋崗等[15]采用高效液相色譜法對鎮江香醋中8種有機酸建立指紋圖譜,依據該指紋圖譜可完成鎮江香醋真偽性鑒別,同時根據其組成和含量也能反映鎮江香醋的特點。王修寧等[16]通過建立食醋氨基酸指紋圖譜,完成釀造食醋和配制食醋的鑒別。

3.5 核磁共振法

核磁共振檢測技術是一種新型的無損檢測方法,具有數據量大、精確度高和重復度好的特點,近年來在食品品質分析領域發展迅速。核磁共振法鑒別釀造食醋和配制食醋是采用核磁共振儀同時測定食醋中的糖類、有機酸、酮類、醇類、酯類等多種有機化合物,建立樣品組分或特定物質的指紋圖譜,然后將待測樣品的核磁共振數據與其比對,完成食醋品類鑒別[17-18]。該方法對食醋的鑒別在國外應用較多,國內鮮有報道。CONSONNI R等[19-20]采用高分辨13C、1H核磁共振技術,分析意大利Modena食醋樣品中葡萄糖和果糖異構體的含量,進而檢測Modena傳統香醋的摻假和鑒別不同食醋的釀造時間。

3.6 電化學法

電化學是研究兩類導體形成的帶電界面現象及其上所發生的變化的科學。1958年前蘇聯科學家BAR-ELI K等[21-23]發現了金屬離子鈰能催化KBrO3氧化檸檬酸反應(即B-Z振蕩反應),當外界物質加入該振蕩體系中,會對其穩定性產生影響,且參數變量與添加物質量之間具有某種對應關系[24-25]。基于此原理,當把食醋加入B-Z振蕩體系中,得到的關于電位和時間的振蕩體系特征曲線,成為食醋的電化學指紋圖譜。

該方法具有很好的重現性,且區分靈敏度較高,目前在藥物鑒別方面研究較多,將其應用到食品檢測中的研究較少[26]。劉曉偉[27]分析了不同食醋電化學指紋圖譜的差別,找出了能夠對食醋摻偽鑒別的電化學衡量指標:最高電位、振幅和周期;通過最高電位和振幅,可以判別食醋中特定的某類物質的大概濃度,再通過周期可以縮小范圍。

4 電子鼻和電子舌鑒別法

近年來,隨檢測技術的不斷發展和市場對檢測要求的不斷提高,損檢測技術而生。電子鼻和電子舌是模仿人和動物的鼻子和舌頭,分別用于分析、檢測食品的揮發性氣味和滋味,與常用分析儀器相比,兩者具有客觀、準確、快捷的特點,目前在水果、飲料、調味品等食品檢測中廣泛應用。何計龍等[28]用電子鼻技術鑒別臺州地區市場上的釀造食醋和配制食醋,以食醋特征香味物質為參照,通過主成分分析,發現釀造食醋和配制食醋的落點在各自區域中互不干擾,從而達到區分樣品的目的。武雯等[29]采用電子舌技術分析釀造食醋和配制食醋,不同來源的食醋具有明顯的分布差異,表明電子舌可作為快速鑒別釀造食醋和配制食醋的一種方法。

5 氧化值鑒別法

釀造食醋與配制食醋的組成成分不同,其揮發性組分含量也存在差異,通過測定食醋中揮發性還原性組分的含量,而鑒別釀造食醋和配制食醋的方法稱為氧化值鑒別法。肖昭競等[30]測定釀造食醋、配制食醋和使用冰醋酸的氧化值分別為2 423.73 mL/100 mL、77.60 mL/100 mL和102.33 mL/100 mL,釀造食醋的氧化值明顯高于配制食醋和使用冰醋酸,但配制食醋和使用冰醋酸的氧化值差異不明顯(P＞0.01)。此外,食醋氧化值鑒別法具有操作簡便、快速測定和重復性好的特點,具有較大的推廣應用價值。

6 同位素鑒別法

植物光合作用通過C3途徑、C4途徑和CAM途徑吸收轉化CO2,不同的植物采用不同途徑,碳同位素比率13C/12C有差別且相對穩定,可通過對樣品的穩定碳同位素分析,判斷樣品中是否添加外源性物質[31]。這種方法廣泛應用到檢測玉米胚芽油、果汁、蜂蜜等摻偽性鑒別,近年來,關于食醋的同位素鑒別法取得較大發展[32-34]。基于食醋中碳同位素含量或比值的差異而鑒別釀造食醋和配制食醋的方法[35]。

6.1 液體閃爍法

釀造醋酸中14C的含量穩定在一定范圍內,而合成醋酸中的14C大量衰變,只有微量殘存。基于碳的同位素14C在釀造醋酸和和成醋酸中的含量明顯不同,用液態閃爍法測定醋酸中14C含量,以釀造醋酸的14C為100,合成醋酸的14C為0,14C在二者混合物中的含量為其中間值,可以定量地測定二者的比率,從而達到鑒別釀造醋酸和合成醋酸的目的[36]。

6.2 同位素質譜法

國外文獻報道,檢測食醋中醋酸的碳同位素比和甲基位點的氫同位素比,可鑒別食醋中的醋酸是來自植物釀造還是化學合成[37]。李潔莉等[38]用氣相色譜-燃燒-同位素比值質譜聯用(gas chromatography-combustion-isotope ratio mass spectrometry,GC-C-IRMS)測定工業用冰醋酸、食用醋酸和市售食醋的δ13C值,結果表明,食用醋酸的δ13C值在-11.57‰～-20.66‰,工業冰醋酸的δ13C值在-24.45‰～-29.14‰,兩者有明顯差異,可用于區分鑒別,同時作者測定市售不同產地、不同釀造工藝的食醋的δ13C值,發現鎮江香醋中的醋酸δ13C值在-22‰～-25‰,山西陳醋的δ13C值在-13‰～-20‰,白醋的δ13C值在-14‰～-25‰,因此GC-CIRMS技術不但可以區分工業冰醋酸和食用醋酸,還可以區分部分來源不同釀造工藝的釀造食醋。

7 展望

隨著科技的進步和對食醋組分的深入研究,食醋鑒別技術得到了快速發展。由于食醋釀造工藝的復雜性,使得食醋的組成成分復雜,且不同批次產品的成分指標相差較大,建立特定食醋的特征指紋圖譜難度較大,采用單一的技術手段可能難以完全解決釀造食醋和配制食醋鑒別問題;同時,食醋作為一種快速消費的食品,對其檢測分析的便捷性要求越來越高,因此,便捷、準確的復合鑒別方法或精密檢測設備可能是未來的發展方向。

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XI Kuanpeng,ZHAO Shunhua,LI Xin,YAO Qing,YU Yongjian*
(Jiangsu Hengshun Vinegar Industry Co.,Ltd.,Zhenjiang 212100,China)

by the market,but the production cost of fermented vinegar in the market is higher than that of blended vinegar.The identification method of fermented vinegar and blended vinegar experienced from the sensory analysis to the physical and chemical analysis,and then to the instrumental analysis,at present,the research is focusing on the instrument analysis.The paper systematically summarized a variety of identification methods on vinegar,and then provided references for distinguishment and identification between the two kinds of vinegar.

TS264.2

0254-5071(2017)11-0007-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.11.002

2017-08-26

國家重點研發計劃資助(2016YFD0400501)

奚寬鵬(1989-),男,工程師,碩士,研究方向為食品工藝、食醋釀造技術。

*通訊作者:余永建(1976-),男,教授級高級工程師,博士,研究方向為食醋釀造技術。