不同加工方式鎮江香醋不同季節理化指標

李國權，劉小裕，孫宗保*，尹俊玲，李君奎

1. 江蘇恒順集團（鎮江 212000）；2. 江蘇大學食品與生物工程學院（鎮江 212013）

食醋不僅是中國傳統的調味品，而且具有美容養顏、抗氧化、抗菌作用。有研究結果表明其抗氧化作用相當于商業抗氧化劑，并且顯著的抗菌作用意味著醋可以發展成為用于醫療、水產養殖和牲畜養殖的無菌產品[1]。擁有悠久歷史的四大名醋之一鎮江香醋，具有酸而不澀，香而微甜，色濃味鮮，愈存愈香等特點，深受消費者喜愛，金梅牌香醋更是遠銷國外。鎮江香醋作為釀造食醋，其滋味主要來源于曲霉、酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等微生物發酵原料后產生的有機酸、氨基酸、糖類等物質，這些理化物質的相互協調作用使得醋擁有獨特口感及風味。鎮江香醋的釀造方式主要有2種。傳統手工多菌種混合發酵和現代工藝純種發酵，發酵方式的差異及受溫度影響使發酵菌的不同生長使2種醋滋味有所不同。國內外有很多關于醋理化指標的研究，如余永健[2]研究高溫季節影響醋酸發酵的主要因素；余鳴春等[3]對鎮江恒順優質香醋總酸、還原糖、游離氨基酸3類的理化指標進行研究；金鴻娟等[4]對不同季節生產的鎮江香醋的總酸進行分析比較；王奇利等[5]用HPLC-IRMS技術檢測食醋中的有機酸，并利用其指標區分醋的不同出產地；王興華等[6]利用HPLC等研究生物硒醋及老陳醋中的乳酸以及醋酸含量；于迪等[7]研究小米醋加工過程中總酸、氨基酸態氮、總酯、不揮發酸、還原糖等理化指標及動態變化；。國外有Regmi等[8]利用傅里葉變化近紅外和化學測量技術測定葡萄醋及其衍生產品中的有機酸；Zhu等[9]利用近紅外光譜結合最小二乘支持向量機法檢測不同醋的總酸含量，并對醋進行分類；Wang等[10]使用1H核磁共振光譜學與多元分析相結合比較中國米醋及歐洲商業醋組成成分差異；Luo等[11]將紫外與毛細管電泳法結合，根據氨基酸與銅離子的配位相互作用，直接測定食醋中的氨基酸，并以此評定醋的質量，表明甜味的AAs對口感的影響最大；Kharchoufi等[12]對比研究石榴醋和商業酒醋抗氧化成分以及揮發性成分等化學物質的差異。因此，雖然各種醋的理化指標均已有測定分析，但是對于不同季節生產的傳統手工鎮江香醋和現代工藝鎮江香醋的理化指標綜合研究暫未報道。

試驗對不同季節生產的2種鎮江香醋的理化指標進行分析，旨在探究季節對于2種不同加工方式生產的醋的理化指標的影響，為傳統手工與現代工藝釀醋方法的融合，并在最佳時節釀造提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗原料

春季（4月）、夏季（7月）、秋季（11月）、冬季（1月）生產的鎮江香醋均來自同一生產公司。將4個季節生產的傳統手工香醋標記為S-C、S-X、S-Q、S-D，將工業生產鎮江香醋標記為G-C、G-X、G-Q、G-D，每種標記的醋樣取5個樣本。

1.2 試驗試劑

葡萄糖、磺基水楊酸、苯酚、鹽酸、硫酸鋅、氫氧化鈉、亞硫酸鈉、37%～40%的甲醛溶液、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、3, 5-二硝基水楊酸等（分析純，上海國藥集團試劑有限公司）；乙酸、草酸、酒石酸、丙酮酸、蘋果酸、焦谷氨酸、檸檬酸、琥珀酸（均為色譜純，Sigma-Aldrich）。

1.3 儀器設備

BS224S型精密電子天平（北京賽多利斯儀器系統有限公司）；UV-2204PC紫外-可見分光光度計（上海安譜科學儀器有限公司）；Agilent 1260高效液相色譜質譜儀（美國Agilent公司）；S-433D氨基酸自動分析儀（德國Sykam公司）；PHS-3C酸度計（上海精密科學儀器有限公司）。

1.4 試驗方法

1.4.1 還原糖的測定

采用3, 5-二硝基水楊酸（DNS）法[13]測定。

1.4.2 總酸的測定

用氫氧化鈉進行滴定，按GB/T 5009.41—2003[14]測定。

1.4.3 氨基酸態氮的測定

用氫氧化鈉進行滴定，按GB/T 18186—2000[15]測定。

1.4.4 有機酸的測定

1.4.4.1 樣品預處理

在100 mL容量瓶中滴入5 mL醋樣，加入濃度為10.6%的亞鐵氰化鉀溶液和濃度為30%的硫酸鋅溶液各2 mL，定容。混勻，沉淀1 h，過濾（使用0.22 μm纖維膜），高效液相色譜儀分析。

1.4.4.2 標準溶液配制

按照表1準確配置有機酸混合標準溶液。

表1 有機酸混合標準溶液配方

1.4.4.3 色譜條件

色譜柱：紫外檢測器，210 nm。C18柱（4.6 mm× 150 mm，5 μm）；柱溫30℃；流動相：NaH2PO4（20 mmol/L），用1 mol/L磷酸調至pH 2.7；進樣體積20 μL。

1.4.5 有機酸的定性和定量測定

標準品對比定性分析，定量分析采用外標法，每個樣品3次平行。

1.4.6 游離氨基酸的測定

1.4.6.1 樣品預處理

用1%磺基水楊酸溶液稀釋醋樣20倍，以1 500 r/min離心，過濾（0.45 μm微孔濾膜），氨基酸自動分析儀分析，每個樣品平行測定3次。

1.4.6.2 氨基酸自動分析色譜條件

流動相：A，20 mmol醋酸鈉溶液；B，20 mmol醋酸鈉-甲醇-乙腈體積比1∶2∶2；4.0 m×125 mm C18柱；波長Ex=440 nm、Em=570 nm；流速1.0 mL/min；柱溫40℃；熒光檢測器。

2 結果與討論

2.1 不同季節生產的傳統手工鎮江香醋和工業生產鎮江香醋中還原糖含量的差異

從表2可以看出，現代工藝鎮江香醋中還原糖濃度要高于傳統手工鎮江香醋。現代工藝鎮江香醋中春季、夏季、秋季還原糖濃度差值較小，均在30 g/L左右，冬季濃度稍大。季節對于傳統手工鎮江還原糖濃度影響相對較大，雖然春秋兩季差值較小，但是夏季和冬季還原糖濃度差值較大，這可能是手工醋采用的多菌種混合發酵過程中各菌對于溫度變化產生影響的不同所致。冬季溫度低，其他雜菌不易生長繁殖，減少對還原糖的消耗，低溫也使得發酵條件不會因為發酵產物的揮發而遭到破壞，因此對于2種醋來說均是冬季釀造得到的還原糖濃度最高。

表2 不同季節生產的鎮江香醋中還原糖含量

2.2 不同季節生產的手工醋和工業醋中總酸含量的差異

從表3可以看出，4個季節中手工醋和工藝醋中總酸的變化不是特別大，但是除了夏季以外，手工醋中總酸的含量要高于同季節的工藝醋。2種醋中春秋兩季生產所得到的總酸含量要高于冬季和夏季，這可能是由于春秋兩季的溫度更接近發酵菌生長的最適溫度，微生物代謝速率加快，醋酸發酵的效率高；夏季和冬季過高或者過低的溫度使得微生物的生長受到抑制，減緩發酵速度，并且夏季發酵產生的一部分酸會由于高溫而揮發，因此夏季生產的總酸含量比冬季稍低。春夏兩季總酸含量差別大的情況手工醋比工藝醋更明顯，手工醋夏季比春季降低23.58%，而工藝醋只降低18.5%。

表3 不同季節生產的鎮江香醋中總酸含量

2.3 不同季節生產的手工醋和工業醋中氨基酸態氮含量的差異

氨基酸態氮含量的高低代表了食醋中蛋白質分解的程度，其含量越高，表示蛋白質的利用率越高，食醋越鮮美，滋味越好[16]。從表4可以看出，4個季節中手工醋中氨基酸態氮含量均比同季節的工藝醋要高，說明手工醋比工藝醋口味更鮮美、營養更豐富，而這可能是由于手工醋采用的多菌種發酵方式相對于單菌種發酵的工藝醋對原料中蛋白質的分解效率要高。4個季節中無論是手工醋還是工藝醋，其中的氨基酸態氮與總酸含量均在夏季最低，但是氨基酸態氮含量最高的是冬季，說明溫度的變化對于工藝醋中氨基酸態氮含量影響更為顯著，工藝醋中夏季比冬季減少43.7%，多菌種混合發酵的手工醋夏季比冬季也減少35%。高溫條件下，有益菌在大量雜菌的競爭下生長受到抑制，發酵效率降低，雜菌的生長也使得生成的氨基酸更容易分解成其他小分子。

表4 不同季節生產的鎮江香醋中氨基酸態氮含量

2.4 不同季節生產的手工醋和工業醋有機酸含量的差異

有機酸是醋酸味的主要化合物，少數有機酸來自于原材料，而多數來自于發酵過程，其含量及純度可以體現其來源及發酵時采用的老化技術[17]。由表5得到，4個季節生產的手工醋中有機酸總含量均高于同季節的工藝醋，可能是由于菌種不同所致。2種醋中有機酸含量均為春季生產時最高，夏季最低。手工醋在春季生產時達5 867.47 mg/100 mL，而在夏季時僅4 980.95 mg/100 mL，降低15%，工藝醋在春季生產時達5 664.03 mg/100 mL，在夏季時僅4 916.66 mg/100 mL，降低13%，說明生產季節的改變對于2種醋中有機酸的含量變化均有較大影響。原因可能是夏季的高溫一方面使得有益菌酶活性受到影響，另一方促進雜菌生長。

表5 不同季節生產的鎮江香醋中有機酸總含量

結合表6和圖1可以得到，2種醋中乙酸含量均較高，雖然工藝醋中乙酸含量均比對應的手工醋含量高，但乳酸、檸檬酸、琥珀酸總含量均低于手工醋，可能的原因是多菌種發酵更有利于多種酸的生成。4個季節中，乙酸含量明顯夏季高于冬季，手工醋中，夏季乙酸占62.54%，乙酸占71.93%，乳酸、檸檬酸和琥珀酸共同所占相對含量最低，分別為30.81%和21.59%；冬季生產的2種醋中，手工醋中乙酸占55.41%，工藝醋占57.11%，乳酸、檸檬酸和琥珀酸共同所占相對含量在冬季含量最高，分別為37.12%和33.56%。由乙酸、乳酸、檸檬酸和琥珀酸占比可知，冬季生產的鎮江香醋口感較柔和，其手工醋比工藝醋更加醇厚。

表6 不同季節生產的鎮江香醋中各有機酸所占百分含量

圖1 不同季節生產的鎮江香醋中乙酸相對含量及乳酸、檸檬酸和琥珀酸總相對含量

2.5 不同生產季節手工醋和工業醋中游離氨基酸含量的差異

食醋中氨基酸的含量決定了食醋的味道是否醇厚、宜人，另外，氨基酸還有緩沖作用，可以中和醋的酸味，使其更加鮮柔，氨基酸的分布與含量和醋的原料及生產工藝有關。由表7可以得到，4個季節生產的醋中，手工醋中游離氨基酸含量均高于工業醋，這可能是由于手工醋采用的是多菌種混合發酵，比工業醋采用的是純種發酵更有益于游離氨基酸的產生。2種醋均是冬季生產時游離氨基酸含量高，夏季生產時含量低。手工醋中的游離氨基酸在冬季時達1 801.68 mg/100 mL，工業醋達1 348.88 mg/100 mL；夏季時分別僅為1 285.24和1 003.79 mg/100 mL，減少28.66%和21.89%。故溫度對2種醋生產過程中游離氨基酸的產生有一定影響，并且對手工醋影響更大。

表7 不同季節生產的鎮江香醋中游離氨基酸總含量

從表8可以看出，在檢測出的17種游離氨基酸中包含7種人體必需氨基酸，它們的總含量占游離氨基酸總量的31%～43%，而且除夏季外，其他3個季節生產的手工醋中這7種必需氨基酸共同所占的百分含量均比工業醋高。4個季節生產的鎮江香醋中所占百分含量較高的游離氨基酸分別是丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸。其中，丙氨酸有甜味，亮氨酸有苦味，谷氨酸有甜味和酸味。這3種氨基酸可能對鎮江香醋的特殊風味有很大影響。半胱氨酸、蛋氨酸、組氨酸等雖然在鎮江香醋中的含量較低，但它們的存在能減弱食醋的刺激性，使食醋的風味更加柔和。

表8 不同季節生產的鎮江香醋中各游離氨基酸所占百分含量

接表8

3 結論

4個季節生產的手工醋中除了還原糖外，總酸、氨基酸態氮、有機酸和游離氨基酸含量均比工業醋高，這與手工醋的多菌種混合發酵和工業醋的單一菌種發酵的生產發酵方式有直接關系。2種醋中總酸、有機酸、游離氨基酸的總含量或相對含量的差異，說明與工業醋相比，手工醋的口感更柔和、醇厚。

鎮江香醋中還原糖、氨基酸態氮和游離氨基酸含量在冬季生產時最高，而夏季生產的食醋還原糖、總酸、氨基酸態氮、有機酸和游離氨基酸含量均最低，這主要是由于夏季溫度高，雜菌生長感染發酵環境，有益菌繁殖受到抑制，發酵效率低。結合不同季節生產的鎮江香醋中乙酸的相對含量及乳酸、檸檬酸、琥珀酸的共同所占的相對含量，可以說明冬季生產的鎮江香醋口感更柔和。