特色調味品山西陳醋對區域經濟的影響及其加工工藝研究現狀

夏維華

(1.河南經貿職業學院，鄭州 450046；2.華中科技大學，武漢 430074)

食醋是我國傳統的調味品之一，至今已有3000多年的歷史[1]。我國食醋的品種繁多、風味不一，其釀造工藝也不盡相同。聞名中國的四大名醋有山西老陳醋、四川保寧麩醋、鎮江香醋和福建永春老醋，其中以山西老陳醋為魁首，被譽為“天下第一醋”[2-3]。山西陳醋中的醋酸含量最多，具有多種游離氨基酸和豐富的維生素、糖類物質、無機鹽成分等。山西陳醋具有較好的養生保健功效，如能助消化、增進食欲、降低血糖和血壓、提高機體免疫力等，長期食用可起到抗氧化、軟化血管和美容養顏的功效[4-9]。

山西陳醋以高粱為主要原材料，混合大麥、豌豆做成的大曲形成酒醪開始發酵，酒化發酵結束后，加入麩皮、稻殼、谷糠等輔料形成醋醅后進入醋化階段繼續發酵，再經高溫熏醅、淋醋、陳釀等工藝，即可釀造完成，工藝流程見圖1[10-13]。

圖1 山西陳醋釀造的常見工藝流程Fig.1 The common technical process of Shanxi aged vinegar brewing

山西陳醋的整個釀造過程可分為“蒸、酵、熏、淋、陳”五大步驟，依靠大曲和自然界中微生物的發酵，再經“夏伏曬、冬撈冰”工藝，便可釀造出“綿、酸、香、甜、鮮”的山西陳醋[14]。在發酵過程中，大曲、醋醅和周圍環境中的微生物不斷生長代謝，使物料在酶系的分解作用下完成糖化、酒化和醋化發酵等過程，在物料、多種微生物和酶系等共同作用下產生大量的氨基酸、酯類物質和有機酸等，賦予了山西陳醋的獨特風味和口感[15-17]。

1 特色調味品山西陳醋對區域經濟的影響

山西的經濟發展長期以來主要以煤炭產業為主，經濟結構形式較為單一，且面臨著資源枯竭和污染環境等問題[18]。自2013年，山西省的經濟增速較慢，因而山西的經濟轉型迫在眉睫。醋行業是山西區域經濟的重要部分，其產業的大力發展有助于山西整體的經濟轉型。2018年中國調味品協會《中國調味品著名品牌企業50強/100強》數據顯示，全國共有38家食醋企業，其中就有7家企業在山西；從產量上說，目前國內食醋產業的年產量約500萬噸，而山西食醋年產規模高達80多萬噸，占到全國食醋產量的16%，位列中國食醋之首[19]。現階段，人們的保健意識逐漸提高，與食醋相關的產品也備受關注，因此加大力度扶持山西陳醋企業，促進其產業健康、持續地快速發展，可對助力山西區域經濟的轉型產生深遠的影響。

2 山西陳醋的加工工藝

2.1 釀造原料與山西陳醋品質之間的關系

釀造陳醋的原料種類很多，凡具有高含量淀粉和糖分的原料都可做醋。高粱一直作為釀造山西陳醋的主要原料，由其釀造出的陳醋質量上佳且出醋量高。研究表明，品種不同的高粱含有的營養成分差異較大，且由此釀造的陳醋風味也不盡相同[20]。傳統陳醋釀造用的是粳性高粱，郭旭凱等研究了粳性高粱、糯性高粱與山西陳醋之間的關系，結果表明糯質晉糯4號高粱能達到傳統粳質晉雜22號高粱釀造山西陳醋的品質，并且口感綿甜，比傳統出醋量高出3%[21]。在繼承傳統工藝的同時，山西陳醋產業也在不斷地探索創新的道路，目前市面上醋制品種類繁多，具有多元化特征，其中保健醋是重點研發的對象之一。葛根作為藥食同源植物，富含人體必需的氨基酸、礦物質和黃酮類功能物質，具有多種保健功效如抗氧化、抗衰老、抗癌、降血糖、降血脂、解酒等[22]。呂歡以高粱和葛根為主要原料，研究了葛根醋的釀造工藝，其釀造而成的葛根醋色澤光亮、口感柔和、酸度適中，不僅有山西陳醋的熏香味還具有葛根特有的香氣。趙紅年等對葛根高粱復合釀造山西陳醋的工藝進行優化，結果表明葛根與高粱重量比為3∶10，葛根粉以10目過篩獲得，復合原料蒸煮時間為50 min，酒精發酵和熏醅的時間分別為15 d和3 d，由此工藝釀造的山西陳醋不僅保留了傳統的風味特征，還增加了高達75.5 mg/dL的葛根素含量，顯著地提高了山西陳醋的保健功效[23]。

除上述以葛根為原料外，以蕎麥、黑麥、燕麥、糙米、糯米和各類水果等為發酵原料釀造的醋制品亦受大眾喜愛。許艷俊等以蘋果、山楂和高粱為原料，依次進行酒精和醋酸發酵，并對得到的4種醋進行風味及功能成分的測定。結果顯示：果糧醋的風味物質較豐富，多達69種；且黃酮、多酚的含量較高；果糧醋中的有機酸含量顯著增大，包含了果醋和食醋中的有機酸種類[24]。果糧醋是一類新型的保健品，果糧醋的出現不僅豐富了醋類制品的種類，也間接加快了山西醋產業由低端向高端產品的轉型。

2.2 山西陳醋糖化和酒化中的微生物

酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌和醋酸菌等是山西陳醋發酵過程中的重要微生物。醋酸菌代謝過程中產生的醋酸是山西陳醋酸味的基礎；乳酸菌利用葡萄糖代謝產生的乳酸等能夠緩解乙酸帶來的強烈刺激性，使食醋的酸味更加柔和，回味綿長；芽孢桿菌產酶的特性可用于發酵生產多種淀粉酶和蛋白酶；而主要的酵母菌有釀酒酵母、假絲酵母、畢赤酵母和產酯酵母等，它們在酶的催化作用下，可將酸和醇等物質轉化成酯類化合物，如乙酸乙酯等，賦予山西陳醋獨特的香味[25]。為篩選出高產乳酸的乳酸菌和產酯能力強的酵母菌，于迪從山西陳醋發酵過程中共分離出35株乳酸菌和15株酵母菌，經篩選、鑒定后最終得到產酸量高、耐受性較好的兩株乳酸菌(干酪乳桿菌CL21和發酵乳桿菌JL6)和一株產脂量高、耐受性好的畢節酵母Y13。將發酵乳桿菌JL6和畢節酵母Y13應用到山西陳醋的酒化發酵階段，優化出最佳發酵工藝參數為：乳酸菌JL6和畢節酵母Y13總接種量為3.67%，乳酸菌與酵母菌的比例為1.9∶2.0，發酵時間為7.5 d，在此工藝條件下，100 mL發酵液中測得的總酯平均值為1.50 g和總酸平均值為1.74 g。陳嘉等從傳統發酵工藝生產的山西陳醋中分離3株增香酵母菌，經鑒定并進行耐受性發酵實驗后，結果表明菌株號為Y26的畢赤酵母具有良好的耐酸性和乙醇耐受性，有望開發為新型的發酵劑[26]。

在酒化發酵過程中，所產生的酒精和底物的濃度變高會抑制發酵液中酵母菌的生長和發酵。相關研究表明給予酵母菌足夠的氮源營養時，可有效提高酵母菌的乙醇耐受性。與此同時，采用分割式發酵工藝可及時控制底物和酒精的濃度[27-28]。夏瑤瑤等以大豆粕與花生粕為原料篩選出制備生物氮源營養劑的最佳工藝參數為：花生粕與大豆粕的質量比為1∶5，加水量為80%，米曲霉接種量為0.04%，接種溫度為40 ℃。制備生物氮源營養劑的工藝流程見圖2。

圖2 生物氮源營養劑的制備工藝流程Fig.2 The preparation technical process of biological nitrogen source nutrient

2.3 山西陳醋熏醅工藝

熏醅是山西陳醋釀造工藝的精髓，也是陳醋色、香、味的主要來源。傳統的山西陳醋熏醅工藝是取1/2發酵成熟的醋醅放入甕缸中，采用文火加熱熏醅，溫度為(85±5) ℃，時間長達5 d左右，待醋醅顏色呈現深紫褐色，色澤黑亮且富有濃郁的熏香味時，即可結束熏醅。熏醅過程主要是依靠水解反應和美拉德反應，促進酯香和熏香的有機結合，這對陳醋最終的色、香、味都有著重要的影響。

在傳統工藝中，熏醅缸整體升溫較慢，周期又長，導致部分醋酸揮發，損失較大；且傳統熏醅以明火煙熏，會對周邊環境和大氣環境造成污染，不符合國家對產業環保和節能減排的生產要求，因此尋求一種可代替明火煙熏的方式，研發新型的熏醅裝備對于產業而言是重中之重[29]。目前，利用蒸汽、電、天然氣和微波加熱的方式等逐漸替代了傳統的明火熏醅，其中蒸汽加熱的應用較為廣泛，能極大地縮短熏醅時間。李弘文等研究指出相比于明火熏醅，蒸汽熏醅能加快美拉德反應；且在低溫條件(低于90 ℃)下，蒸汽熏醅還能顯著提高川芎嗪的生成量和褐色度。微波能使物料在短時間內溫度迅速升高，從而節約加熱物料的時間。王保軍發明了一種全自動罐式微波熏醅設備，有效改善了熏醅時熱量從外向內傳導能耗較大的問題，還能減少醋酸分子隨水蒸氣散發的損失，提高產品的質量穩定性[30]。

2.4 新醋催陳工藝

山西陳醋采用新醋陳釀法，即將新醋封壇或敞口置于缸內進行陳釀，周期一般為270～365 d，有的長達數年之久。傳統工藝的催陳過程較繁瑣，出醋率低且不能保證衛生條件，直接影響了山西陳醋加工的經濟效益[31]。近年來，針對新醋催陳的技術研究和應用越來越多，利用超聲波、微波、紅外、酯化酶和超高壓等方法均能有效地進行人工催陳[32-33]。黃文韜分別采用微波和超聲波處理對新醋進行了人工催陳研究，結果表明微波催陳的最佳工藝為：處理時間3 min，微波功率640 W，每次處理的體積為85 mL；超聲波催陳的最佳工藝為：處理時間20 min，超聲波功率720 W，乙醇添加量0.5%。林汲等采用單因素分析和正交實驗法，確定了山西陳醋的最佳催陳工藝參數為：溫度40 ℃，光照強度35000 Lux，周期10 d，裝液量90%，在此參數下所得催陳食醋的顏色為深紅棕色，醋液澄清透亮，口感醇厚，其總酸、總酯、還原糖、總黃酮和川芎嗪達到市售3年陳醋的標準。王冕等使用固定化酯化酶催陳山西老陳醋，結果顯示：經固定化酶處理的山西老陳醋的感官評定基本上達到了自然陳釀3個月醋液的口感，且醋液中總酯含量比原醋液中提高了28.1%。

3 山西陳醋面臨的問題與挑戰

近年來，人們越來越重視食療和養生，因此食醋產品也備受關注。制醋行業是山西區域經濟的重要組成部分，然而山西陳醋在產業發展上面臨許多問題與挑戰。山西食醋的總體專業度較高，在產品方面的定位比較準確，主要產品為老陳醋、陳醋、米醋等，輔助產品有果醋、醋飲料、保健醋等。山西食醋產業分布地區相對緊湊，具有區域性強的特點，然而整個產業的集中度較為低下，小而散的企業微多，多種家庭手工作坊式的生產方式也一直存在。此外，山西食醋企業間并未形成規模和外部效應，致使山西食醋企業的對外競爭力不足，創新研發力量薄弱。同樣作為地方性特色產品，相比于山西的煤炭行業，山西陳醋的宣傳與關注度是遠遠不夠的。因此山西食醋必須要進行資源整合，提高產業的集中度和宣傳度，走規模化和集約化的發展道路，才能從根本上解決這一問題。

山西食醋傳統的釀造技術相對落后，具有出品率低、品質不穩定和衛生條件難以控制的問題，生產中的大多數指標主要以釀醋人的觀察和口感而定，缺乏規范性的生產管理模式。另外，山西食醋存在品牌影響力不足的現象，山西食醋行業內的龍頭品牌為紫林和水塔，但對外而言其知名度和認知度不足，難以和市場上其他知名品牌競爭。因此，山西食醋產業應加大科研的投入力度，改進傳統工藝，實現釀造過程的自動化管理，同時相關部門也應加快制定、修訂醋產業相關的質量、安全與工藝標準等，構建一整套完善的食醋標準體系，嚴控食醋品質，堅決抵制假冒偽劣以及勾兌醋的現象。山西食醋產業只有不斷提高自身的品牌影響力、保證食醋的安全與質量、加大科研力度的投入、注重產品的多元化發展以及提高市場競爭力，才能做大做強，助力山西區域經濟的轉型升級。

4 小結

山西陳醋釀造歷史悠久，是我國國家地理標志性的產品，具有鮮明的地方特色。目前對山西陳醋的研究主要集中于3個方面：(1)對傳統工藝的優化；(2)對釀造過程中微生物的分離、篩選、鑒定與應用；(3)對山西陳醋中揮發性物質的研究。隨著現在科技技術的發展，很多傳統的工藝已逐漸地被現代化的設備所取代，本文綜述了山西陳醋釀造過程中“蒸、酵、熏、淋、陳”的工藝現狀，同時概述了山西陳醋所面臨的問題與挑戰及其對區域經濟的影響，旨在為山西陳醋的未來發展提供一定的指導意義。