傳統(tǒng)釀造醋粉制備及其營養(yǎng)成分分析

田晶晶，陳玉婷，何國慶，陳繼承＊

（1.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福州 350002；2.浙江大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)系，杭州 310029）

傳統(tǒng)釀造醋粉制備及其營養(yǎng)成分分析

田晶晶1，陳玉婷1，何國慶2，陳繼承1＊

（1.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福州 350002；2.浙江大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)系，杭州 310029）

以食醋為原料，利用噴霧干燥技術(shù)制備醋粉并對其工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，研究最優(yōu)工藝條件下制備的醋粉的營養(yǎng)成分。結(jié)果顯示：在最佳工藝條件出塔風(fēng)溫95℃，物料最佳濃度25%（W/W），進(jìn)料速率150mL/h，β-環(huán)糊精添加量5%下制備的醋粉中糖含量為30%～45%，有機(jī)酸含量為18%，8種人體必需氨基酸齊全，富含B族維生素，含有川穹嗪、γ-氨基丁酸、多酚等功能成分。研究表明醋粉營養(yǎng)豐富，具有一定的保健功能。

食醋；醋粉；營養(yǎng)成分；制備工藝；功能性成分

食醋作為一種歷史悠久的傳統(tǒng)發(fā)酵調(diào)味品［1］，含有有機(jī)酸［2］、多酚［3］、維生素、雜環(huán)化合物（吡嗪類、呋喃）、微量元素、酚酸［4］（原兒茶酸、二氫阿魏酸、二氫芥子酸等）、多肽及類黑精［5］等營養(yǎng)成分。《本草綱目》記載：“食醋能消癰腫、散水氣、殺邪毒、理諸藥［6］?！敝T多研究表明它還具有緩解疲勞［7］、調(diào)節(jié)血糖［8］、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝［9］、抗氧化［10］、促進(jìn)食欲等作用。

醋粉是釀造食醋經(jīng)濃縮、調(diào)配、微膠囊包埋、滅菌后，經(jīng)過噴霧干燥或真空冷凍干燥而制成的粉末狀產(chǎn)品。Noznick等早在1969年就申報(bào)了噴霧干燥制備醋粉的美國專利［11］。醋粉在運(yùn)輸儲存時(shí)比液體醋有明顯的優(yōu)勢并且彌補(bǔ)了傳統(tǒng)食醋醋酸含量過高以及食醋功能活性成分濃度低的缺點(diǎn)。醋粉是一種新型的復(fù)合酸味劑，可用來調(diào)味和刺激人們的食欲［12］。本文以中國傳統(tǒng)發(fā)酵食醋為原料，優(yōu)化噴霧干燥法制備釀造醋粉工藝，檢測分析所制備醋粉的主要營養(yǎng)成分，以期為釀造醋粉的功能研究及其相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

不同品牌食醋：鎮(zhèn)江香醋、鎮(zhèn)江陳醋、山西陳醋、上海陳醋等（市售）。

β-環(huán)糊精 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑北京有限公司；乙腈（色譜純） 天津四友精密試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

B-290型實(shí)驗(yàn)室小型噴霧干燥機(jī) 瑞士Buchi公司；Waters 2695型高效液相色譜儀 美國Waters公司；SNL216V-230型冷凍干燥機(jī) 美國Savant公司；L8800型高速氨基酸分析儀 日本日立公司。

1.3 方法

1.3.1 醋粉制備工藝

不同來源食醋醋粉的制備流程操作見圖1。

圖1 醋粉制備工藝流程圖Fig.1Preparation of vinegar powder

1.3.2 基礎(chǔ)指標(biāo)測定方法

蛋白質(zhì)含量：GB 5009.5－2010；脂肪含量：GB/T 5512－2008；鈉含量：GB 12397－90；磷含量：GB/T 5009.87－2003；鉀含量：GB 12397－90；氨基酸含量：GB/T 5009.124－2003；所有樣品均取樣3次，測定其平均值。

1.3.3 單糖、雙糖、多糖和有機(jī)酸的測定方法

單糖、雙糖的測定，參考Hai H等［13］高效液相色譜的實(shí)驗(yàn)方法，對一些參數(shù)做出調(diào)整，2410RI檢測器，Sugar PAK-I柱（6.5mm×300mm），流動(dòng)相為含0.1mmol/L Ca-EDTA超純水，柱溫70℃，流速0.25mL/min，進(jìn)樣量為10μL；多糖含量測定：NY/T 1676－2008；有機(jī)酸含量測定：參考王潔等的實(shí)驗(yàn)方法。

1.3.4 醋粉中主要功能性特征成分的測定方法

γ-氨基丁酸、川穹嗪、總黃酮等的測定方法見表6附注。

2 結(jié)果與討論

2.1 噴霧干燥制備醋粉的工藝條件優(yōu)化

利用小型噴霧干燥機(jī)進(jìn)行醋粉制備工藝研究，物料干燥時(shí)間為1.0～1.5s，制備流程見圖1。本實(shí)驗(yàn)選用鎮(zhèn)江香醋作為研究對象，以醋粉產(chǎn)品的活性和得率作為主要衡量指標(biāo)。選取出口溫度、進(jìn)料速度、β-環(huán)糊精添加量、物料濃度四個(gè)重要因素進(jìn)行考察，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 醋粉制備正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 1The orthogonal experiment for preparation of vinegar powder

由表1可知，在不考慮交互作用情況下，四因素按影響程度排序?yàn)槌隹跍囟龋具M(jìn)料速度＞β-環(huán)糊精添加量＞物料濃度。最佳噴霧干燥工藝條件為：出塔風(fēng)溫95℃，物料最佳濃度25%（以固形物含量計(jì)），物料泵設(shè)置150mL/h，β-環(huán)糊精添加量5%（以物料體積計(jì)）。在此條件下，醋粉的噴霧干燥得率為96.5%。出口溫度和進(jìn)料速度對醋粉得率影響較為顯著，包埋劑的添加量和物料濃度對醋粉得率影響較小。醋粉是一種多糖體粉末，進(jìn)風(fēng)溫度易高不易低，溫度太低，產(chǎn)品不能完全干燥會(huì)發(fā)生黏壁現(xiàn)象。進(jìn)口溫度應(yīng)在170～200℃之間，出口溫度95～105℃為宜，否則易產(chǎn)生潮粉。因此，必須加入包埋劑（β-環(huán)糊精）以達(dá)到穩(wěn)定易揮發(fā)物質(zhì)和對熱、光、空氣敏感的物質(zhì)的作用。進(jìn)料速度與出口溫度有負(fù)相關(guān)性，進(jìn)料速度快，出口溫度就會(huì)降低，如果進(jìn)料速度太快，可能會(huì)造成物料無法完全干燥。物料濃度對干燥效率有較大影響，當(dāng)濃度提高時(shí)，醋粉粉末體積增大，干燥塔效率提高，由于水分蒸發(fā)快，產(chǎn)品比容大。從節(jié)能方面考慮，物料濃度越高越好。另外，物料進(jìn)入干燥塔前的溫度至關(guān)重要，由于醋粉中含有較多糖分，如果溫度低于50℃，濃液變稠，流動(dòng)性差，干燥效果不佳。

2.2 醋粉中常規(guī)成分分析

根據(jù)GB 28050－2011《預(yù)包裝食品營養(yǎng)標(biāo)簽通則》，檢測醋粉中蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、鈉等各項(xiàng)營養(yǎng)素含量，見表2。醋粉營養(yǎng)成分以碳水化合物為主，占61.5%；蛋白質(zhì)含量豐富，在20%左右；脂肪含量較少，鉀含量較高，研究表明適當(dāng)增加鉀的攝入量，具有降血壓的作用［14］。

表2 醋粉營養(yǎng)成分分析Table 2Analysis of nutritional components of vinegar powder

2.3 醋粉中的糖類及其含量

單糖和雙糖是微生物的主要碳源，因微生物發(fā)酵不徹底，食醋中會(huì)含有蛋白質(zhì)、多糖、還原糖等物質(zhì)，經(jīng)噴霧干燥，這些物質(zhì)會(huì)富集。食醋中的糖類來源不同，醋粉中糖含量的測定結(jié)果見表3。

表3 醋粉中糖含量的測定結(jié)果Table 3Determination of carbohydrates in vinegar powder

由表3可知，不同醋粉總糖含量不同，其含糖量大致在30%～45%范圍內(nèi)。不同地區(qū)食醋制得的醋粉糖含量差異較大。一般認(rèn)為食醋中基本不含果糖、葡萄糖、蔗糖或含量甚微，然而醋粉中大多都能檢測到一定含量的糖，這可能是由于在干燥過程中糖類物質(zhì)得到富集。另外，一些醋粉中檢測到含有甘露醇。甘露醇是一種低熱值、低糖的食品甜味劑，特別適宜于糖尿病患者和肥胖病患者用作保健功能性食品，其衍生物在抗腫瘤和降血脂方面有一定療效。

2.4 醋粉中的有機(jī)酸及其含量

食醋中含有豐富的有機(jī)酸。甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等是揮發(fā)性酸，乳酸、蘋果酸、檸檬酸、酸丙酮酸、琥珀酸、葡萄糖酸是不揮發(fā)性酸。不揮發(fā)性酸能夠調(diào)和食醋的酸味，減少乙酸對味覺的刺激［15］。人體在攝取醋酸等有機(jī)酸后，經(jīng)過焦性葡萄糖酸生成檸檬酸，進(jìn)入三羧酸循環(huán)途徑生成CO2，使引起肌肉疲勞的乳酸和丙酮酸分解，以緩解疲勞［16］。醋粉中有機(jī)酸含量的測定結(jié)果見表4。

表4 醋粉中有機(jī)酸含量的測定結(jié)果Table 4Determination of organic acids in vinegar powder mg/100g

食醋和醋粉中的有機(jī)酸對人體代謝有重要影響。醋粉在噴霧干燥過程中揮發(fā)性有機(jī)酸損失較多，不揮發(fā)性有機(jī)酸得到富集。由表4可知，醋粉中有機(jī)酸含量達(dá)到約18%。短鏈脂肪酸如醋酸、丙酸、丁酸在人體結(jié)腸易被吸收，能抑制肝臟膽固醇合成，降低血脂水平［17］。

2.5 醋粉中的氨基酸及其含量

醋粉中氨基酸組成見表5，醋粉中含有18種氨基酸，氨基酸總量為11.408g/100g，其中含人體8種必需氨基酸，總含量為2.648g/100g，占整個(gè)氨基酸總量的23.211%，氨基酸組成平衡。醋粉氨基酸組成中色氨酸含量較低，可能是檢測的問題或者是加工過程中色氨酸被氧化所致。谷氨酸含量較高，由微生物在發(fā)酵過程中產(chǎn)生［18］。

表5 醋粉的氨基酸組成Table 5The composition of amino acids in vinegar powder mg/100g

2.6 醋粉中的微量成分及其含量

對醋粉中微量成分（VB1、VB2、VB6、VB12、泛酸、葉酸、煙酸、視黃醇、胡蘿卜素、總胡蘿卜素、VD、VC、VK1、VK2、VE）進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)醋粉富含B族維生素，煙酸含量為11.4mg/100g，VB6、VB12分別為0.82，0.80mg/100g，這與我們的日常飲食谷物制品相補(bǔ)充，攝入一定含量的煙酸可輔助調(diào)節(jié)血脂。醋粉中未檢測出視黃醇、胡蘿卜素、總胡蘿卜素、VD、VC、VK1、VK2、VE等物質(zhì)。

2.7 醋粉中的功能性成分

對鎮(zhèn)江香醋醋粉中功能性成分進(jìn)行檢測，見表6。

表6 醋粉中功能性成分Table 6The functional ingredients in vinegar powder

川穹嗪是一種從草藥川穹中提取的生物堿，具有抗血小板聚集、擴(kuò)張血管、增加冠脈血流量、改善微循環(huán)及增加腦血流量等作用。食醋中川穹嗪可能來源于熏醅和陳釀階段的美拉德反應(yīng)［23］。γ-氨基丁酸具有臨時(shí)性降壓、影響血管內(nèi)皮生長因子表達(dá)、調(diào)控哺乳動(dòng)物攝食和味覺等多種生理作用。γ-氨基丁酸在食醋發(fā)酵階段產(chǎn)生，尤其在醋酸發(fā)酵階段產(chǎn)生最快。多酚化合物具有抗氧化、強(qiáng)化血管壁、促進(jìn)腸胃消化、降低血脂肪與增加身體抵抗力，并可防止動(dòng)脈硬化、血栓形成的作用；還能利尿、降血壓、抑制細(xì)菌及癌細(xì)胞生長，被稱為“第七營養(yǎng)素”。食醋中抗氧化活性成分來源于原料本身含有的酚類和黃酮類化合物；醋酸發(fā)酵過程中生成的具有較強(qiáng)抗氧化性的成分；老陳醋在熏醅和陳放過程中美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的還原性產(chǎn)物。外環(huán)二肽具有抗腫瘤、提高免疫力、抗拮抗、抑菌、抗氧化、信號傳導(dǎo)、抗動(dòng)脈硬化等多種生物活性［24］。食醋中豐富的有機(jī)酸能有效維持體內(nèi)的酸堿平衡，調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝，維持人體內(nèi)環(huán)境的相對平衡。

3 結(jié)論

利用小型設(shè)備對噴霧干燥醋粉制備工藝進(jìn)行了中試研究，確定了傳統(tǒng)釀造醋粉制備的最佳干燥工藝條件：出塔風(fēng)溫95℃，物料最佳濃度25%，物料泵設(shè)置150mL/h，β-環(huán)糊精添加量5%。

對在最佳工藝條件下制備的醋粉常規(guī)成分進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：醋粉中蛋白質(zhì)含量較高，脂肪含量低，碳水化合物、糖類、有機(jī)酸、氨基酸含量豐富，其中不揮發(fā)性有機(jī)酸在醋粉中得到富集。

醋粉中還含有豐富的B族維生素，可以與我們的日常飲食谷物相補(bǔ)充；含有多種功能性成分，如黃酮、多酚、川穹嗪、γ-氨基丁酸、煙酸、多肽等，具有抗氧化、抗血小板聚集、擴(kuò)張血管、改善微循環(huán)、降血壓、提高免疫力等作用。醋粉營養(yǎng)成分全面，具有廣闊的開發(fā)利用前景。

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Study on Preparation and Nutrients of Traditional Vinegar Powder

TIAN Jing－jing1，CHEN Yu-ting1，HE Guo-qing2，CHEN Ji-cheng1＊
（1.School of Food Science，F(xiàn)ujian Agriculture and Forestry University，F(xiàn)uzhou 350002，China；2.School of Food Science and Nutrition，Zhejiang University，Hangzhou 310029，China）

Use vinegar as raw material，vinegar powder preparation by spray drying is optimized.The nutrients in vinegar powder which prepared by the optimum process conditions are analyzed.The results show that the optimum process conditions of vinegar powder are the inlet temperature of 95℃，the material optimal concentration of 25%（W/W），the feeding rate of 150mL/h，beta cyclodextrin adding amount of 5%.Vinegar powder containing 30%～45%of sugar and 18%of organic acid，8kinds of essential amino acids，rich in B vitamins and tetramethylpyrazine，γ-aminobutyric acid，polyphenols and other functional ingredients.This study shows that the vinegar powder is rich in nutrition and has certain health care function.

vinegar；vinegar powder；nutrients；preparation technology；functional ingredients

TS264.22

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.03.003

1000-9973（2017）03-0009-05

2016－09－14 ＊通訊作者

福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2016J01105）；“十一五”國家科技支撐項(xiàng)目（2006BAD27B09）

田晶晶（1993－），女，山西臨汾人，碩士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品貯藏原理與技術(shù)。