不同加工方式鎮(zhèn)江香醋不同季節(jié)理化指標(biāo)

李國(guó)權(quán)，劉小裕，孫宗保*，尹俊玲，李君奎

1. 江蘇恒順集團(tuán)（鎮(zhèn)江 212000）；2. 江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院（鎮(zhèn)江 212013）

食醋不僅是中國(guó)傳統(tǒng)的調(diào)味品，而且具有美容養(yǎng)顏、抗氧化、抗菌作用。有研究結(jié)果表明其抗氧化作用相當(dāng)于商業(yè)抗氧化劑，并且顯著的抗菌作用意味著醋可以發(fā)展成為用于醫(yī)療、水產(chǎn)養(yǎng)殖和牲畜養(yǎng)殖的無(wú)菌產(chǎn)品[1]。擁有悠久歷史的四大名醋之一鎮(zhèn)江香醋，具有酸而不澀，香而微甜，色濃味鮮，愈存愈香等特點(diǎn)，深受消費(fèi)者喜愛(ài)，金梅牌香醋更是遠(yuǎn)銷國(guó)外。鎮(zhèn)江香醋作為釀造食醋，其滋味主要來(lái)源于曲霉、酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等微生物發(fā)酵原料后產(chǎn)生的有機(jī)酸、氨基酸、糖類等物質(zhì)，這些理化物質(zhì)的相互協(xié)調(diào)作用使得醋擁有獨(dú)特口感及風(fēng)味。鎮(zhèn)江香醋的釀造方式主要有2種。傳統(tǒng)手工多菌種混合發(fā)酵和現(xiàn)代工藝純種發(fā)酵，發(fā)酵方式的差異及受溫度影響使發(fā)酵菌的不同生長(zhǎng)使2種醋滋味有所不同。國(guó)內(nèi)外有很多關(guān)于醋理化指標(biāo)的研究，如余永健[2]研究高溫季節(jié)影響醋酸發(fā)酵的主要因素；余鳴春等[3]對(duì)鎮(zhèn)江恒順優(yōu)質(zhì)香醋總酸、還原糖、游離氨基酸3類的理化指標(biāo)進(jìn)行研究；金鴻娟等[4]對(duì)不同季節(jié)生產(chǎn)的鎮(zhèn)江香醋的總酸進(jìn)行分析比較；王奇利等[5]用HPLC-IRMS技術(shù)檢測(cè)食醋中的有機(jī)酸，并利用其指標(biāo)區(qū)分醋的不同出產(chǎn)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(guò)程中總酸、氨基酸態(tài)氮、總酯、不揮發(fā)酸、還原糖等理化指標(biāo)及動(dòng)態(tài)變化；。國(guó)外有Regmi等[8]利用傅里葉變化近紅外和化學(xué)測(cè)量技術(shù)測(cè)定葡萄醋及其衍生產(chǎn)品中的有機(jī)酸；Zhu等[9]利用近紅外光譜結(jié)合最小二乘支持向量機(jī)法檢測(cè)不同醋的總酸含量，并對(duì)醋進(jìn)行分類；Wang等[10]使用1H核磁共振光譜學(xué)與多元分析相結(jié)合比較中國(guó)米醋及歐洲商業(yè)醋組成成分差異；Luo等[11]將紫外與毛細(xì)管電泳法結(jié)合，根據(jù)氨基酸與銅離子的配位相互作用，直接測(cè)定食醋中的氨基酸，并以此評(píng)定醋的質(zhì)量，表明甜味的AAs對(duì)口感的影響最大；Kharchoufi等[12]對(duì)比研究石榴醋和商業(yè)酒醋抗氧化成分以及揮發(fā)性成分等化學(xué)物質(zhì)的差異。因此，雖然各種醋的理化指標(biāo)均已有測(cè)定分析，但是對(duì)于不同季節(jié)生產(chǎn)的傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋和現(xiàn)代工藝鎮(zhèn)江香醋的理化指標(biāo)綜合研究暫未報(bào)道。

試驗(yàn)對(duì)不同季節(jié)生產(chǎn)的2種鎮(zhèn)江香醋的理化指標(biāo)進(jìn)行分析，旨在探究季節(jié)對(duì)于2種不同加工方式生產(chǎn)的醋的理化指標(biāo)的影響，為傳統(tǒng)手工與現(xiàn)代工藝釀醋方法的融合，并在最佳時(shí)節(jié)釀造提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)原料

春季（4月）、夏季（7月）、秋季（11月）、冬季（1月）生產(chǎn)的鎮(zhèn)江香醋均來(lái)自同一生產(chǎn)公司。將4個(gè)季節(jié)生產(chǎn)的傳統(tǒng)手工香醋標(biāo)記為S-C、S-X、S-Q、S-D，將工業(yè)生產(chǎn)鎮(zhèn)江香醋標(biāo)記為G-C、G-X、G-Q、G-D，每種標(biāo)記的醋樣取5個(gè)樣本。

1.2 試驗(yàn)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(guó)藥集團(tuán)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(shè)備

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

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 還原糖的測(cè)定

采用3, 5-二硝基水楊酸（DNS）法[13]測(cè)定。

1.4.2 總酸的測(cè)定

用氫氧化鈉進(jìn)行滴定，按GB/T 5009.41—2003[14]測(cè)定。

1.4.3 氨基酸態(tài)氮的測(cè)定

用氫氧化鈉進(jìn)行滴定，按GB/T 18186—2000[15]測(cè)定。

1.4.4 有機(jī)酸的測(cè)定

1.4.4.1 樣品預(yù)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(guò)濾（使用0.22 μm纖維膜），高效液相色譜儀分析。

1.4.4.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

按照表1準(zhǔn)確配置有機(jī)酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

表1 有機(jī)酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配方

1.4.4.3 色譜條件

色譜柱：紫外檢測(cè)器，210 nm。C18柱（4.6 mm× 150 mm，5 μm）；柱溫30℃；流動(dòng)相：NaH2PO4（20 mmol/L），用1 mol/L磷酸調(diào)至pH 2.7；進(jìn)樣體積20 μL。

1.4.5 有機(jī)酸的定性和定量測(cè)定

標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)比定性分析，定量分析采用外標(biāo)法，每個(gè)樣品3次平行。

1.4.6 游離氨基酸的測(cè)定

1.4.6.1 樣品預(yù)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(guò)濾（0.45 μm微孔濾膜），氨基酸自動(dòng)分析儀分析，每個(gè)樣品平行測(cè)定3次。

1.4.6.2 氨基酸自動(dòng)分析色譜條件

流動(dòng)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(zhǎng)Ex=440 nm、Em=570 nm；流速1.0 mL/min；柱溫40℃；熒光檢測(cè)器。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同季節(jié)生產(chǎn)的傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋和工業(yè)生產(chǎn)鎮(zhèn)江香醋中還原糖含量的差異

從表2可以看出，現(xiàn)代工藝鎮(zhèn)江香醋中還原糖濃度要高于傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋?，F(xiàn)代工藝鎮(zhèn)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(jié)對(duì)于傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江還原糖濃度影響相對(duì)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(fā)酵過(guò)程中各菌對(duì)于溫度變化產(chǎn)生影響的不同所致。冬季溫度低，其他雜菌不易生長(zhǎng)繁殖，減少對(duì)還原糖的消耗，低溫也使得發(fā)酵條件不會(huì)因?yàn)榘l(fā)酵產(chǎn)物的揮發(fā)而遭到破壞，因此對(duì)于2種醋來(lái)說(shuō)均是冬季釀造得到的還原糖濃度最高。

表2 不同季節(jié)生產(chǎn)的鎮(zhèn)江香醋中還原糖含量

2.2 不同季節(jié)生產(chǎn)的手工醋和工業(yè)醋中總酸含量的差異

從表3可以看出，4個(gè)季節(jié)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(jié)的工藝醋。2種醋中春秋兩季生產(chǎn)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(fā)酵菌生長(zhǎng)的最適溫度，微生物代謝速率加快，醋酸發(fā)酵的效率高；夏季和冬季過(guò)高或者過(guò)低的溫度使得微生物的生長(zhǎng)受到抑制，減緩發(fā)酵速度，并且夏季發(fā)酵產(chǎn)生的一部分酸會(huì)由于高溫而揮發(fā)，因此夏季生產(chǎn)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(jié)生產(chǎn)的鎮(zhèn)江香醋中總酸含量

2.3 不同季節(jié)生產(chǎn)的手工醋和工業(yè)醋中氨基酸態(tài)氮含量的差異

氨基酸態(tài)氮含量的高低代表了食醋中蛋白質(zhì)分解的程度，其含量越高，表示蛋白質(zhì)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(gè)季節(jié)中手工醋中氨基酸態(tài)氮含量均比同季節(jié)的工藝醋要高，說(shuō)明手工醋比工藝醋口味更鮮美、營(yíng)養(yǎng)更豐富，而這可能是由于手工醋采用的多菌種發(fā)酵方式相對(duì)于單菌種發(fā)酵的工藝醋對(duì)原料中蛋白質(zhì)的分解效率要高。4個(gè)季節(jié)中無(wú)論是手工醋還是工藝醋，其中的氨基酸態(tài)氮與總酸含量均在夏季最低，但是氨基酸態(tài)氮含量最高的是冬季，說(shuō)明溫度的變化對(duì)于工藝醋中氨基酸態(tài)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(fā)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(jìng)爭(zhēng)下生長(zhǎng)受到抑制，發(fā)酵效率降低，雜菌的生長(zhǎng)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(jié)生產(chǎn)的鎮(zhèn)江香醋中氨基酸態(tài)氮含量

2.4 不同季節(jié)生產(chǎn)的手工醋和工業(yè)醋有機(jī)酸含量的差異

有機(jī)酸是醋酸味的主要化合物，少數(shù)有機(jī)酸來(lái)自于原材料，而多數(shù)來(lái)自于發(fā)酵過(guò)程，其含量及純度可以體現(xiàn)其來(lái)源及發(fā)酵時(shí)采用的老化技術(shù)[17]。由表5得到，4個(gè)季節(jié)生產(chǎn)的手工醋中有機(jī)酸總含量均高于同季節(jié)的工藝醋，可能是由于菌種不同所致。2種醋中有機(jī)酸含量均為春季生產(chǎn)時(shí)最高，夏季最低。手工醋在春季生產(chǎn)時(shí)達(dá)5 867.47 mg/100 mL，而在夏季時(shí)僅4 980.95 mg/100 mL，降低15%，工藝醋在春季生產(chǎn)時(shí)達(dá)5 664.03 mg/100 mL，在夏季時(shí)僅4 916.66 mg/100 mL，降低13%，說(shuō)明生產(chǎn)季節(jié)的改變對(duì)于2種醋中有機(jī)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(jìn)雜菌生長(zhǎng)。

表5 不同季節(jié)生產(chǎn)的鎮(zhèn)江香醋中有機(jī)酸總含量

結(jié)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(duì)應(yīng)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(fā)酵更有利于多種酸的生成。4個(gè)季節(jié)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(duì)含量最低，分別為30.81%和21.59%；冬季生產(chǎn)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(duì)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(chǎn)的鎮(zhèn)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(jié)生產(chǎn)的鎮(zhèn)江香醋中各有機(jī)酸所占百分含量

圖1 不同季節(jié)生產(chǎn)的鎮(zhèn)江香醋中乙酸相對(duì)含量及乳酸、檸檬酸和琥珀酸總相對(duì)含量

2.5 不同生產(chǎn)季節(jié)手工醋和工業(yè)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(chǎn)工藝有關(guān)。由表7可以得到，4個(gè)季節(jié)生產(chǎn)的醋中，手工醋中游離氨基酸含量均高于工業(yè)醋，這可能是由于手工醋采用的是多菌種混合發(fā)酵，比工業(yè)醋采用的是純種發(fā)酵更有益于游離氨基酸的產(chǎn)生。2種醋均是冬季生產(chǎn)時(shí)游離氨基酸含量高，夏季生產(chǎn)時(shí)含量低。手工醋中的游離氨基酸在冬季時(shí)達(dá)1 801.68 mg/100 mL，工業(yè)醋達(dá)1 348.88 mg/100 mL；夏季時(shí)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(duì)2種醋生產(chǎn)過(guò)程中游離氨基酸的產(chǎn)生有一定影響，并且對(duì)手工醋影響更大。

表7 不同季節(jié)生產(chǎn)的鎮(zhèn)江香醋中游離氨基酸總含量

從表8可以看出，在檢測(cè)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(gè)季節(jié)生產(chǎn)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(yè)醋高。4個(gè)季節(jié)生產(chǎn)的鎮(zhèn)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(duì)鎮(zhèn)江香醋的特殊風(fēng)味有很大影響。半胱氨酸、蛋氨酸、組氨酸等雖然在鎮(zhèn)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(fēng)味更加柔和。

表8 不同季節(jié)生產(chǎn)的鎮(zhèn)江香醋中各游離氨基酸所占百分含量

接表8

3 結(jié)論

4個(gè)季節(jié)生產(chǎn)的手工醋中除了還原糖外，總酸、氨基酸態(tài)氮、有機(jī)酸和游離氨基酸含量均比工業(yè)醋高，這與手工醋的多菌種混合發(fā)酵和工業(yè)醋的單一菌種發(fā)酵的生產(chǎn)發(fā)酵方式有直接關(guān)系。2種醋中總酸、有機(jī)酸、游離氨基酸的總含量或相對(duì)含量的差異，說(shuō)明與工業(yè)醋相比，手工醋的口感更柔和、醇厚。

鎮(zhèn)江香醋中還原糖、氨基酸態(tài)氮和游離氨基酸含量在冬季生產(chǎn)時(shí)最高，而夏季生產(chǎn)的食醋還原糖、總酸、氨基酸態(tài)氮、有機(jī)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(zhǎng)感染發(fā)酵環(huán)境，有益菌繁殖受到抑制，發(fā)酵效率低。結(jié)合不同季節(jié)生產(chǎn)的鎮(zhèn)江香醋中乙酸的相對(duì)含量及乳酸、檸檬酸、琥珀酸的共同所占的相對(duì)含量，可以說(shuō)明冬季生產(chǎn)的鎮(zhèn)江香醋口感更柔和。