赤水曬醋的揮發(fā)性香氣特征及氨基酸分析

朱曉春 孫優(yōu)蘭 蔣力力 尚煜豪 張德芹

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2024.05.028

引文格式：朱曉春，孫優(yōu)蘭，蔣力力，等.赤水曬醋的揮發(fā)性香氣特征及氨基酸分析[J].中國調(diào)味品，2024，49（5）：166-170，182.

ZHU X C， SUN Y L， JIANG L L， et al. Analysis of volatile aroma characteristics and amino acids of Chishui sun-dried vinegar[J].China Condiment，2024，49（5）：166-170，182.

摘要：食醋的香氣和口味特征是其品質(zhì)的重要組成部分。采用感官定量描述性分析評(píng)價(jià)赤水曬醋的風(fēng)味輪廓；應(yīng)用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析曬醋中的揮發(fā)性成分，通過氣味活度值法確定重要香氣組分；測(cè)定曬醋的氨基酸含量，依據(jù)“蛋白質(zhì)評(píng)價(jià)必需氨基酸標(biāo)準(zhǔn)模式”進(jìn)行營養(yǎng)評(píng)價(jià)，通過滋味活度值法進(jìn)行呈味評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，曬醋酸香突出，花果香明顯；口味以酸味和鮮味為主。檢出揮發(fā)性香氣成分56種，其中重要的香氣成分14種，主要為二甲基三硫、2-甲基丁醛、2-甲基丙醛。檢出氨基酸17種，必需氨基酸含量高，曬醋營養(yǎng)價(jià)值高；有呈味貢獻(xiàn)的氨基酸有11種，谷氨酸和丙氨酸的滋味貢獻(xiàn)度較大。

關(guān)鍵詞：曬醋；揮發(fā)性成分；氣味活度值（OAV）；氨基酸；滋味活度值（TAV）

中圖分類號(hào)：TS264.22????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A????? 文章編號(hào)：1000-9973（2024）05-0166-05

Analysis of Volatile Aroma Characteristics and Amino Acids

of Chishui Sun-Dried Vinegar

ZHU Xiao-chun， SUN You-lan， JIANG Li-li， SHANG Yu-hao， ZHANG De-qin*

（Guizhou Xijiu Co.， Ltd.， Zunyi 564622， China）

Abstract： The aroma and taste characteristics of vinegar are important components of its quality. The flavor profile of Chishui sun-dried vinegar is evaluated by sensory quantitative descriptive analysis. The volatile components in sun-dried vinegar are analyzed by headspace solid phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry， and the important aroma components are determined by odor activity value method.The content of amino acids in sun-dried vinegar is determined， the nutritional evaluation is carried out according to the “standard model for protein evaluation of essential amino acids”， and the taste evaluation is conducted by taste activity value method. The results show that sour aroma of sun-dried vinegar is prominent， and the floral and fruity aroma is obvious.The taste is mainly sourness and umami. Fifty-six kinds of volatile aroma components are detected， among which， there are fourteen important aroma components， mainly are dimethyl trisulfide， 2-methylbutyraldehyde and 2-methylpropanal. Seventeen kinds of amino acids are detected， and the content of essential amino acids is high， indicating that the nutritional value of sun-dried vinegar is high. There are eleven amino acids that contribute to taste， and glutamic acid and alanine have greater contribution to taste.

Key words： sun-dried vinegar; volatile components; odor activity value （OAV）; amino acids; taste activity value （TAV）

收稿日期：2023-11-15

基金項(xiàng)目：貴州省工業(yè)和信息化發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目（黔財(cái)工[2021]165號(hào)）

作者簡(jiǎn)介：朱曉春（1997—），女，碩士，研究方向：食品風(fēng)味化學(xué)。

*通信作者：張德芹（1973—），男，高級(jí)工程師，碩士，研究方向：白酒釀造。

食醋是調(diào)味品行業(yè)的第二大品類[1]。在我國，食醋發(fā)展具有區(qū)域性顯著的特點(diǎn)，不同地區(qū)的食醋生產(chǎn)工藝和風(fēng)味特征都有明顯差異[2]。近年來，隨著人們生活水平和健康意識(shí)的提升，食醋行業(yè)高端化、營養(yǎng)健康化和功能細(xì)分化的發(fā)展態(tài)勢(shì)已逐步形成，消費(fèi)者對(duì)食醋的品質(zhì)也有了更高的追求[3]。而食醋品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)便是其風(fēng)味特征，這在很大程度上決定著消費(fèi)者的選擇，也影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。因此，對(duì)食醋香氣和口味的解析一直是其品質(zhì)研究的基礎(chǔ)和重點(diǎn)。

赤水曬醋是貴州的名醋，也是當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)，經(jīng)草藥制曲、熬粥加藥、醋醅裝壇、日光曝曬、浸淋取醋等傳統(tǒng)工序制成，具有香、濃、酸、醇等特點(diǎn)[4]，深受當(dāng)?shù)厝藗兊南矏?，被列為貴州省非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄與國家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品[5]。目前，對(duì)赤水曬醋的相關(guān)研究主要集中在關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的微生物方面，包括制曲[4]、發(fā)酵[6-12]、曝曬[13]、陳釀[14]等環(huán)節(jié)。而曬醋產(chǎn)品品質(zhì)所涉及的香氣、口味和營養(yǎng)的研究較少，如唐杰等[15]對(duì)曬醋的39種香氣成分進(jìn)行了測(cè)定；楊沙等[16]和盧葉等[17]分別建立了曬醋中6種功能性成分和9種有機(jī)酸的檢測(cè)方法；關(guān)于曬醋中具有重要呈味功能和營養(yǎng)價(jià)值的氨基酸的研究還未見報(bào)道，但對(duì)這些品質(zhì)方面的解析是認(rèn)識(shí)其風(fēng)味特征形成的基礎(chǔ)，對(duì)市場(chǎng)消費(fèi)和企業(yè)經(jīng)濟(jì)都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，本文從感官評(píng)價(jià)、揮發(fā)性香氣和氨基酸等方面對(duì)赤水曬醋的品質(zhì)進(jìn)行研究，解析其香氣、口味和營養(yǎng)價(jià)值，旨在為赤水曬醋的風(fēng)味特征、品質(zhì)評(píng)價(jià)和質(zhì)量提升提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)參考。

1? 材料和方法

1.1? 材料

12個(gè)常見市售赤水曬醋的產(chǎn)品信息見表1，陳釀時(shí)間為3～6年，均購自貴州省赤水市的曬醋品牌店鋪。

1.2? 試劑

氯化鈉（分析純）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；無水乙醇、2-辛醇（均為色譜純）：美國Sigma-Aldrich公司。

1.3? 主要儀器與設(shè)備

GC7890-5975MSD氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀? 美國安捷倫公司；2 cm 50/30 μm DVB/CAR/PDMS三相萃取頭? 美國 Supelco 公司；MPS-2型多功能自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)? 德國Gerstel公司；S433D 全自動(dòng)氨基酸分析儀? 德國Sykam公司；QT-1旋渦混合器? 上海琪特分析儀器有限公司；Avanti J-E高速冷凍離心機(jī)? 美國Beckman Coulter公司；SB25-12DT超聲波清洗機(jī)? 寧波新芝生物科技股份有限公司；AR2130/C電子天平? 奧豪斯儀器（上海）有限公司；Milli-Q超純水儀? 美國Millipore公司。

1.4? 方法

1.4.1? 感官分析方法

采用定量描述性分析。感官評(píng)價(jià)小組由8名成員組成，所有成員均通過基本香味標(biāo)度測(cè)試、差別檢驗(yàn)及香味描述檢驗(yàn)。參考孔祥偉等[18]篩選出的中國釀造食醋的16個(gè)感官描述詞，再經(jīng)小組綜合討論篩選，確定赤水曬醋的6個(gè)滋味描述屬性（酸味、甜味、苦味、咸味、鮮味、澀味）和6個(gè)香氣描述屬性（酸香、甜香、醬香、焦香、花果香、麩味）。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為0～5分10標(biāo)度制（0=不可感知，5=強(qiáng)度非常高）。記錄各感官評(píng)價(jià)人員的打分結(jié)果，每個(gè)樣品最終分值為8人的加權(quán)平均值。

1.4.2? 揮發(fā)性成分的檢測(cè)方法[19]

前處理?xiàng)l件：準(zhǔn)確吸取5 mL醋樣品，置于20 mL頂空瓶中，加入1.5 g NaCl和10 μL 2-辛醇（終濃度為19.823 mg/L，內(nèi)標(biāo)物），加蓋密封，樣品于60 ℃孵化30 min，隨后萃取吸附50 min后直接進(jìn)樣，在250 ℃下GC解吸5min。每個(gè)樣品在相同條件下重復(fù)3次。

GC-MS條件：DB-FFAP色譜柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm， J & W Scientific Inc.）。進(jìn)樣口溫度250 ℃，不分流模式。載氣為高純氦氣（He），流速1.2 mL/min。升溫程序：起始溫度40 ℃，保持1 min，以2.5 ℃/min升至100 ℃，保持1 min，以3 ℃/min升至160 ℃，保持1 min，以5 ℃/min升至230 ℃，保持10 min，離子源為EI源，離子源溫度230 ℃，電子能量70 eV；四極桿溫度150 ℃；質(zhì)量掃描范圍25～550 amu。

定性定量方法：通過美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院NIST 20.L質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索和標(biāo)準(zhǔn)譜圖比較對(duì)未知化合物進(jìn)行檢索，并利用內(nèi)標(biāo)的濃度與檢測(cè)出的各物質(zhì)峰面積計(jì)算各物質(zhì)的含量。

1.4.3? 氨基酸檢測(cè)方法[20]

樣品前處理：稱取2 mL曬醋樣品，加入30 mL無水乙醇，渦旋振蕩2 min，再用超純水定容至50 mL，-20 ℃冷凍30 min，以10 000 r/min離心5 min，再取上清液1 mL過膜上機(jī)，采用全自動(dòng)氨基酸分析儀進(jìn)行檢測(cè)。

1.4.4 ?氣味活度值（OAV）、滋味活度值（TAV）計(jì)算

氣味活度值（odor activity value，OAV）是衡量香氣物質(zhì)貢獻(xiàn)度的重要指標(biāo)，OAV＞1表示該化合物對(duì)樣品香氣有貢獻(xiàn)，OAV越大，表明該香氣化合物貢獻(xiàn)越大，其計(jì)算公式為：

OAV=揮發(fā)性化合物的濃度/揮發(fā)性化合物的氣味閾值。

滋味活度值（taste activity value，TAV）是評(píng)價(jià)滋味物質(zhì)貢獻(xiàn)度的指標(biāo)，TAV＞1表示該滋味物質(zhì)對(duì)樣品的滋味有顯著影響，且數(shù)值越大，貢獻(xiàn)作用越大，其計(jì)算公式為：

TAV=不揮發(fā)化合物的濃度/不揮發(fā)化合物的滋味閾值。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 赤水曬醋感官評(píng)價(jià)結(jié)果

GB 2719—2018《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食醋》中食醋的感官特性包括色澤、滋味和氣味、狀態(tài)。在色澤和狀態(tài)方面，12款赤水曬醋產(chǎn)品的色澤均呈現(xiàn)棕紅色，體態(tài)均澄清；滋味和氣味特性采用感官定量描述性分析，通過組建的品評(píng)小組，對(duì)12款赤水曬醋的6個(gè)滋味屬性和6個(gè)香氣屬性進(jìn)行了綜合感官評(píng)價(jià)，感官屬性強(qiáng)度結(jié)果見圖1和圖2。

由圖1可知，12款赤水曬醋產(chǎn)品中，S12的酸香最突出，且具有明顯的花果香；S1、S2、S10的醬香、焦香較突出；S8和S9具有明顯的焦香；S3、S6、S7具有明顯的花果香。此外，感官品評(píng)還發(fā)現(xiàn)，S5和S11的香氣不協(xié)調(diào)，有明顯異味，S5有明顯臭氣，S11有明顯酒精發(fā)酵味。

由圖2可知，S1的甜味和鮮味最突出；S12的酸味最突出，鮮味較明顯；S6和S7具有明顯的酸味和鮮味；S11的苦味很明顯。

2.2? 赤水曬醋揮發(fā)性香氣成分分析

2.2.1? 揮發(fā)性成分檢測(cè)結(jié)果

揮發(fā)性成分是構(gòu)成食醋香氣特征的基礎(chǔ)。對(duì)12款赤水曬醋的揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)果見圖3。

由圖3可知，在12款曬醋產(chǎn)品中共檢測(cè)出7大類揮發(fā)性成分，共56種，分別為酸類8種，酯類15種，醛類10種，酮類5種，醇類3種，吡嗪類9種，其他類6種，含量整體表現(xiàn)為酸類＞醛類＞酯類＞吡嗪類＞醇類＞其他類＞酮類。揮發(fā)性成分總含量最高的為S12，最低的為S11。

檢出的酸類成分中，乙酸作為食醋中最主要的酸類化合物，對(duì)食醋的香氣和口味均起到重要作用。12款曬醋產(chǎn)品中，S12檢出的揮發(fā)性成分中乙酸含量最高，為16.617 mg/L；S11中乙酸含量最低，僅為0.123 mg/L。在檢出的酯類成分中，呈花果香的乙酸苯乙酯和呈椰子香的γ-壬內(nèi)酯含量整體較高，特別是在S12中，其含量分別為0.550 mg/L和0.750 mg/L，這些成分可能是導(dǎo)致S12感官品評(píng)中酸香突出、花果香特征明顯的原因之一。

此外，在食醋發(fā)酵及曬制過程中，還原糖和氨基酸共同作用發(fā)生美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生類黑素、糠醛、吡嗪類化合物等風(fēng)味物質(zhì)[21]。其中，糠醛具有焦糖香氣，以S10中檢出含量最高，為3.048 mg/L；吡嗪類化合物多呈現(xiàn)堅(jiān)果香，以S9中檢出含量最高，為1.46 mg/L。四甲基吡嗪（又名川穹嗪）具有降血壓、活血化瘀、改善冠心病、溶栓抑栓及清除自由基等功能[22]，為曬醋提供了特有的保健價(jià)值，該化合物在S3、S10和S9中含量較高。

2.2.2? 揮發(fā)性成分OAV分析

為了考察揮發(fā)性成分對(duì)曬醋香氣特征的貢獻(xiàn)度，通過香氣閾值算出各揮發(fā)性成分的氣味活度值，以O(shè)AV>1作為篩選標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)重要的香氣貢獻(xiàn)成分進(jìn)行分析，結(jié)果見表2。

由表2可知，12款赤水曬醋產(chǎn)品中，共篩選得到14種OAV＞1的重要香氣成分。其中以二甲基三硫的香氣貢獻(xiàn)最突出（OAV為213～4 142），在S1中的香氣貢獻(xiàn)最大，S12次之，該成分具有洋蔥味，可作為食品增香劑，在食醋中具有正向風(fēng)味調(diào)控作用。此外，2-甲基丁醛和2-甲基丙醛的香氣貢獻(xiàn)總體也較突出，分別具有可可、麥芽香和燒烤、焦糖香，對(duì)食醋香氣具有一定調(diào)和作用。相反，S5中的香氣貢獻(xiàn)總體最少，這與其感官品評(píng)的結(jié)果相符。

2.3? 赤水曬醋氨基酸分析

食醋中的游離氨基酸不僅有營養(yǎng)價(jià)值，而且具有呈味功能。其中，Lys、Phe、Met、Thr、Ile、Leu、Val、Try是人體必需的8種氨基酸；氨基酸的呈味主要包括鮮味（Asp、Glu）、甜味（Thr、Ser、Gly、Ala、Pro、Met）以及苦味（Val、His、Ile、Leu、Phe、Lys、Arg、Tyr）三大類[24-25]。采用氨基酸自動(dòng)分析儀對(duì)曬醋樣品中的氨基酸進(jìn)行測(cè)定，基于WHO/FAO提出的“蛋白質(zhì)評(píng)價(jià)必需氨基酸標(biāo)準(zhǔn)模式”，對(duì)12款赤水曬醋產(chǎn)品開展氨基酸營養(yǎng)評(píng)價(jià)分析；基于呈味氨基酸的滋味活度值，對(duì)曬醋產(chǎn)品的呈味特征進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.3.1? 氨基酸含量檢測(cè)結(jié)果

12款赤水曬醋產(chǎn)品中檢出的氨基酸含量比例結(jié)果見圖4。

由圖4可知，從12款曬醋產(chǎn)品中共檢出17種氨基酸，有7種是人體必需氨基酸，氨基酸總含量最高的是S1（3 322.87 mg/dL），最低的是S11（600.33 mg/dL）?？傮w上Ala、Val、Leu的含量較高，它們能夠增強(qiáng)食醋的緩沖能力，降低刺激感[26]。而Lys作為第一必需氨基酸，在人體新陳代謝中起著重要作用，具有增強(qiáng)胃液分泌、提高蛋白質(zhì)的利用率、增強(qiáng)造血機(jī)能、增強(qiáng)抗病能力的作用[27]，在S1中的含量為114.14 mg/dL，遠(yuǎn)高于其他產(chǎn)品。此外，檢出鮮味氨基酸2種，甜味氨基酸6種，苦味氨基酸8種。由呈味氨基酸的含量占比情況可知，12款曬醋產(chǎn)品中僅S11的氨基酸含量占比為苦味氨基酸>甜味氨基酸>鮮味氨基酸，其余產(chǎn)品的含量占比均為甜味氨基酸>苦味氨基酸>鮮味氨基酸。

氨基酸在食品營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)中也起著十分重要的作用，尤其是必需氨基酸的種類、含量及比例。WHO/FAO提出的“蛋白質(zhì)評(píng)價(jià)必需氨基酸標(biāo)準(zhǔn)模式”規(guī)定人體必需氨基酸（EAA）與總氨基酸（NAA）的比值和必需氨基酸（EAA）與非必需氨基酸（TAA）的比值分別為40%和60%[28]，即食品中所含的EAA比例越接近人體EAA的比例，其營養(yǎng)價(jià)值越高。赤水曬醋中EAA的占比情況見表3。

由表3可知，12款曬醋產(chǎn)品中所含EAA的含量占比存在差異。S11的E/T為82%，遠(yuǎn)高于參考值60%；E/N為45%，接近參考值40%，S11的EAA占比情況表明其營養(yǎng)價(jià)值較低，其他產(chǎn)品的E/T和E/N均接近參考值（60%、40%）?？傮w而言，S1呈現(xiàn)較強(qiáng)的氨基酸營養(yǎng)價(jià)值，其EAA含量高，E/T與E/N的比例適宜，其他曬醋產(chǎn)品的氨基酸營養(yǎng)價(jià)值無明顯差異。

2.3.2? 氨基酸TAV分析

氨基酸滋味活度值（TAV）是評(píng)價(jià)氨基酸呈味特征的重要指標(biāo)。在12款曬醋產(chǎn)品中檢出的具有呈味功能的氨基酸有16種，TAV結(jié)果見表4。

由表4可知，12款赤水曬醋產(chǎn)品中呈味氨基酸貢獻(xiàn)度較高的是S1，有11種呈味氨基酸的TAV>1；最低的為S11，僅有3種呈味氨基酸的TAV>1。Glu和Ala的TAV整體較高，說明這兩種氨基酸對(duì)曬醋的滋味貢獻(xiàn)度較大，是重要的呈味氨基酸，兩者在S1中的TAV最高?？傮w上，12款赤水曬醋產(chǎn)品的氨基酸呈味特點(diǎn)主要以鮮味為主，S1的味道最鮮美，S11的鮮味較弱，這也與感官品評(píng)的結(jié)果相符。

3? 結(jié)論

本研究從感官評(píng)價(jià)、揮發(fā)性香氣和氨基酸等方面對(duì)赤水曬醋的品質(zhì)進(jìn)行研究。感官品評(píng)結(jié)果表明，12款赤水曬醋產(chǎn)品的色澤均呈現(xiàn)棕紅色，體態(tài)澄清，酸香突出，花果香明顯，口味以酸味和鮮味為主。揮發(fā)性香氣分析結(jié)果表明，共檢出揮發(fā)性香氣成分56種，其中重要的香氣成分14種，主要為二甲基三硫、2-甲基丁醛、2-甲基丙醛等。氨基酸分析結(jié)果表明，共檢出17種氨基酸，必需氨基酸的含量高，曬醋產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值整體較高；具有呈味貢獻(xiàn)的氨基酸有11種，谷氨酸和丙氨酸的滋味貢獻(xiàn)度較大。綜合解析了赤水曬醋的香氣、口味和營養(yǎng)價(jià)值，為赤水曬醋的風(fēng)味特征、品質(zhì)評(píng)價(jià)提供了基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)參考。

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