不同加工方式镇江香醋不同季节理化指标

李国权，刘小裕，孙宗保*，尹俊玲，李君奎

1. 江苏恒顺集团（镇江 212000）；2. 江苏大学食品与生物工程学院（镇江 212013）

食醋不仅是中国传统的调味品，而且具有美容养颜、抗氧化、抗菌作用。有研究结果表明其抗氧化作用相当于商业抗氧化剂，并且显著的抗菌作用意味着醋可以发展成为用于医疗、水产养殖和牲畜养殖的无菌产品[1]。拥有悠久历史的四大名醋之一镇江香醋，具有酸而不涩，香而微甜，色浓味鲜，愈存愈香等特点，深受消费者喜爱，金梅牌香醋更是远销国外。镇江香醋作为酿造食醋，其滋味主要来源于曲霉、酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等微生物发酵原料后产生的有机酸、氨基酸、糖类等物质，这些理化物质的相互协调作用使得醋拥有独特口感及风味。镇江香醋的酿造方式主要有2种。传统手工多菌种混合发酵和现代工艺纯种发酵，发酵方式的差异及受温度影响使发酵菌的不同生长使2种醋滋味有所不同。国内外有很多关于醋理化指标的研究，如余永健[2]研究高温季节影响醋酸发酵的主要因素；余鸣春等[3]对镇江恒顺优质香醋总酸、还原糖、游离氨基酸3类的理化指标进行研究；金鸿娟等[4]对不同季节生产的镇江香醋的总酸进行分析比较；王奇利等[5]用HPLC-IRMS技术检测食醋中的有机酸，并利用其指标区分醋的不同出产地；王兴华等[6]利用HPLC等研究生物硒醋及老陈醋中的乳酸以及醋酸含量；于迪等[7]研究小米醋加工过程中总酸、氨基酸态氮、总酯、不挥发酸、还原糖等理化指标及动态变化；。国外有Regmi等[8]利用傅里叶变化近红外和化学测量技术测定葡萄醋及其衍生产品中的有机酸；Zhu等[9]利用近红外光谱结合最小二乘支持向量机法检测不同醋的总酸含量，并对醋进行分类；Wang等[10]使用1H核磁共振光谱学与多元分析相结合比较中国米醋及欧洲商业醋组成成分差异；Luo等[11]将紫外与毛细管电泳法结合，根据氨基酸与铜离子的配位相互作用，直接测定食醋中的氨基酸，并以此评定醋的质量，表明甜味的AAs对口感的影响最大；Kharchoufi等[12]对比研究石榴醋和商业酒醋抗氧化成分以及挥发性成分等化学物质的差异。因此，虽然各种醋的理化指标均已有测定分析，但是对于不同季节生产的传统手工镇江香醋和现代工艺镇江香醋的理化指标综合研究暂未报道。

试验对不同季节生产的2种镇江香醋的理化指标进行分析，旨在探究季节对于2种不同加工方式生产的醋的理化指标的影响，为传统手工与现代工艺酿醋方法的融合，并在最佳时节酿造提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验原料

春季（4月）、夏季（7月）、秋季（11月）、冬季（1月）生产的镇江香醋均来自同一生产公司。将4个季节生产的传统手工香醋标记为S-C、S-X、S-Q、S-D，将工业生产镇江香醋标记为G-C、G-X、G-Q、G-D，每种标记的醋样取5个样本。

1.2 试验试剂

葡萄糖、磺基水杨酸、苯酚、盐酸、硫酸锌、氢氧化钠、亚硫酸钠、37%～40%的甲醛溶液、酒石酸钾钠、亚铁氰化钾、3, 5-二硝基水杨酸等（分析纯，上海国药集团试剂有限公司）；乙酸、草酸、酒石酸、丙酮酸、苹果酸、焦谷氨酸、柠檬酸、琥珀酸（均为色谱纯，Sigma-Aldrich）。

1.3 仪器设备

BS224S型精密电子天平（北京赛多利斯仪器系统有限公司）；UV-2204PC紫外-可见分光光度计（上海安谱科学仪器有限公司）；Agilent 1260高效液相色谱质谱仪（美国Agilent公司）；S-433D氨基酸自动分析仪（德国Sykam公司）；PHS-3C酸度计（上海精密科学仪器有限公司）。

1.4 试验方法

1.4.1 还原糖的测定

采用3, 5-二硝基水杨酸（DNS）法[13]测定。

1.4.2 总酸的测定

用氢氧化钠进行滴定，按GB/T 5009.41—2003[14]测定。

1.4.3 氨基酸态氮的测定

用氢氧化钠进行滴定，按GB/T 18186—2000[15]测定。

1.4.4 有机酸的测定

1.4.4.1 样品预处理

在100 mL容量瓶中滴入5 mL醋样，加入浓度为10.6%的亚铁氰化钾溶液和浓度为30%的硫酸锌溶液各2 mL，定容。混匀，沉淀1 h，过滤（使用0.22 μm纤维膜），高效液相色谱仪分析。

1.4.4.2 标准溶液配制

按照表1准确配置有机酸混合标准溶液。

表1 有机酸混合标准溶液配方

1.4.4.3 色谱条件

色谱柱：紫外检测器，210 nm。C18柱（4.6 mm× 150 mm，5 μm）；柱温30℃；流动相：NaH2PO4（20 mmol/L），用1 mol/L磷酸调至pH 2.7；进样体积20 μL。

1.4.5 有机酸的定性和定量测定

标准品对比定性分析，定量分析采用外标法，每个样品3次平行。

1.4.6 游离氨基酸的测定

1.4.6.1 样品预处理

用1%磺基水杨酸溶液稀释醋样20倍，以1 500 r/min离心，过滤（0.45 μm微孔滤膜），氨基酸自动分析仪分析，每个样品平行测定3次。

1.4.6.2 氨基酸自动分析色谱条件

流动相：A，20 mmol醋酸钠溶液；B，20 mmol醋酸钠-甲醇-乙腈体积比1∶2∶2；4.0 m×125 mm C18柱；波长Ex=440 nm、Em=570 nm；流速1.0 mL/min；柱温40℃；荧光检测器。

2 结果与讨论

2.1 不同季节生产的传统手工镇江香醋和工业生产镇江香醋中还原糖含量的差异

从表2可以看出，现代工艺镇江香醋中还原糖浓度要高于传统手工镇江香醋。现代工艺镇江香醋中春季、夏季、秋季还原糖浓度差值较小，均在30 g/L左右，冬季浓度稍大。季节对于传统手工镇江还原糖浓度影响相对较大，虽然春秋两季差值较小，但是夏季和冬季还原糖浓度差值较大，这可能是手工醋采用的多菌种混合发酵过程中各菌对于温度变化产生影响的不同所致。冬季温度低，其他杂菌不易生长繁殖，减少对还原糖的消耗，低温也使得发酵条件不会因为发酵产物的挥发而遭到破坏，因此对于2种醋来说均是冬季酿造得到的还原糖浓度最高。

表2 不同季节生产的镇江香醋中还原糖含量

2.2 不同季节生产的手工醋和工业醋中总酸含量的差异

从表3可以看出，4个季节中手工醋和工艺醋中总酸的变化不是特别大，但是除了夏季以外，手工醋中总酸的含量要高于同季节的工艺醋。2种醋中春秋两季生产所得到的总酸含量要高于冬季和夏季，这可能是由于春秋两季的温度更接近发酵菌生长的最适温度，微生物代谢速率加快，醋酸发酵的效率高；夏季和冬季过高或者过低的温度使得微生物的生长受到抑制，减缓发酵速度，并且夏季发酵产生的一部分酸会由于高温而挥发，因此夏季生产的总酸含量比冬季稍低。春夏两季总酸含量差别大的情况手工醋比工艺醋更明显，手工醋夏季比春季降低23.58%，而工艺醋只降低18.5%。

表3 不同季节生产的镇江香醋中总酸含量

2.3 不同季节生产的手工醋和工业醋中氨基酸态氮含量的差异

氨基酸态氮含量的高低代表了食醋中蛋白质分解的程度，其含量越高，表示蛋白质的利用率越高，食醋越鲜美，滋味越好[16]。从表4可以看出，4个季节中手工醋中氨基酸态氮含量均比同季节的工艺醋要高，说明手工醋比工艺醋口味更鲜美、营养更丰富，而这可能是由于手工醋采用的多菌种发酵方式相对于单菌种发酵的工艺醋对原料中蛋白质的分解效率要高。4个季节中无论是手工醋还是工艺醋，其中的氨基酸态氮与总酸含量均在夏季最低，但是氨基酸态氮含量最高的是冬季，说明温度的变化对于工艺醋中氨基酸态氮含量影响更为显著，工艺醋中夏季比冬季减少43.7%，多菌种混合发酵的手工醋夏季比冬季也减少35%。高温条件下，有益菌在大量杂菌的竞争下生长受到抑制，发酵效率降低，杂菌的生长也使得生成的氨基酸更容易分解成其他小分子。

表4 不同季节生产的镇江香醋中氨基酸态氮含量

2.4 不同季节生产的手工醋和工业醋有机酸含量的差异

有机酸是醋酸味的主要化合物，少数有机酸来自于原材料，而多数来自于发酵过程，其含量及纯度可以体现其来源及发酵时采用的老化技术[17]。由表5得到，4个季节生产的手工醋中有机酸总含量均高于同季节的工艺醋，可能是由于菌种不同所致。2种醋中有机酸含量均为春季生产时最高，夏季最低。手工醋在春季生产时达5 867.47 mg/100 mL，而在夏季时仅4 980.95 mg/100 mL，降低15%，工艺醋在春季生产时达5 664.03 mg/100 mL，在夏季时仅4 916.66 mg/100 mL，降低13%，说明生产季节的改变对于2种醋中有机酸的含量变化均有较大影响。原因可能是夏季的高温一方面使得有益菌酶活性受到影响，另一方促进杂菌生长。

表5 不同季节生产的镇江香醋中有机酸总含量

结合表6和图1可以得到，2种醋中乙酸含量均较高，虽然工艺醋中乙酸含量均比对应的手工醋含量高，但乳酸、柠檬酸、琥珀酸总含量均低于手工醋，可能的原因是多菌种发酵更有利于多种酸的生成。4个季节中，乙酸含量明显夏季高于冬季，手工醋中，夏季乙酸占62.54%，乙酸占71.93%，乳酸、柠檬酸和琥珀酸共同所占相对含量最低，分别为30.81%和21.59%；冬季生产的2种醋中，手工醋中乙酸占55.41%，工艺醋占57.11%，乳酸、柠檬酸和琥珀酸共同所占相对含量在冬季含量最高，分别为37.12%和33.56%。由乙酸、乳酸、柠檬酸和琥珀酸占比可知，冬季生产的镇江香醋口感较柔和，其手工醋比工艺醋更加醇厚。

表6 不同季节生产的镇江香醋中各有机酸所占百分含量

图1 不同季节生产的镇江香醋中乙酸相对含量及乳酸、柠檬酸和琥珀酸总相对含量

2.5 不同生产季节手工醋和工业醋中游离氨基酸含量的差异

食醋中氨基酸的含量决定了食醋的味道是否醇厚、宜人，另外，氨基酸还有缓冲作用，可以中和醋的酸味，使其更加鲜柔，氨基酸的分布与含量和醋的原料及生产工艺有关。由表7可以得到，4个季节生产的醋中，手工醋中游离氨基酸含量均高于工业醋，这可能是由于手工醋采用的是多菌种混合发酵，比工业醋采用的是纯种发酵更有益于游离氨基酸的产生。2种醋均是冬季生产时游离氨基酸含量高，夏季生产时含量低。手工醋中的游离氨基酸在冬季时达1 801.68 mg/100 mL，工业醋达1 348.88 mg/100 mL；夏季时分别仅为1 285.24和1 003.79 mg/100 mL，减少28.66%和21.89%。故温度对2种醋生产过程中游离氨基酸的产生有一定影响，并且对手工醋影响更大。

表7 不同季节生产的镇江香醋中游离氨基酸总含量

从表8可以看出，在检测出的17种游离氨基酸中包含7种人体必需氨基酸，它们的总含量占游离氨基酸总量的31%～43%，而且除夏季外，其他3个季节生产的手工醋中这7种必需氨基酸共同所占的百分含量均比工业醋高。4个季节生产的镇江香醋中所占百分含量较高的游离氨基酸分别是丙氨酸、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。这3种氨基酸可能对镇江香醋的特殊风味有很大影响。半胱氨酸、蛋氨酸、组氨酸等虽然在镇江香醋中的含量较低，但它们的存在能减弱食醋的刺激性，使食醋的风味更加柔和。

表8 不同季节生产的镇江香醋中各游离氨基酸所占百分含量

接表8

3 结论

4个季节生产的手工醋中除了还原糖外，总酸、氨基酸态氮、有机酸和游离氨基酸含量均比工业醋高，这与手工醋的多菌种混合发酵和工业醋的单一菌种发酵的生产发酵方式有直接关系。2种醋中总酸、有机酸、游离氨基酸的总含量或相对含量的差异，说明与工业醋相比，手工醋的口感更柔和、醇厚。

镇江香醋中还原糖、氨基酸态氮和游离氨基酸含量在冬季生产时最高，而夏季生产的食醋还原糖、总酸、氨基酸态氮、有机酸和游离氨基酸含量均最低，这主要是由于夏季温度高，杂菌生长感染发酵环境，有益菌繁殖受到抑制，发酵效率低。结合不同季节生产的镇江香醋中乙酸的相对含量及乳酸、柠檬酸、琥珀酸的共同所占的相对含量，可以说明冬季生产的镇江香醋口感更柔和。