特色调味品山西陈醋对区域经济的影响及其加工工艺研究现状

夏维华

(1.河南经贸职业学院，郑州 450046；2.华中科技大学，武汉 430074)

食醋是我国传统的调味品之一，至今已有3000多年的历史[1]。我国食醋的品种繁多、风味不一，其酿造工艺也不尽相同。闻名中国的四大名醋有山西老陈醋、四川保宁麸醋、镇江香醋和福建永春老醋，其中以山西老陈醋为魁首，被誉为“天下第一醋”[2-3]。山西陈醋中的醋酸含量最多，具有多种游离氨基酸和丰富的维生素、糖类物质、无机盐成分等。山西陈醋具有较好的养生保健功效，如能助消化、增进食欲、降低血糖和血压、提高机体免疫力等，长期食用可起到抗氧化、软化血管和美容养颜的功效[4-9]。

山西陈醋以高粱为主要原材料，混合大麦、豌豆做成的大曲形成酒醪开始发酵，酒化发酵结束后，加入麸皮、稻壳、谷糠等辅料形成醋醅后进入醋化阶段继续发酵，再经高温熏醅、淋醋、陈酿等工艺，即可酿造完成，工艺流程见图1[10-13]。

图1 山西陈醋酿造的常见工艺流程Fig.1 The common technical process of Shanxi aged vinegar brewing

山西陈醋的整个酿造过程可分为“蒸、酵、熏、淋、陈”五大步骤，依靠大曲和自然界中微生物的发酵，再经“夏伏晒、冬捞冰”工艺，便可酿造出“绵、酸、香、甜、鲜”的山西陈醋[14]。在发酵过程中，大曲、醋醅和周围环境中的微生物不断生长代谢，使物料在酶系的分解作用下完成糖化、酒化和醋化发酵等过程，在物料、多种微生物和酶系等共同作用下产生大量的氨基酸、酯类物质和有机酸等，赋予了山西陈醋的独特风味和口感[15-17]。

1 特色调味品山西陈醋对区域经济的影响

山西的经济发展长期以来主要以煤炭产业为主，经济结构形式较为单一，且面临着资源枯竭和污染环境等问题[18]。自2013年，山西省的经济增速较慢，因而山西的经济转型迫在眉睫。醋行业是山西区域经济的重要部分，其产业的大力发展有助于山西整体的经济转型。2018年中国调味品协会《中国调味品著名品牌企业50强/100强》数据显示，全国共有38家食醋企业，其中就有7家企业在山西；从产量上说，目前国内食醋产业的年产量约500万吨，而山西食醋年产规模高达80多万吨，占到全国食醋产量的16%，位列中国食醋之首[19]。现阶段，人们的保健意识逐渐提高，与食醋相关的产品也备受关注，因此加大力度扶持山西陈醋企业，促进其产业健康、持续地快速发展，可对助力山西区域经济的转型产生深远的影响。

2 山西陈醋的加工工艺

2.1 酿造原料与山西陈醋品质之间的关系

酿造陈醋的原料种类很多，凡具有高含量淀粉和糖分的原料都可做醋。高粱一直作为酿造山西陈醋的主要原料，由其酿造出的陈醋质量上佳且出醋量高。研究表明，品种不同的高粱含有的营养成分差异较大，且由此酿造的陈醋风味也不尽相同[20]。传统陈醋酿造用的是粳性高粱，郭旭凯等研究了粳性高粱、糯性高粱与山西陈醋之间的关系，结果表明糯质晋糯4号高粱能达到传统粳质晋杂22号高粱酿造山西陈醋的品质，并且口感绵甜，比传统出醋量高出3%[21]。在继承传统工艺的同时，山西陈醋产业也在不断地探索创新的道路，目前市面上醋制品种类繁多，具有多元化特征，其中保健醋是重点研发的对象之一。葛根作为药食同源植物，富含人体必需的氨基酸、矿物质和黄酮类功能物质，具有多种保健功效如抗氧化、抗衰老、抗癌、降血糖、降血脂、解酒等[22]。吕欢以高粱和葛根为主要原料，研究了葛根醋的酿造工艺，其酿造而成的葛根醋色泽光亮、口感柔和、酸度适中，不仅有山西陈醋的熏香味还具有葛根特有的香气。赵红年等对葛根高粱复合酿造山西陈醋的工艺进行优化，结果表明葛根与高粱重量比为3∶10，葛根粉以10目过筛获得，复合原料蒸煮时间为50 min，酒精发酵和熏醅的时间分别为15 d和3 d，由此工艺酿造的山西陈醋不仅保留了传统的风味特征，还增加了高达75.5 mg/dL的葛根素含量，显著地提高了山西陈醋的保健功效[23]。

除上述以葛根为原料外，以荞麦、黑麦、燕麦、糙米、糯米和各类水果等为发酵原料酿造的醋制品亦受大众喜爱。许艳俊等以苹果、山楂和高粱为原料，依次进行酒精和醋酸发酵，并对得到的4种醋进行风味及功能成分的测定。结果显示：果粮醋的风味物质较丰富，多达69种；且黄酮、多酚的含量较高；果粮醋中的有机酸含量显著增大，包含了果醋和食醋中的有机酸种类[24]。果粮醋是一类新型的保健品，果粮醋的出现不仅丰富了醋类制品的种类，也间接加快了山西醋产业由低端向高端产品的转型。

2.2 山西陈醋糖化和酒化中的微生物

酵母菌、乳酸菌、芽孢杆菌和醋酸菌等是山西陈醋发酵过程中的重要微生物。醋酸菌代谢过程中产生的醋酸是山西陈醋酸味的基础；乳酸菌利用葡萄糖代谢产生的乳酸等能够缓解乙酸带来的强烈刺激性，使食醋的酸味更加柔和，回味绵长；芽孢杆菌产酶的特性可用于发酵生产多种淀粉酶和蛋白酶；而主要的酵母菌有酿酒酵母、假丝酵母、毕赤酵母和产酯酵母等，它们在酶的催化作用下，可将酸和醇等物质转化成酯类化合物，如乙酸乙酯等，赋予山西陈醋独特的香味[25]。为筛选出高产乳酸的乳酸菌和产酯能力强的酵母菌，于迪从山西陈醋发酵过程中共分离出35株乳酸菌和15株酵母菌，经筛选、鉴定后最终得到产酸量高、耐受性较好的两株乳酸菌(干酪乳杆菌CL21和发酵乳杆菌JL6)和一株产脂量高、耐受性好的毕节酵母Y13。将发酵乳杆菌JL6和毕节酵母Y13应用到山西陈醋的酒化发酵阶段，优化出最佳发酵工艺参数为：乳酸菌JL6和毕节酵母Y13总接种量为3.67%，乳酸菌与酵母菌的比例为1.9∶2.0，发酵时间为7.5 d，在此工艺条件下，100 mL发酵液中测得的总酯平均值为1.50 g和总酸平均值为1.74 g。陈嘉等从传统发酵工艺生产的山西陈醋中分离3株增香酵母菌，经鉴定并进行耐受性发酵实验后，结果表明菌株号为Y26的毕赤酵母具有良好的耐酸性和乙醇耐受性，有望开发为新型的发酵剂[26]。

在酒化发酵过程中，所产生的酒精和底物的浓度变高会抑制发酵液中酵母菌的生长和发酵。相关研究表明给予酵母菌足够的氮源营养时，可有效提高酵母菌的乙醇耐受性。与此同时，采用分割式发酵工艺可及时控制底物和酒精的浓度[27-28]。夏瑶瑶等以大豆粕与花生粕为原料筛选出制备生物氮源营养剂的最佳工艺参数为：花生粕与大豆粕的质量比为1∶5，加水量为80%，米曲霉接种量为0.04%，接种温度为40 ℃。制备生物氮源营养剂的工艺流程见图2。

图2 生物氮源营养剂的制备工艺流程Fig.2 The preparation technical process of biological nitrogen source nutrient

2.3 山西陈醋熏醅工艺

熏醅是山西陈醋酿造工艺的精髓，也是陈醋色、香、味的主要来源。传统的山西陈醋熏醅工艺是取1/2发酵成熟的醋醅放入瓮缸中，采用文火加热熏醅，温度为(85±5) ℃，时间长达5 d左右，待醋醅颜色呈现深紫褐色，色泽黑亮且富有浓郁的熏香味时，即可结束熏醅。熏醅过程主要是依靠水解反应和美拉德反应，促进酯香和熏香的有机结合，这对陈醋最终的色、香、味都有着重要的影响。

在传统工艺中，熏醅缸整体升温较慢，周期又长，导致部分醋酸挥发，损失较大；且传统熏醅以明火烟熏，会对周边环境和大气环境造成污染，不符合国家对产业环保和节能减排的生产要求，因此寻求一种可代替明火烟熏的方式，研发新型的熏醅装备对于产业而言是重中之重[29]。目前，利用蒸汽、电、天然气和微波加热的方式等逐渐替代了传统的明火熏醅，其中蒸汽加热的应用较为广泛，能极大地缩短熏醅时间。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应；且在低温条件(低于90 ℃)下，蒸汽熏醅还能显著提高川芎嗪的生成量和褐色度。微波能使物料在短时间内温度迅速升高，从而节约加热物料的时间。王保军发明了一种全自动罐式微波熏醅设备，有效改善了熏醅时热量从外向内传导能耗较大的问题，还能减少醋酸分子随水蒸气散发的损失，提高产品的质量稳定性[30]。

2.4 新醋催陈工艺

山西陈醋采用新醋陈酿法，即将新醋封坛或敞口置于缸内进行陈酿，周期一般为270～365 d，有的长达数年之久。传统工艺的催陈过程较繁琐，出醋率低且不能保证卫生条件，直接影响了山西陈醋加工的经济效益[31]。近年来，针对新醋催陈的技术研究和应用越来越多，利用超声波、微波、红外、酯化酶和超高压等方法均能有效地进行人工催陈[32-33]。黄文韬分别采用微波和超声波处理对新醋进行了人工催陈研究，结果表明微波催陈的最佳工艺为：处理时间3 min，微波功率640 W，每次处理的体积为85 mL；超声波催陈的最佳工艺为：处理时间20 min，超声波功率720 W，乙醇添加量0.5%。林汲等采用单因素分析和正交实验法，确定了山西陈醋的最佳催陈工艺参数为：温度40 ℃，光照强度35000 Lux，周期10 d，装液量90%，在此参数下所得催陈食醋的颜色为深红棕色，醋液澄清透亮，口感醇厚，其总酸、总酯、还原糖、总黄酮和川芎嗪达到市售3年陈醋的标准。王冕等使用固定化酯化酶催陈山西老陈醋，结果显示：经固定化酶处理的山西老陈醋的感官评定基本上达到了自然陈酿3个月醋液的口感，且醋液中总酯含量比原醋液中提高了28.1%。

3 山西陈醋面临的问题与挑战

近年来，人们越来越重视食疗和养生，因此食醋产品也备受关注。制醋行业是山西区域经济的重要组成部分，然而山西陈醋在产业发展上面临许多问题与挑战。山西食醋的总体专业度较高，在产品方面的定位比较准确，主要产品为老陈醋、陈醋、米醋等，辅助产品有果醋、醋饮料、保健醋等。山西食醋产业分布地区相对紧凑，具有区域性强的特点，然而整个产业的集中度较为低下，小而散的企业微多，多种家庭手工作坊式的生产方式也一直存在。此外，山西食醋企业间并未形成规模和外部效应，致使山西食醋企业的对外竞争力不足，创新研发力量薄弱。同样作为地方性特色产品，相比于山西的煤炭行业，山西陈醋的宣传与关注度是远远不够的。因此山西食醋必须要进行资源整合，提高产业的集中度和宣传度，走规模化和集约化的发展道路，才能从根本上解决这一问题。

山西食醋传统的酿造技术相对落后，具有出品率低、品质不稳定和卫生条件难以控制的问题，生产中的大多数指标主要以酿醋人的观察和口感而定，缺乏规范性的生产管理模式。另外，山西食醋存在品牌影响力不足的现象，山西食醋行业内的龙头品牌为紫林和水塔，但对外而言其知名度和认知度不足，难以和市场上其他知名品牌竞争。因此，山西食醋产业应加大科研的投入力度，改进传统工艺，实现酿造过程的自动化管理，同时相关部门也应加快制定、修订醋产业相关的质量、安全与工艺标准等，构建一整套完善的食醋标准体系，严控食醋品质，坚决抵制假冒伪劣以及勾兑醋的现象。山西食醋产业只有不断提高自身的品牌影响力、保证食醋的安全与质量、加大科研力度的投入、注重产品的多元化发展以及提高市场竞争力，才能做大做强，助力山西区域经济的转型升级。

4 小结

山西陈醋酿造历史悠久，是我国国家地理标志性的产品，具有鲜明的地方特色。目前对山西陈醋的研究主要集中于3个方面：(1)对传统工艺的优化；(2)对酿造过程中微生物的分离、筛选、鉴定与应用；(3)对山西陈醋中挥发性物质的研究。随着现在科技技术的发展，很多传统的工艺已逐渐地被现代化的设备所取代，本文综述了山西陈醋酿造过程中“蒸、酵、熏、淋、陈”的工艺现状，同时概述了山西陈醋所面临的问题与挑战及其对区域经济的影响，旨在为山西陈醋的未来发展提供一定的指导意义。