传统手工和现代工业化生产镇江香醋成本效益及风味成分比较

姚晓立

(1.新乡学院 商学院，河南 新乡 453000；2.南首尔大学，韩国 首尔 31265)

1 概述

镇江香醋中的营养物质丰富多样，包括酸类、醛类、酯类、醇类和杂环类挥发性成分，也含有氨基酸、有机酸和糖类等不挥发成分，具有美容、抗菌和抗氧化等多种生物活性功效[1-2]。

镇江香醋是我国著名的食醋品类，近些年，镇江香醋的生产技术不断地更新，生产工艺也不断地从传统生产工艺转向了工业化生产工艺[3]。两种生产工艺最大的区别在于酒精发酵过程中添加的菌种不相同[4]，传统的生产工艺中添加的是多种菌种混合的菌液，而工业化生产的镇江香醋中添加的为糖化酶、酵母和液化酶，菌种质量高[5]。镇江香醋的口感不仅与生产工艺相关，而且与香醋的陈酿相关，醋龄较短的香醋中，酯类成分和香气明显低于醋龄长的香醋[6]。

试验对传统手工和现代工业生产的两种香醋的理化性质和挥发成分进行比较，研究不同加工工艺对理化性质和挥发成分的影响，同时对两种加工工艺的成本效益进行比较和分析[7]。

2 材料与方法

2.1 材料与试剂

试验中所需要的镇江香醋样品由某食品公司提供，镇江香醋的种类包括有新醋、半年、两年、三年和四年的工业醋和手工醋；春季、夏季、秋季和冬季生产的手工醋和工业醋，每种醋各取5个样本的醋样[8]。

葡萄糖、水杨酸、盐酸、氢氧化钠、酒石酸钾钠、亚铁氰化钾、乙酸、草酸、酒石酸、丙酮酸、苹果酸、琥珀酸和柠檬酸[9]。

2.2 仪器与设备

电子天平、分光光度计、高效液相色谱-质谱仪、自动分析仪和酸度计、气相色谱仪、磁力搅拌器。

2.3 方法

2.3.1 还原糖的测定

采用3,5-二硝基水杨酸法测定。

2.3.2 总酸的测定

采用酸碱滴定法测定。

2.3.3 有机酸的测定

2.3.3.1 样品的预处理

取10 mL的醋样放置于50 mL的容量瓶中，添加4 mL亚铁氰化钾(浓度为10%)和4 mL硫酸锌(浓度为30%)，然后定容至50 mL。放置1 h后，使用纤维素膜过滤，之后通过高效液相色谱仪进行分析[10]。

2.3.3.2 标准混合液的配制

有机酸混合标准溶液的浓度配制见表1。

表1 有机酸混合标准溶液的浓度配制Table 1 The concentration preparation of organic acids mixed standard solution mg/mL

2.3.4 挥发性成分的测定

取4 mL的镇江香醋样品，加入氯化钠2.5 g，盖上硅橡胶垫的盖子，将样品置于50 ℃环境中进行恒温水浴10 min，将SPME萃取头插入样品中，萃取40 min，将萃取头放入GC-MS的进样口，进行分析解离5 min，每个样品制作3个平行试验[11]。

3 传统手工和现代工业化生产的镇江香醋风味成分比较

3.1 传统手工和工业化镇江香醋主要理化指标研究

3.1.1 还原糖的测定

镇江香醋中的甜味主要来源于食物的糖化，这些糖类物质能够使得食醋的口感更佳，与此同时，镇江香醋中的还原糖还能与氨基酸发生化学反应，从而产生更多的风味物质[12]。根据上述方法，获得葡萄糖与吸光值之间的标准曲线图(见图1)，回归方程为：y=0.81668x-0.0089，相关系数为0.9978。

图1 葡萄糖标准曲线Fig.1 The standard curve of glucose

使用DNS法检测不同醋龄的手工和工业化的镇江香醋中的还原糖含量，见表2。

表2 不同醋龄的镇江香醋中的还原糖含量Table 2 The reducing sugar content in Zhenjiang aromatic vinegar with different vinegar ages g/L

由表2可知，5种不同醋龄工业醋中还原糖含量均高于手工醋中还原糖含量，这是由于工业醋中添加了糖化酶和液化酶，相对于手工醋中添加的多种混合发酵菌液，工业醋中添加的酶活性更强，原料中的糖类成分能够被充分地分解，随着陈醋醋龄的增加，食醋中的还原糖类成分逐渐与醋中的氨基酸发生反应，导致陈醋中的还原糖含量随醋龄的增长而不断降低[13]。

3.1.2 总酸和有机酸的测定

镇江香醋中的酸类成分能够使得镇江香醋口感醇厚、味道柔和。酸类化合物含量的高低也是鉴定食醋品质的重要标志，对食醋的风味影响较大，是食醋风味骨架的基本构成。不同醋龄镇江香醋中的总酸含量见表3。

表3 不同醋龄镇江香醋中的总酸含量

由表3可知，5种醋龄的工业醋和手工醋中总酸的含量均高于6 g/dL，均满足镇江香醋中对总酸含量的要求，并且在5个醋龄的手工醋中总酸含量均高于工业醋中的总酸含量。无论是手工醋还是工业醋，大部分镇江香醋中的总酸含量随着醋龄的增长而降低，这是由于在陈酿过程中，手工醋和工业醋中的酸类物质和醇类物质发生酯化反应，导致酸类物质的含量逐渐降低，同时酸类物质也易挥发[14]。

根据HPLC法对不同醋龄的手工醋和工业醋中的各种有机酸进行测定，检测结果见表4。

表4 不同醋龄镇江香醋中各种有机酸含量所占的百分比Table 4 The percentage content of various organic acids in Zhenjiang aromatic vinegar with different vinegar ages %

由表4可知，在陈酿的过程中，乙酸的相对百分含量不断地降低，柠檬酸、乳酸和琥珀酸的百分含量不断地增加。醋龄相同的镇江香醋中工业醋的乙酸含量高于手工醋，手工醋的乳酸、琥珀酸和柠檬酸百分含量高于工业醋，所以镇江香醋经过陈酿之后，刺激性减小，味道更加香醇[15]。

3.1.3 有机酸的测定

由表5可知，在一年的4个季节中，手工醋中的有机酸含量均高于工业醋中的有机酸含量，且不同季节生产的镇江香醋中的有机酸含量差别较大；在一年的4个季节中，春季生产的镇江香醋的含量均高于其他季节生产的香醋,而夏季生产的手工醋和工业醋中有机酸的含量均低于其他季节生产的香醋。发生这个现象主要是由于春天温度较低，适合于发酵，夏天温度相对较高，在发酵过程中，杂菌易滋生，从而影响发酵结果。

表5 不同季节中生产的镇江香醋的有机酸含量Table 5 The organic acids' content of Zhenjiang aromatic vinegar produced in different seasons mg/dL

由表6可知，冬季生产的镇江香醋中，无论是手工醋还是工业醋，乙酸的相对含量都是最低，分别为54.24%和60.86%，琥珀酸、柠檬酸和乳酸共同占的相对含量最高，分别为37.45%和32.76%，夏季生产的手工醋和工业醋中的乙酸含量最高，分别为61.19%和70.94%，琥珀酸、柠檬酸和乳酸共同占的相对含量最高，分别为29.31%和21.17%；春季和秋季所含的乙酸和相对量柠檬酸、乳酸和琥珀酸中的含量相差不大。所以手工生产的镇江香醋在冬季口感更佳，且手工醋的口感优于工业醋。

表6 不同季节中生产的镇江香醋中各种有机酸含量所占的百分比Table 6 The percentage content of various organic acids in Zhenjiang vinegar produced in different seasons %

3.2 传统手工和工业化镇江香醋挥发性成分研究

3.2.1 不同醋龄手工醋和挥发醋中挥发性成分分析

根据上述的试验方法，对不同季节中的手工醋和工业醋的挥发性成分进行分析，研究结果见图2。

图2 不同醋龄手工醋和挥发醋中挥发性成分分析Fig.2 Analysis of volatile components in manual vinegar and volatile vinegar with different vinegar ages

除了第4年以外，其余4组醋龄的香醋中挥发性成分含量都是工业醋高于手工醋，尤其是醋龄为半年的醋，挥发性成分远远高于手工醋。在陈酿的过程中，前两年的镇江香醋中，挥发性成分均呈现一个递减的趋势；当醋龄超过两年时，挥发性成分随着时间的增加而逐渐地增加，而工业醋中的挥发性成分呈现波浪形的上下波动，但是5个醋龄的镇江香醋中的挥发性成分随着醋龄的变化，挥发性成分变化并不明显。

3.2.2 不同季节生产的手工醋和工业醋中挥发性成分分析

镇江香醋一般是通过固态分层发酵工艺酿制而成，受外界环境的影响较大，不同季节的环境中的温度和湿度均差异较大，因此，不同季节生产的工业醋和手工醋中的挥发性成分会出现较大的差异。

由图3可知，不同季节生产的手工醋和工业醋中的挥发性成分和含量均会存在差异。在4个季节中，除夏季以外，其他3个季节中的挥发性成分差异均不明显，这是由于夏季高温容易导致发酵环境中的杂菌大量滋生，从而影响正常的发酵，成品中挥发性物质也易受到环境的影响。

图3 不同季节生产的手工醋和工业醋中挥发性成分分析Fig.3 Analysis of volatile components in manual vinegar and industrial vinegar produced in different seasons

4 传统手工和现代工业化生产成本效益分析

传统手工和现代工业化生产镇江香醋完全属于不同的技术工艺，随着社会技术的发展和进步，工业化生产将会成为镇江香醋发展的必然趋势[16]。工业化生产每吨香醋所需的成本远远低于传统手工生产香醋的成本，而工业生产所需要的主要成本来源是设备折旧费和电费，传统手工生产的香醋主要成本来源于人工成本。无论是传统手工还是工业化生产，香醋销售1 t的毛利润基本一致[17]。工业化生产虽然所需要的成本低，但是前期需要投入大量的资金购买设备，所以，无论是传统手工还是工业化生产，都各有各的优势[18]，见表7。

表7 传统手工和现代工业化生产成本效益分析Table 7 Cost-benefit analysis of traditional manual and modern industrial production

续 表

5 展望

镇江香醋作为我国传统的调味品，受到国内外消费者的青睐。镇江香醋的生产方式为固态分层发酵工艺，该发酵工艺是由气相、固相和液相相结合，充分地发挥了微生物的发酵效率，能够促进多种生化反应顺利地进行。以前的镇江香醋都是通过手工生产的，近些年，现代工业的镇江香醋开始发展，本研究基于此，对传统手工和现代工业生产的镇江香醋中的理化指标和挥发性成分进行比较，结果表明手工生产的镇江香醋口感更佳，而现代工业化生产的镇江香醋获取的效益更高。