中外传统食醋风味特征及品质指标差异分析

陈 敏1,2,朱文优2,3*,李宇薇1,2,武雨薇1,2,易水丽1,2,杨雯雯3,帖 余2,王新惠1,尹礼国2

(1.成都大学食品与生物工程学院,四川成都 610000;2.宜宾学院固态发酵资源利用四川省重点实验室,四川宜宾 644000;3.宜宾学院农林与食品工程学部,四川宜宾 644000)

摘 要:为揭示中外传统食醋风味特征及理化特性差异,对20种国内外食醋的品质指标和风味物质进行对比研究,并基于气味活度值(OAV)筛选国内外食醋关键差异挥发性风味物质(OAV≥1)。结果表明,20种食醋中共检出98种挥发性风味物质,其中酯类24种、酸类17种、醛类16种、酚类11种、醇类9种、吡嗪类7种、酮类5种、呋喃类2种,其他类9种。国内外食醋中共筛选出13种特征关键香气物质,国内食醋的杏仁香、烟熏香、花香、奶油香更突出,而国外食醋的果香、酸味更浓郁。品质指标分析结果显示,国内食醋有机酸总含量显著高于国外食醋(P<0.05),且氨基酸种类及含量较国外食醋更丰富,其中苏氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸含量显著高于国外食醋(P<0.05)。国内食醋氨基酸态氮(0.19~0.82 g/100 mL)、总酚(1.26~4.73 mg/mL)含量显著高于国外食醋氨基酸态氮(0~0.34 g/100 mL)、总酚(0.17~2.13 mg/mL)含量(P<0.05)。酿造原料、地域环境、酿造工艺使国内外食醋具有明显差异,国内食醋与国外食醋各具特色。

关键词:中外食醋;挥发性风味物质;品质指标;差异分析

食醋是一种传统发酵调味品,具有缓解疲劳、增强食欲、抗氧化等功效[1],受到地域、原料、工艺等因素影响使食醋风味各具特色[2]。中国传统食醋主要以高粱、大米、糯米等谷物为原料,接入醋曲进行固态发酵而制成,风味独特且香气浓郁,如四川保宁麸醋、山西老陈醋、镇江香醋、青海湟源陈醋、北京龙门米醋等[3-5];而国外传统食醋主要以水果、麦芽等为原料,接种醋酸菌进行液态发酵而制成,具有鲜明的果香和清爽的口感,如意大利香脂醋、德国白葡萄酒醋、美国苹果醋、西班牙雪莉酒醋等[6-8]。食醋的风味是评价其品质的重要因素。目前大多数研究主要关注单一品种或单一地区的食醋,通过气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)、气相色谱-嗅闻-质谱(gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry,GC-OMS)、高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)等检测技术对食醋香气、滋味物质进行研究,旨在探究不同食醋特征差异及其影响因素。国内食醋的研究中,刘廷锐等[9-10]研究表明,有机酸含量差异可将四川麸醋、镇江香醋与其他中国传统食醋进行有效区分;沈广玥[11]对比了不同原料、不同发酵方式食醋的风味特征变化,筛选具有较显著影响的风味物质组成,通过微生物强化发酵的方式改善了食醋中苯乙醇及乙酸苯乙酯的浓度,研究成果有助于提升对我国传统食醋风味特征的全面认识,具有较好的应用价值;赵顺华等[12]研究表明,中国四大名醋氨基酸组成具有明显差异,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)解析出缬氨酸、亮氨酸、赖氨酸、组氨酸等为特征氨基酸;曾健等[13]结合相对气味活度值(relative ordor activity value,ROAV)解析国内不同原料发酵醋香气,发现原料是造成食醋风味差异的重要原因之一。国外食醋的研究中,RÍOS-REINA R等[14]采用GC-O-MS对三种不同西班牙葡萄酒醋进行研究,结合气味活度值(ordor activity value,OAV)解析出丙酸乙酯、乙酸乙酯、乙醛等13种关键差异香气物质,这些差异物质使三种葡萄酒醋香气各具特色;CORSINI L等[15-16]对意大利香醋、红酒醋进行分析,结果表明原料、陈酿的容器材料及时间是导致食醋香气及理化指标差异的重要原因。目前对于不同品类食醋研究相对较少,特别是中西方食醋风味及品质特征差异尚未解析。因此,本研究采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)、高效液相色谱(HPLC)等对中外传统食醋的挥发性风味物质、有机酸、氨基酸及理化性质等进行检测,分析中外传统食醋的挥发性风味物质及品质指标差异,探讨导致差异背后潜在的驱动因素,包括酿造原料、地域环境、酿造工艺等,以期为食醋产业的现代化发展和中外食醋文化交流提供理论依据,推动食醋行业进步、满足消费者需求并增进文化理解与融合。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

10种国内食醋(Chinese vinegar,CV)和10种国外食醋(foreign vinegar,FV)均从市场购买,相关信息见表1。

表1 20种食醋样品相关信息
Table 1 Information on twenty types of vinegar samples

编号样品名称总酸/(g·100 mL-1)产地主要原料酿造工艺及陈酿时间国内食醋(CV)国外食醋(FV)SXZL BNC QLW SPC ZJXC LFXC KZCC HYCC LMMC DLLC DFSSC WZKMC XLJC GLXC MDNHC HPTJC BPTJC GLPGC HSPGC HSMYC山西紫林老陈醋保宁醋黔老翁赤水晒醋思坡醋镇江香醋禄丰香醋喀左陈醋湟源老陈醋龙门米醋独流老醋多福寿司醋味滋康米醋欧萨雪莉酒醋冠利香醋莫奈瑞摩德纳黑醋欧萨红葡萄酒醋冠利白葡萄酒醋冠利苹果醋亨氏苹果醋亨氏麦芽醋≥6.0≥6.0≥6.0≥6.0≥5.5≥3.5≥5.0≥4.0≥4.4≥4.0≥3.9≥4.5≥7.0≥6.0≥6.0≥6.5≥6.0≥5.0≥5.0≥3.5山西太原四川南充贵州遵义四川宜宾江苏镇江云南禄丰辽宁朝阳青海西宁北京天津日本日本西班牙意大利意大利意大利德国德国美国英国麸皮、高粱、大麦麸皮、小麦麦麸、大米、糯米麸皮、糯米麸皮、糯米麸皮、糯米麸皮、高粱麸皮、青稞麸皮、大米、小麦大米、高粱、黄米大米大米葡萄酒(葡萄汁、二氧化碳)葡萄酒(葡萄汁、二氧化碳)、浓缩葡萄汁葡萄酒(葡萄汁、二氧化碳)葡萄酒(葡萄汁、二氧化碳)葡萄汁、二氧化碳苹果汁苹果汁大麦、麦芽汁固态发酵、3年固态发酵、3年固态发酵、3年固态发酵、3年固态发酵、3年固态发酵、3年固态发酵、3年固态发酵、5年固态发酵、3年固态发酵、3年液态发酵、未标注液态发酵、未标注液态发酵、未标注液态发酵、未标注液态发酵、未标注液态发酵、未标注液态发酵、未标注液态发酵、未标注液态发酵、未标注液态发酵、未标注

甲醇、乙腈(均为色谱纯):成都市诺尔施科技有限责任公司;氨基酸标准品(纯度均>98%):中国计量科学研究院;有机酸标准品(纯度均>98%):上海麦克林生化科技股份有限公司;甲醛(分析纯):北京中科质检生物技术有限公司;葡萄糖、无水乙酸钠、氯化钠、氢氧化钠(均为分析纯):成都市科隆化学品有限公司。

1.2 仪器与设备

Agilent 1220 Infinity LC高效液相色谱仪、GC-7890AMSD5975C气相色谱-质谱联用仪、DB-WAX毛细管柱(30 m×250 μm,0.25 μm)、Agilent Poroshell 120 EC-C18液相色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm):美国Agilent公司;50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头:美国Supelco公司;Spectra Max M2酶标仪:美谷分子器(上海)有限公司;数显高温磁力搅拌器:常州越新仪器制造有限公司;DHG-9053A电热鼓风干燥箱:上海一恒科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 挥发性风味物质测定

挥发性风味物质测定采用顶空固相微萃取(headspace solid phase microextraction,HS-SPME)结合GC-MS 法[17]。取5 mL食醋样品于顶空瓶中,加入1 g氯化钠用以加快盐析速率,加入50 μL 仲辛醇(0.16 mg/L)作为内标物,60 ℃平衡10 min后插入萃取针萃取40 min,萃取完成后于250 ℃解吸5 min。

气相色谱条件:采用DB-WAX毛细管柱(30 m×250 μm,0.25 μm);载气为高纯氦气(He),流量为1 mL/min,不分流模式。柱温升温程序:初始温度40 ℃保持2 min,然后再以5 ℃/min速度升温到230 ℃保持8 min。

质谱条件:电子电离(electronic ionization,EI)源,电子能量70 eV,离子源温度230 ℃;传输线温度230 ℃,四极杆温度150 ℃。质量扫描范围45~500 m/z,溶剂延迟5 min。

定性定量方法:分析得到的离子图谱经美国国家标准技术研究(national institute of standards and technology,NIST)17.0库检索,保留匹配度80以上的物质定性;采用内标法定量。挥发性风味物质含量计算公式如下:

式中:F为挥发性化合物的质量浓度,mg/L;M为内标物质的质量浓度,mg/L;S为挥发性风味物质的峰面积;L为内标物质的峰面积。

1.3.2 OAV计算

气味活性值(OAV)用于评估各挥发性成分对样品总体香气贡献程度。OAV 越大,表明对样品总体香气贡献程度越高。OAV≥1的化合物被认为是样品的关键香气物质。OAV计算按公式如下:

式中:T为挥发性风味化合物的质量浓度,μg/L;A为挥发性风味成分气味阈值,μg/L。

1.3.3 有机酸测定

有机酸测定采用高效液相色谱法[17],略作修改。样品预处理:取1 mL稀释一定倍数的醋液于1.5 mL离心管,6 000 r/min离心1 min,取上清液过0.22 μm水系滤膜至进样瓶中用于HPLC检测。

HPLC条件:Agilent Poroshell 120 EC-C18液相色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相A为甲醇,流动相B为磷酸-磷酸二氢钠-水溶液(pH=2.7)。采用梯度洗脱程序,流动相流速0.4 mL/min,柱温30 ℃,紫外检测波长210 nm,进样量10 μL。根据有机酸标准品保留时间进行定性,以外标法定量。

1.3.4 氨基酸测定

氨基酸测定采用高效液相色谱法[18],略作改动。样品预处理:取1mL稀释一定倍数的醋液于1.5mL离心管,6000r/min离心1 min,取上清液500 μL于离心管中,再加入250 μL异硫酸氰酯和250 μL三乙胺,混合均匀后28 ℃水浴反应1 h,反应结束后加入50 μL 20%冰乙酸和1 mL正己烷,混合均匀后振荡1 min,最后吸取下层液体,过0.22 μm有机滤膜至进样瓶中用于检测。

HPLC条件:Agilent Poroshell 120 EC-C18 液相色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相A:乙腈-水(8∶2,V/V),流动相B:无水乙酸钠-三乙胺-水溶液(pH=6.25)。采用梯度洗脱程序,流动相流速为1.0 mL/min,柱温40 ℃,紫外检测波长254 nm,进样量10 μL。根据氨基酸标准品保留时间进行定性,以外标法定量。

1.3.5 理化指标测定

总酸测定:参照国标GB 12456—2021《食品安全国家标准食品中总酸的测定》中pH计电位滴定法。氨基酸态氮测定:参照国标GB 5009.235—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸态氮的测定》中酸度计法。还原糖测定:参考GHOSE T K[19]的方法。总酚测定:采用Folin-Ciocalteu比色法[20]

1.3.6 数据分析

使用Origin 2021、GraphPad Prism 9.5.1、IBM SPSS Statistics 27.0.1等软件对数据进行处理、作图。所有实验均重复3次。

2 结果与分析

2.1 中外传统食醋挥发性物质鉴定与分析

采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用(HSSPME-GC-MS)对20种国内外食醋进行挥发性风味物质测定,各类挥发性风味物质数量,相对含量及主成分分析得分图见图1。

图1 中外传统食醋挥发性风味物质分析
Fig.1 Analysis of volatile flavor substances in Chinese and foreign traditional vinegars

a-挥发性物质数量;b-挥发性物质含量;c-主成分分析得分图。

由图1a可知,共检测出98种挥发性风味成分,其中酯类24种、酸类17种、醛类16种、酚类11种、醇类9种、吡嗪类7种、酮类5种、呋喃类2种,其他类7种。国内与国外食醋分别检出81种和60种挥发性风味物质。国内食醋中思坡醋和黔老翁两种晒醋的种类最丰富,均检测出47种,可能是晒醋经过日晒夜露和炭火烘醅等更复杂的醋醅陈酿工艺导致[21];国外食醋中日本多福寿司醋和味滋康米醋分别检测出9种和16种物质,种类相对较少,可能与其采用单一大米为原料和液态发酵方式有关[22]

由图1b可知,20种食醋中酸类物质含量最高,其相对含量为28.64%~86.26%,其次是酯类(3.55%~24.34%)、醛类(0.28%~29.46%)、醇类(4.03%~14.33%)、酚类(0~16.70%)、酮类(0~3.70%)。国外食醋酸类(59.09%~86.26%)的相对含量显著高于国内食醋(28.64%~83.62%)(P<0.05),国内食醋醛类(3.25%~45.42%)的相对含量显著高于国外食醋(0.28%~9.47%)(P<0.05),且吡嗪类物质仅在国内食醋中检出(0~15.57%),与国外食醋具有高度显著差异(P<0.001)。

由图1c可知,国内食醋与国外食醋被分为两类,主成分(principal component,PC)1和PC2占累计方差贡献率60.30%,说明模型可以反映样品大部分信息,两类食醋挥发性风味成分存在显著性差异。结果表明,可以通过PCA区分国内食醋与国外食醋。

综上所述,国内食醋相比国外食醋挥发性物质种类更丰富,风味层次更复杂。这可能是因为国内食醋选用发酵原料多样、发酵过程更复杂而造成。

2.2 中外传统食醋关键香气物质差异分析

OAV表示该物质对食醋整体香气贡献程度,当OAV≥1时,其值越高对食品香气贡献越大,是食醋的关键香气物质[23]。国内外食醋挥发性风味物质的阈值、香气描述与气味活度值分别见表2和表3,基于关键挥发性香气物质国内外食醋香气差异对比雷达图见图2。由表2和表3可知,国内外食醋中OAV≥1的关键香气物质共有33种,包括酸类、酯类、醛类、酚类、吡嗪类等,其中国内食醋中有31种,国外食醋中有19种。国内和国外的10 种食醋中,分别有7种及以上食醋挥发性风味物质的OAV≥1,则将该物质定义为这类食醋的特征关键香气物质。国内外食醋中共筛选出13种特征关键香气物质,异丁醇仅为国外食醋特征关键香气物质,呈苹果、葡萄酒味,其OAV为1.06~2.03。苯甲醛、异戊酸、苯乙醇、2,3-丁二醇、杂醇油、4-乙基愈创木酚、香兰素、椰子醛等8种仅为国内食醋特征关键香气物质。4-乙基愈创木酚为国内食醋提供烟熏味并具有较高平均OAV,为6.72。苯乙醇、杂醇油为国内食醋提供花香味,其平均OAV分别为1.53、4.23;而香兰素、2,3-丁二醇为国内食醋提供奶油味,其平均OAV分别为2.02和4.60。杏仁味主要由苯甲醛、椰子醛提供,国内食醋中椰子醛具有较高OAV,为15.02~103.60,可能是国内食醋杏仁味突出的重要原因。国内食醋中果香主要由乙酸异戊酯、乙酸苯乙酯提供,此外,异戊醛也为其提供果香味,OAV为1.07~6.62。国内外食醋共有特征关键香气物质4种,包括乙酸(酸味)、乙酸异戊酯(香蕉味)、乙酸苯乙酯(花果香)、异戊酸(奶酪香),其中国外食醋中乙酸及乙酸异戊酯的平均OAV显著高于国内食醋,分别为11.71、21.37,这可能是国外食醋酸味、果香浓郁的原因;呈奶酪味的异戊酸在国内外食醋中平均OAV分别为5.45、5.80,其香气差异不大。总体来说,国内外食醋关键香气物质种类和含量存在明显差异,导致两类食醋整体风味明显不同。国内食醋多以谷物为主要原料、独特的开放式固态发酵工艺及多种微生物参与发酵,可能是大量风味物质产生的原因[24]

图2 中外传统食醋香气差异雷达图
Fig.2 Radar map of aroma differences between Chinese and foreign traditional vinegars

表2 国内食醋挥发性风味物质的阈值、香气描述与气味活度值
Table 2 Threshold value, aroma description and odor activity values of volatile flavor substances of Chinese vinegars

注:气味阈值及香气描述取自参考文献[4,7];“-”表示某物质未检测出。下同。

化合物气味阈值/(μg·L-1)香气描述OAV QLWSPCLFXCKZCCHYCCSXZLBNCLMMCZJXCDLLC乙酸乙酯2-甲基丁醛异戊醛乙酸丁酯异戊酸乙酯异丁醇乙酸异戊酯己酸乙酯2-甲基吡嗪二甲基三硫乙酸糠醛川芎嗪苯甲醛2,3-丁二醇丁酸苯乙醛苯乙酮异戊酸水杨酸甲酯苯乙酸乙酯乙酸苯乙酯己酸愈创木酚苯乙醇杂醇油椰子醛4-乙基愈创木酚肉桂酸乙酯丁香酚香兰素5 000 84.3 31.6 58 2.2 33 30 30 60 0.035 1 958 6 200 3 500 158 100 204 235.3 65 144.4 40 148.2 97.8 2 600 7.37 1 400 90 11.2 69.5 48 1 000 94水果香水果香辛辣、水果香水果香水果香苹果、葡萄酒香蕉味草莓、香蕉坚果、花生、烘烤硫磺味酸的、刺鼻的焦糖苦臭香气苦杏仁香,坚果香黄油、果香酸腐、干酪玫瑰、花香甜、水果香酸腐、干酪冬青叶香味蜂蜜、花香花果香汗臭味烟熏味、甜果味、花香草本杏仁、果香烟熏味水果香丁香花香甜、巧克力0.19-1.27 0.07 0.10--0.12 0.88 2.99 0.21-4.86 0.11 0.93 6.62 0.39-2.62 0.43 0.46 2.92 0.10-1.07————--1.28 4.05-1.27 563.18 7.62 0.68 0.42 5.91 5.64 1.06 0.36 4.05 19.21-0.79 7.48 0.22-0.26 8.30 58.51 1.49 2.06 6.53-26.95 5.06 8.91 12.94 1.87-1.20 4.47——--0.76 2.51-0.60-3.86 1.02-0.85 1.02-0.41-2.18 3.07 3.75 2.25 9.72 0.90 1.92——————————————-4.73 1.06 0.02 0.71 8.72 0.25-0.97 2.33 2.43————4.59 1.65-5.77 7.77 2.13 1.35-3.01-0.39 10.19 0.22 2.24 1.39 0.45 9.67 0.11 35.69 1.73 3.29 26.62 2.41 15.76 1.45-2.79 1.14 42.24 21.33--671.50 8.12 1.18 2.05 2.02 7.36-2.03-2.82 0.30-3.56-0.43 10.68 0.12-0.99 0.99 37.01---4.66 0.45 0.43 4.19 4.00-0.56-5.69-0.37 13.93 0.18 40.99 1.57 3.51 19.91 7.59 7.41 2.01-17.25 3.28 1.41-4.80 9.47 1.88 6.35 22.12 0.36-2.66 1.96 56.21-10.64-3.50 8.99 0.28-1.04 3.36 103.60 4.87-7.74-9.66 79.03 4.33 4.80 0.81-4.03 2.39-0.74-2.20-0.78 21.03 0.12-1.90 7.76 15.02 5.11 903.62 6.87 1.61-3.89 12.19-0.52-4.07-1.30 40.48 0.26-2.40 2.32 58.65 1.37——————-1.18 3.15 2.49 2.02 1.01 1.44---5.39

表3 国外食醋挥发性风味物质的阈值、香气描述与气味活度值
Table 3 Threshold value, aroma description and odor activity values of volatile flavor substances of foreign vinegars

化合物气味阈值/(μg·L-1)香气描述OAV DFSSC WZKMC XLJCGLXC MDNHC HPTJCBPTJC GLPGC HSPGC HSMYC乙酸乙酯乙酸异丁酯异戊酸乙酯异丁醇乙酸异戊酯己酸乙酯乙酸苯甲醛2,3-丁二醇苯乙酮异戊酸水杨酸甲酯苯乙酸乙酯乙酸苯乙酯5 000 177 2.2 33 30 30 1 958 158 100 65 144.4 40 148.2 97.8水果香水果香水果香苹果、葡萄酒香蕉味草莓、香蕉酸的、刺鼻的苦杏仁,坚果黄油、果香甜、水果香酸腐、干酪冬青叶香味蜂蜜、花香花果香0.27 0.35 0.32————0.39-5.86 0.23 0.71-4.04 1.78 0.33 0.80 19.10 1.26 38.02 5.31 6.55 0.53 0.40 0.94-1.48 47.32-10.08 0.71 0.80 0.69-1.70 19.83 3.34 13.45 2.86——————-0.43 1.61 34.08-23.93 4.88 1.07-9.13 0.10 0.51-1.12 12.45 8.82 4.57 2.90-1.58 7.08 0.26 0.73-2.03 14.75-19.46 1.83 3.76-7.17 6.62————--0.38 0.99 1.99 1.01 118.71-29.34-20.19 1.38 1.90-11.71 2.84 1.16 32.01 11.17 0.96-32.53 0.26 0.46-1.06 16.81-8.96-0.37-3.54 1.77-10.32 1.18 1.64-27.78 21.96 12.08 24.00 34.03

续表

化合物气味阈值/(μg·L-1)香气描述OAV DFSSC WZKMC XLJCGLXC MDNHC HPTJCBPTJC GLPGC HSPGC HSMYC苯乙醇椰子醛4-乙基愈创木酚肉桂酸乙酯4-乙基苯酚1 400 11.2 69.5 48 130果味、花香杏仁、果香烟熏味水果香海狸香0.17 0.44 1.44 0.77——0.07 2.88---1.23-1.63-3.13 1.35-1.39 0.74 1.17——---1.29-0.55--1.67-1.17 2.33 7.40 1.26 1.18--2.76——-

由图2可知,国内食醋相比于国外食醋杏仁香、烟熏香、花香、奶油香更突出,国外食醋果香、酸味更浓郁,奶酪气味差异不大。结果表明,国内食醋挥发性香气相比国外食醋更加丰富。

2.3 国内外传统食醋有机酸和氨基酸含量差异分析

有机酸是食醋最重要的成分之一,赋予食醋特定的风味[25]。对20种食醋中7种有机酸(乙酸、乳酸、草酸、琥珀酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸)进行测定,结果见表4。由表4可知,国内食醋中乙酸和乳酸为主要有机酸,分别占比20.04%~63.98%和12.40%~56.72%。国外食醋中乙酸含量最高,占总有机酸含量的85%以上,为主要有机酸。国内食醋有机酸总含量(64.89~185.55 mg/mL)整体高于国外食醋(47.28~96.64mg/mL)(P<0.001)。国内食醋乳酸(12.95~81.12mg/mL)、柠檬酸(3.65~39.35 mg/mL)含量显著高于国外食醋(乳酸0~3.82 mg/mL、柠檬酸0~3.89 mg/mL)(P<0.05)。同时,国外食醋中仅雪莉酒醋、冠利香醋、亨氏苹果醋检出琥珀酸。刘廷锐等[9]研究表明,乳酸、柠檬酸、琥珀酸等非挥发性有机酸具有缓冲乙酸刺激性的作用,能够提高食醋的酸性平和性。综上所述,国内食醋有机酸种类较国外食醋更丰富,非挥发性有机酸含量占比较高,相比国外食醋酸味更加柔和。

表4 中外传统食醋有机酸含量测定结果
Table 4 Determination results of organic acid contents in Chinese and foreign traditional vinegars

注:同行中不同字母表示差异显著(P<0.05);“-”表示未检出。

样品有机酸含量/(mg·mL-1)草酸酒石酸苹果酸乳酸乙酸柠檬酸琥珀酸-国内食醋0.36±0.01e 0.07±0.01d 0.78±0.02e 14.32±1.00e 0.84±0.07e 1.02±0.09de 1.17±0.09c 0.13±0.01c---0.11±0.01b 0.79±0.07f国外食醋黔老翁赤水晒醋思坡醋禄丰香醋喀左陈醋湟源陈醋山西紫林陈醋保宁醋龙门米醋镇江香醋独流老醋多福寿司醋味滋糠米醋雪莉酒醋冠利香醋莫奈瑞摩德纳黑醋欧萨红葡萄酒醋冠利白葡萄酒醋冠利苹果醋亨氏苹果醋亨氏麦芽醋3.82±0.23d 1.47±0.07e 0.40±0.01d 3.53±0.07d 5.87±0.23f 0.48±0.02e 0.59±0.05e 0.99±0.10c 4.33±0.30c 0.73±0.07d 3.86±0.04b 0.73±0.07b 0.34±0.02b 2.56±0.03e 1.33±0.03bc 0.31±0.01c-0.09±0.01c 0.24±0.01b 0.56±0.04c 2.06±0.02e 2.06±0.10de 3.82±0.08c-22.68±0.91d 1.39±0.04e 1.44±0.04de 3.51±0.04c 15.00±0.60b 0.45±0.04d-0.54±0.03b 1.19±0.08b 4.55±0.14c 2.83±0.25b 1.79±0.16b 0.82±0.06b 0.07±0.01c 0.22±0.02b 2.12±0.06bc 1.33±0.05e 6.53±0.07d 1.23±0.07d 0.14±0.01e 4.66±0.02f 6.24±0.37c 5.02±0.30d 2.79±0.11c 1.64±0.08c 0.31±0.02d 0.04±0.00c 0.05±0.01b 0.07±0.00b 5.14±0.21b 1.25±0.06bc 0.06±0.01c 0.10±0.00b 0.70±0.07c 0.05±0.00b-27.48±0.82a 81.12±5.68a 56.42±2.26a 19.44±1.56b 46.23±2.77b 22.34±0.98b 78.11±7.03a 12.95±1.17b 19.08±0.19b 27.35±1.09b-0.24±0.02b 0.25±0.02b 0.88±0.08f 0.08±0.01c 0.30±0.02c 0.37±0.01b 2.01±0.06b 1.47±0.01b 3.82±0.21b 21.67±0.93b 40.10±3.61b 56.84±2.27a 56.49±3.39a 49.79±3.98a 50.23±1.51a 33.96±2.04b 44.98±4.50a 97.43±8.77a 40.27±1.21a 43.11±4.31a 89.34±8.04a 76.59±5.36a 63.08±0.63a 66.89±3.34a 76.70±2.30a 50.46±4.04a 49.53±1.49a 46.25±2.77a 59.65±4.18a 8.53±0.85c 33.00±3.30c 11.40±0.68b 7.91±0.71c 39.35±0.79c 3.65±0.37d 17.56±0.88c 12.67±1.27b 16.32±0.65b 6.52±0.59c 3.14±0.22b 0.37±0.01b 0.61±0.05b 3.89±0.16d 2.95±0.09b 0.84±0.06bc-0.23±0.02c-1.96±0.06bc——0.62±0.03b-

氨基酸是食醋中重要的滋味物质。在两类食醋中共测定17种氨基酸,包括苏氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、脯氨酸、酪氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、精氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸,结果见图3。

图3 中外传统食醋氨基酸聚类分析热图
Fig.3 Heat map of cluster analysis of amino acid in Chinese and foreign traditional vinegars

由图3可知,国内外食醋氨基酸种类及含量具有明显差异。国内食醋总氨基酸含量整体高于国外食醋,分别为0.38~3.93 g/100 mL、0.12~0.61 g/100 mL。必需氨基酸是人体生长发育代谢不可缺少的营养物质,国内食醋中必需氨基酸含量高于国外食醋,分别为0.23~1.37 g/100 mL、0.09~0.20 g/100 mL。不同氨基酸在食醋中呈味不同,主要被分为甜味、鲜味和苦味三种类型[27]。两种食醋中甜味和苦味氨基酸含量总体高于鲜味氨基酸,国内外食醋中鲜味氨基酸水平无明显差别,这与KONG Y等[28]研究结果一致。甜味氨基酸中苏氨酸和脯氨酸在国内食醋含量分别为0.14~0.56 g/100 mL、0.05~0.63 g/100 mL,整体高于国外食醋(苏氨酸:0.01~0.13 g/100 mL、脯氨酸:0~0.09 g/100 mL)。苦味氨基酸中苯丙氨酸在国内食醋中含量整体高于国外食醋,分别为0.01~0.14 g/100 mL、0~0.01 g/100 mL。总体来说,国内食醋氨基酸种类及含量较国外食醋更丰富,氨基酸组成差异可能与发酵原料、微生物种类、酿造工艺有关[12]

2.4 中外传统食醋理化指标差异分析

总酸与氨基酸态氮是评判食醋品质的重要指标。中外传统食醋理化指标测定结果见图4。如图4a所示,国内食醋总酸含量为(4.05±0.01)~(6.84±0.07)g/100 mL,国外食醋总酸含量为(3.95±0.04)~(7.03±0.11)g/100 mL,国内外食醋总酸含量无显著差异,均达到食醋包装标识含量。如图4b所示,国内食醋的氨基酸态氮含量[(0.034±0.012)~(0.820±0.031)g/100mL]整体高于国外食醋[(0.009±0.002)~(0.079±0.008)g/100 mL]。其中,国外食醋中意大利冠利香醋氨基酸态氮含量最高,为(0.079±0.008)g/100mL;国内食醋中青海湟源陈醋的氨基酸态氮含量最高,达到(0.82±0.031)g/100 mL,可能与使用的青稞原料有关[29]

图4 中外传统食醋理化指标分析结果
Fig.4 Analysis results of the physicochemical indicators of Chinese and foreign traditional vinegars

a-总酸含量;b-氨基酸态氮含量;c-还原糖含量;d-总酚含量。

还原糖作为食醋甜味的重要来源,在缓冲酸味刺激性的同时还可以使食醋色泽更加饱满[27]。如图4c所示,国内与国外食醋还原糖含量分别为(3.63±0.11)~(55.26±1.73)mg/mL、(0.95±0.04)~(202.84±8.33)mg/mL。国内食醋中保宁醋还原糖含量最高,为(55.26±1.73)mg/mL;冠利香醋、摩德纳黑醋还原糖含量在国外食醋中远高于其他食醋,分别为(202.84±8.33)mg/mL和(159.67±2.02)mg/mL,可能是由于微生物分解大分子糖类物质产生。此外,冠利香醋和摩德纳黑醋还原糖含量显著高于保宁醋,除原料不同外,还可能与国外食醋主要采用液态发酵方式有关,在此条件下微生物代谢活动活跃,更有利于促进糖类降解。

酚类是传统食醋中的重要功能性成分,具有抗氧化、调节脂质代谢等作用[30]。如图4d所示,国内食醋总酚含量[(1.26±0.03)~(4.73±0.09)mg/mL]整体高于国外食醋[(0.17±0.004)~(2.13±0.06)mg/mL]。国内食醋中总酚含量最高的为青海湟源陈醋(4.73±0.09)mg/mL,其次是保宁醋(3.89±0.07)mg/mL。可能是由于酿造原料、酿造工艺不同导致总酚含量存在较大差异。国外食醋中意大利摩德纳黑醋和冠利香醋总酚含量远高于其他食醋,分别为(2.13±0.06)mg/mL和(1.44±0.02)mg/mL,可能与陈酿过程使用的木桶材料和陈酿时间有关[16]

3 结论

以中外传统食醋作为研究对象,对样品中有机酸、氨基酸、挥发性风味物质、理化指标进行测定。结果表明,国内外食醋存在明显差异,国内食醋具有苯甲醛、香兰素等多种特征关键香气物质导致杏仁味、烟熏味等更突出,且有机酸和游离氨基酸等滋味物质含量显著高于国外食醋;国外食醋则果香、酸味更浓郁。综上所述,国内食醋风味较国外食醋更丰富,发酵原料、发酵方式、地域条件对其风味形成具有重要影响。本研究为食醋风味解析以及品质调控提供理论依据,促进中外食醋文化的交流互鉴。

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Difference analysis of flavor characteristics and quality indexes of Chinese and foreign traditional vinegar

CHEN Min1,2,ZHU Wenyou2,3*,LI Yuwei1,2,WU Yuwei1,2,YI Shuili1,2,YANG Wenwen3,TIE Yu2,WANG Xinhui1,YIN Liguo2
(1.College of Food and Biological Engineering,Chengdu University,Chengdu 610000,China;2.Solid-State Fermentation Resource Utilization Key Laboratory of Sichuan Province,Yibin University,Yibin 644000,China;3.Faculty of Agriculture,Forestry and Food Engineering,Yibin University,Yibin 644000,China)

Abstract:In order to reveal the differences in flavor characteristics and physicochemical properties between Chinese and foreign traditional vinegars,a comparative study on the quality indexes and flavor substances of 20 kinds of vinegars at home and abroad was carried out, and the key differential volatile flavor substances(OAV≥1)in Chinese and foreign vinegars were screened based on the odor activity value(OAV).The results showed that a total of 98 volatile flavor substances were detected in 20 kinds of vinegars, including 24 esters, 17 acids, 16 aldehydes, 11 phenols, 9 alcohols,7 pyrazines, 5 ketones, 2 furans and 9 others.A total of 13 characteristic key aroma substances were screened out in Chinese and foreign vinegars.Chinese vinegars had more prominent aroma of almond,smoke,flower and cream,while foreign vinegars had fruitier and sourer flavor.The analysis of quality indexes revealed that the total organic acid content of Chinese vinegars were significantly greater than those of foreign vinegars(P<0.05),and the diversity and concentration of amino acids were notably richer;specifically,the contents of threonine,tyrosine and phenylalanine of Chinese vinegars were significantly higher than those of foreign vinegars(P<0.05).The contents of amino acid nitrogen(0.19-0.82 g/100 ml)and total phenol(1.26-4.73 mg/ml)of Chinese vinegars were significantly higher than those of foreign vinegars(amino acid nitrogen 0-0.34 g/100 ml,total phenol 0.17-2.13 mg/ml)(P<0.05).The brewing raw materials,regional environment,and brewing technology gave rise to distinct differences between Chinese and foreign vinegars,each with its own unique features.

Key words:Chinese and foreign vinegar;volatile flavor substance;quality index;difference analysis

中图分类号:TS264.2文章编号:0254-5071(2024)11-0026-08doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2024.11.005

引文格式:陈敏,朱文优,李宇薇,等.中外传统食醋风味特征及品质指标差异分析[J].中国酿造,2024,43(11):26-33.

收稿日期:2024-07-25修回日期:2024-09-19

基金项目:固态发酵资源利用四川省重点实验室开放基金(2021GTYY05);四川省科技计划项目(2021JDRC0136);四川省教育厅重点科研项目(18ZA0541)

作者简介:陈 敏(1997-),女,硕士研究生,研究方向为传统发酵食品制造与安全控制。

*通讯作者:朱文优(1980-),男,教授,博士,研究方向为传统发酵食品制造与安全控制。