食醋作为中国的一种传统调味品，制作历史可追溯至3 000年前，传统食醋一般采用固态发酵方式来酿制[1]。由于地理环境、酿造原料、工艺、微生物种类等不同，我国食醋品牌种类多，且风格各异[2]。山西老陈醋、镇江香醋、永春老醋、保宁醋因各自具有独特的风味而被人们熟知，被誉为“四大名醋”[3]。山西老陈醋以高粱为原料，麸皮、稻壳等为辅料，酿造需经过“蒸、酵、熏、淋、陈”5大工艺，其中熏醅和陈酿工艺赋予了山西老陈醋特有的风味[4]，使其色泽紫黑明亮，酸味醇厚，具有“酸、香、甜、绵、鲜”的风格[5-6]。镇江香醋以糯米为原料，添加高温麦曲，采用固态分层发酵法酿制，以“色、香、味、醇、浓”而闻名[7-8]。永春老醋是典型的液态发酵醋，以糯米、芝麻为原料，添加红曲发酵而成，具有“汁浓味鲜、香中带甜、醇香爽口”的特点[9-10]。保宁醋为麸醋的典型代表，辅以数十种中药制成药曲，采用生料固态发酵而成，醋液色泽红棕、酸味适中、醇香回甜且带有中药香味[11-12]。
酿醋原料在微生物分解下，经过复杂的代谢过程，生成了多种营养物质及功能性成分，如有机酸、多酚、黄酮等物质[13-14]。有机酸的种类及含量直接影响了食醋的风味及口感[15]，李俊雯[16]对四大名醋中的呈味有机酸进行了测定，发现各种醋中乙酸含量最高，平均含量为29.86～49.93 g/L，并且乙酸对食醋的酸涩味贡献最大。郑宇等[17]研究表明，山西老陈醋的主体有机酸是乳酸和乙酸，味觉强度值分别为63.80%和34.03%，是对食醋风味贡献最大的有机酸。传统食醋酿造多采用谷物原料，其含有的多酚、黄酮类成分有较强抗氧化能力，可降低血脂、预防血管硬化、抗氧化等[18-19]，酿造原料的不同是各种醋中抗氧化活性物质含量具有差异性的主要原因[20-23]。马锦锦等[24]对苹果醋、山西老陈醋和恒顺香醋中的酚类物质含量及抗氧化能力进行了测定，发现该3种醋中总酚含量分别为281.20 mg/L、1 448.60 mg/L、1 459.70 mg/L，苹果醋的总酚含量和抗氧化能力明显低于另两种醋。马敬[21]研究发现，青稞麸皮醋中总多酚和总黄酮含量分别为（934.33±35.72）mg/100 mL和（630.33±26.16）mg/100 mL，显著高于小麦麸皮醋。HUANG R T等[25]对湘西香醋的抗氧化能力进行了检测，发现湘西香醋川芎嗪含量为6.431 μg/mL，其富含抗氧化成分，1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、羟基自由基、超氧阴离子清除率分别为95.85%、97.22%、63.33%。
本研究为了比较四大名醋的差异性，对市售的来自不同厂家的山西陈醋、镇江香醋、永春老醋、保宁醋样品的理化指标、风味物质、功能性成分含量进行测定，以期为不同地域、不同工艺食醋品质优化及不同地域食醋原产地保护提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
山西陈醋样品（10个，编号为SAV1～SAV10）、镇江香醋样品（5个，编号为ZV1～ZV5）、永春老醋样品（5个，编号为YAV1～YAV5）、保宁醋样品（5个，编号为SBV1～SBV5）：市售。样品共计25个，样品标签上均未明确体现陈酿年份。
草酸、丙酮酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸、芦丁、川芎嗪标准品、甲醇（均为色谱纯）：天津市东天正精细化学试剂厂；2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2,3-二乙基吡嗪标准品（纯度均＞98%）：上海谱科试剂研究所。
1.2 仪器与设备
U3000高效液相色谱仪、Trace 1300气相色谱仪、ISQ质谱仪：赛默飞世尔科技（中国）有限公司；Eppendorf离心机：艾本德（中国）有限公司；PHS-3C pH计：上海仪电科学仪器股份有限公司；DG-100可见光分光光度计：上海精密科学仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 理化指标的测定
pH值的测定：pH计直接测定；总酸、还原糖、可溶性固形物、总酯的测定：参照国标GB/T 18187—2000《酿造食醋》中的方法。
1.3.2 风味成分的测定
（1）有机酸含量的测定
有机酸含量的测定采用高效液相色谱法。
样品前处理：各醋样取1 mL，超纯水定容至10 mL，过0.22 μm滤膜。
高效液相色谱条件[26]：Venusil MP C18色谱柱（4.6 mm×150 mm×5 μm），流动相为20 mmol/L NaH2PO4，以H3PO4调节pH值为2.7；进样量20 μL；流动速度0.8 mL/min；紫外检测波长210 nm；柱温30 ℃。
（2）吡嗪类含量的测定
吡嗪类含量的测定采用气相色谱-质谱联用法。
样品前处理：将萃取头于进样口270 ℃老化去除杂峰，取醋样5 mL于45 ℃孵化炉中平衡30 min，顶空吸附30 min，将萃取头插入进样口，270 ℃解吸5 min。
气相色谱条件：VF-5MS色谱柱（30 mm×0.25 mm×0.25mm），载气为氦气（He），纯度99.999%；进样量1 mL/min，不分流，进样口温度270 ℃。程序升温为起始温度100 ℃，持续3 min，5 ℃/min升至150 ℃，并在此温度下持续5 min。再以5 ℃/min的速度提高到225 ℃，保持5 min。
质谱条件：电子电离（electronic ionization，EI）源，接口、离子源温度均为250 ℃，电子能量70 eV，扫描范围45～550 amu，溶剂延迟时间3 min。
1.3.3 功能成分的测定
样品前处理：各醋样取4mL，4℃、8000r/min离心10min，取上清1 mL待测。
总黄酮含量的测定：采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠显色法[27]；总酚含量的测定：采用Folin-Ciocalteu比色法[27]；乙偶姻含量的测定：采用肌酸比色法[28]。
川芎嗪测定采用高效液相色谱法[29]。
样品前处理：各醋样取50 mL，用NaOH调pH值＞8，用25 mL CHCl3萃取，7 000 r/min离心15 min，转移CHCl3相，重复萃取后用45 mL 0.2 mol/L HCl萃取，转移水相定容至50 mL。
高效液相色谱条件：C18色谱柱（4.6mm×150mm×5μm）；流动相为0.2 mmol/L NH4H2PO4与甲醇（6∶4，V/V）的水溶液，等度洗脱，以磷酸调pH值为2.7；波长279nm；流速1.0mL/min；柱温室温；进样量20 μL。
2 结果与分析
2.1 四大名醋理化指标的比较分析
对四大名醋样品的pH、总酸、还原糖、可溶性固形物、总酯含量等理化指标进行测定，结果见图1。
图1 四大名醋样品中pH和总酸（a）、还原糖和可溶性固形物（b）及总酯（c）含量比较
Fig.1 Comparison of pH and total acid (a),reducing sugar and soluble solids (b),total ester (c) content in 4 famous vinegars
由图1a可知，山西陈醋、镇江香醋、永春老醋、保宁醋的平均pH值分别为3.52、3.46、3.47、3.62，无明显差异。总酸作为食醋滋味的基础，是评判食醋品质和特点的重要指标[30]，四大名醋总酸含量分别为山西陈醋3.89～6.50 g/100 mL、镇江香醋5.77～6.51 g/100 mL、永春老醋6.82～7.98 g/100 mL、保宁醋7.12～8.42 g/100 mL，整体上永春老醋和保宁醋的总酸含量较高，平均含量分别为7.20 g/100 mL和7.43 g/100 mL。在食醋酿造过程中还原糖可以反映发酵的程度，在成品中则反映食醋口感，一定量的还原糖可使食醋口感酸而不涩，减弱食醋的刺激性[31]。由图1b可知，还原糖含量分别为山西陈醋0.25～2.29 g/100 mL、镇江香醋2.45～2.93 g/100 mL、永春老醋0.24～0.64g/100mL、保宁醋0.62～5.10 g/100 mL，镇江香醋、保宁醋中的还原糖含量较高。由于保宁醋采用麸皮为酿造原料，其中含有大量的淀粉质在发酵过程中被微生物分解为还原糖，故保宁醋中的还原糖含量较高[12]。镇江香醋和永春老醋同种样品间还原糖含量无明显差异，平均分别为2.61g/100mL、0.48g/100mL。山西陈醋、镇江香醋、永春老醋、保宁醋的可溶性固形物平均含量分别为11.24 g/100 mL、13.72 g/100 mL、11.70 g/100 mL、19.73 g/100 mL，镇江香醋、保宁醋的可溶性固形物含量较高。酯类物质是食醋风味的重要影响因素，丰富的酯类物质糅合在一起，可使食醋具有浓郁的香味[17]。由图1c可知，总酯含量分别为山西陈醋2.43～3.43 g/100 mL、镇江香醋2.50～2.83 g/100 mL、永春老醋2.68～3.84 g/100 mL、保宁醋2.70～3.46 g/100 mL。整体上看，镇江香醋各样品间总酯含量无明显差异，平均含量为2.75 g/100 mL，永春老醋的总酯含量较高，平均含量为3.23 g/100 mL。
综上所述，山西陈醋、镇江香醋、永春老醋、保宁醋间pH值无明显差异，保宁醋中总酸及可溶性固形物含量最高，镇江香醋中还原糖含量最高，永春老醋的总酯含量最高。
2.2 四大名醋中风味物质含量比较分析
2.2.1 四大名醋中有机酸含量比较分析
有机酸是食醋中的重要呈酸物质，对食醋风味的整体协调性具有重要影响[32]，有机酸具有消除炎症、抑菌、调节机体免疫功能、促进钙的吸收等功效[33-34]。对四大名醋样品中8种有机酸的含量进行检测，结果见表1。
表1 四大名醋有机酸含量比较
Table 1 Comparison of organic acid contents in 4 famous vinegars
由表1可知，四大名醋样品中有机酸总量分别为山西陈醋3.584 3～4.690 2 g/100 mL、镇江香醋2.904 8～3.729 0 g/100 mL、永春老醋3.448 5～3.779 5 g/100 mL、保宁醋4.565 2～5.309 7 g/100 mL，整体上看，山西陈醋和保宁醋中有机酸含量较高，其平均总含量分别为4.044 2 g/100 mL和5.019 8 g/100 mL。乳酸、乙酸是食醋中的主体有机酸，各样品乳酸和乙酸含量均占有机酸总量的60%以上，其中山西陈醋、保宁醋中乳酸和乙酸的占比较大，平均占比分别为72.59%、72.69%。
保宁醋中乳酸平均含量为1.600 9 g/100 mL，明显高于其他醋，占有机酸总量的31.92%，李婷等[35]的研究也表明，乳酸、乙酸是四大名醋的主要有机酸，同时保宁醋中乳酸占比最大。除此之外，保宁醋中丙酮酸和苹果酸含量也较高，平均含量分别为0.084 8 g/100 mL和0.620 7 g/100 mL。山西陈醋中丙酮酸、柠檬酸平均含量分别为0.0742g/100mL、0.021 0 g/100 mL，柠檬酸含量明显高于其他醋，这些有机酸中和了乙酸的刺激性，使山西陈醋口感绵柔，醇而不涩[35]。镇江香醋中酒石酸、苹果酸含量较高，平均含量分别为0.482 5 g/100 mL、0.415 1 g/100 mL。与其他3种醋相比，永春老醋中草酸、苹果酸、柠檬酸含量明显较低，平均含量分别为0.016 6 g/100 mL、0.346 3 g/100 mL、0.000 4 g/100 mL，这与永春老醋采用液态发酵方式酿制有一定关系[9]。
综上所述，山西陈醋、镇江香醋、永春老醋、保宁醋的主体酸均为乳酸和乙酸，保宁醋中有机酸总量最高，且乳酸比重最大，山西陈醋中乙酸比重最大，镇江香醋中酒石酸、苹果酸含量较高，永春老醋中草酸、柠檬酸含量最低。
2.2.2 醋样中有机酸含量的主成分分析
根据各样品中有机酸含量和种类制作热图及主成分分析，结果分别见图2和图3。由图2可知，各样品共聚为两大支，其中山西陈醋和保宁醋为一支，镇江香醋和永春老醋为另一支。由图3a可知，样品SAV-3、SAV-6、SAV-7、SAV-10和SBV-5位于第一象限，样品SAV-1、SAV-2、SAV-4、SAV-5、SAV-8、SAV-9位于第二象限，样品ZV-1～ZV-5和YAV-1～YAV-5都位于第三象限，样品SBV-1～SBV-4位于第四象限。同一醋种样品基本位于同一象限，且样品间较为聚集。由图3b可知，草酸、丙酮酸、乙酸、柠檬酸与山西陈醋样品SAV-3、SAV-6、SAV-7、SAV-10和保宁醋样品SBV-5具有相关性；苹果酸、乳酸和琥珀酸与保宁醋样品SBV-1～SBV-4具有相关性，且与苹果酸和乳酸相关性较强；镇江香醋ZV-1～ZV5与酒石酸具有相关性，且ZV-1与酒石酸相关性较强。
图2 四大名醋有机酸含量聚类分析热图
Fig.2 Heat map of clustering analysis for organic acids contents in 4 famous vinegars
图3 四大名醋有机酸主成分分析得分图（a）和载荷图（b）
Fig.3 Score diagram (a) and loading diagram (b) of principal component analysis for organic acids in 4 famous vinegars
综上所述，4种醋样各成一派，但整体上山西陈醋和保宁醋间有机酸谱系相似，镇江香醋和永春老醋间有机酸谱系相似。
2.2.3 四大名醋中吡嗪类化合物比较分析
吡嗪类化合物一般具有挥发性、香味阈值较低、香气持续时间久等特点[36]，对丰富食醋的风味特征有重要影响。吡嗪类物质通常具有坚果、咖啡、烘烤香气等，如2,3,5-三甲基吡嗪带有烤土豆香味，2,3-二甲基吡嗪为烧烤味[17，37]，这些香味可增强食醋风味，使食醋风味更加醇厚复杂。
对四大名醋中6种吡嗪类物质含量进行测定，结果见表2。根据吡嗪类物质含量和种类制作热图，结果见图4。由图4可知，市售四大名醋样品共聚为两大支，其中山西陈醋SAV-1～SAV-10、镇江香醋ZV-4、ZV-5聚为一支，永春老醋YAV-1～YAV-5、保宁醋SBV-1～SBV-5、镇江香醋ZV-1、ZV-2、ZV-3聚为另一支。
表2 四大名醋中吡嗪类含量比较
Table 2 Comparison of pyrazine contents in 4 famous vinegars μg/L
图4 四大名醋吡嗪类含量聚类分析热图
Fig.4 Heat map of clustering analysis of pyrazine contents in 4 famous vinegars
由表2可知，吡嗪类物质总含量分别为山西陈醋27.903 9～40.792 0 μg/L、镇江香醋22.695 7～28.663 1 μg/L、永春老醋4.2005～10.4820μg/L、保宁醋5.4576～15.3155μg/L。整体上看，山西陈醋中吡嗪类物质总含量最高，平均总含量为35.892 6 μg/L。
四大名醋样品中2-甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪含量较高。其中山西陈醋的2-甲基吡嗪含量最高，平均含量为24.770 6 μg/L；镇江香醋的2,3,5-三甲基吡嗪含量最高，平均含量为12.796 7 μg/L。山西老陈醋独特的高温熏醅工艺，使其在熏醅阶段中发生美拉德反应产生大量的吡嗪类物质[38]，而镇江香醋中吡嗪类物质含量较多与淋醋时加入炒米色等酿造工艺紧密相关[39]。
综上所述，山西陈醋中吡嗪类物质总量最高，且2-甲基吡嗪含量最高，镇江香醋中2,5-二甲基吡嗪和2,3,5-三甲基吡嗪含量最高，保宁醋中2,6-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-3-甲基吡嗪含量最高，永春老醋中吡嗪类物质含量最低。
2.3 四大名醋中总酚及总黄酮含量比较分析
对四大名醋中总酚及总黄酮含量进行测定，结果见图5。由图5可知，总酚含量分别为山西陈醋50.10～172.56 mg/100 mL、镇江香醋92.04～132.30 mg/100 mL、永春老醋34.44～105.46 mg/100 mL、保宁醋197.72～363.79 mg/100 mL；总黄酮含量分别为山西陈醋24.59～161.82 mg/100 g、镇江香醋69.96～95.75 mg/100 g、永春老醋23.83～77.84 mg/100 g、保宁醋145.11～279.63 mg/100 g。整体上看，保宁醋中总酚和总黄酮含量明显高于其他3种醋，平均含量分别为278.91 mg/100 mL和198.00 mg/100 g，其次为镇江香醋，平均含量分别为113.51 mg/100 mL和84.16 mg/100 g。
图5 四大名醋中总酚及总黄酮含量比较
Fig.5 Comparison of total phenols and total flavonoids contents in 4 famous vinegars
综上所述，保宁醋中总酚及总黄酮含量最高，其次为山西陈醋和镇江香醋，二者总酚及总黄酮含量接近，永春老醋中总酚及总黄酮含量最低。
2.4 四大名醋中川芎嗪及乙偶姻含量比较分析
对四大名醋中川芎嗪及乙偶姻含量进行测定，结果见图6。由图6可知，四大名醋川芎嗪含量分别为山西陈醋33.17～76.63 mg/L、镇江香醋29.84～33.71 mg/L、永春老醋30.53～32.13 mg/L、保宁醋27.65～31.52 mg/L；乙偶姻含量分别为山西陈醋1.68～5.78 mg/mL、镇江香醋1.18～1.75 mg/mL、永春老醋0.94～4.19 mg/mL、保宁醋2.32～4.12 mg/mL。整体上山西陈醋中川芎嗪及乙偶姻含量较高，其平均含量分别为44.14 mg/L和3.49 mg/mL。
图6 四大名醋中川芎嗪及乙偶姻含量比较
Fig.6 Comparison of tetramethylpyrazin and acetoin contents of 4 famous vinegars
除山西陈醋外，其他3种醋的川芎嗪含量接近，且同种醋中各样品川芎嗪含量均无明显差异，镇江香醋、永春老醋、保宁醋中川芎嗪平均含量分别为32.04 mg/L、31.38 mg/L、30.19 mg/L。四大名醋间乙偶姻含量具有一定差异，不同于其他3种醋，镇江香醋各样品中乙偶姻含量无明显差异，但其含量较低，平均含量为1.48 mg/mL。
综上所述，山西陈醋中川芎嗪及乙偶姻含量最高，其次镇江香醋、永春老醋、保宁醋中川芎嗪含量接近，永春老醋和保宁醋中乙偶姻含量接近，镇江香醋中乙偶姻含量最低。
3 结论
本研究比较了四大名醋的理化指标、有机酸及功能成分含量差异。结果表明，保宁醋的总酸和可溶性固形物含量最高，镇江香醋的还原糖含量最高，永春老醋的总酯含量最高。4种醋主体酸均为乳酸和乙酸，保宁醋中有机酸总量最高，且乳酸比重最大，这使得保宁醋酸味适中、醇香回甜，山西陈醋中乙酸比重最大，丙酮酸和柠檬酸的含量也较高，使山西陈醋酸绵醇厚，镇江香醋中酒石酸、苹果酸含量较高，使其具有酸而不涩的特点，永春老醋中草酸、柠檬酸含量最低，这与其液态发酵工艺有关。山西陈醋中吡嗪类物质含量最高，永春老醋中吡嗪类物质含量最低。保宁醋中总酚及总黄酮含量最高，山西陈醋中川芎嗪及乙偶姻含量最高。不同的酿造原料、地域环境、酿造条件会对四大名醋的风味造成差异，这也形成了四大名醋各自的风味特点。
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