陽飛，張華山

(1.湖北工業(yè)大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院，武漢 430068；2.湖北工業(yè)大學(xué)發(fā)酵工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430068；3.工業(yè)發(fā)酵湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心,武漢 430068)

食醋及其營養(yǎng)保健功能研究進(jìn)展

陽飛1,2,3，張華山2,3*

(1.湖北工業(yè)大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院，武漢 430068；2.湖北工業(yè)大學(xué)發(fā)酵工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430068；3.工業(yè)發(fā)酵湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心,武漢 430068)

食醋的生產(chǎn)歷史悠久，是一種世界性的調(diào)味品，不僅具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值,同時(shí)兼具醫(yī)藥保健功效。文章綜述了食醋的發(fā)展史、生產(chǎn)工藝、營養(yǎng)成分以及保健功能的研究進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了食醋的醫(yī)藥保健功能及應(yīng)用。

食醋；生產(chǎn)工藝；營養(yǎng)成分；保健功能

食醋的生產(chǎn)歷史悠久，是一種應(yīng)用廣泛的調(diào)味品，味酸而醇厚，液香而柔和。食醋按生產(chǎn)工藝可分為釀造醋和配制醋兩大類，釀造食醋按原料又分為糧食醋和果醋。隨著人們生活水平的日益提高、營養(yǎng)保健意識(shí)的不斷增強(qiáng)，食醋不再局限于傳統(tǒng)的烹調(diào)，其保健功能也日益?zhèn)涫荜P(guān)注，因此對(duì)食醋的需求也越來越大，目前世界食醋年產(chǎn)量約為700萬噸，我國食醋年產(chǎn)量約為370萬噸[1，2]。文章從食醋的發(fā)展史、生產(chǎn)工藝、營養(yǎng)成分以及保健功能方面進(jìn)行了綜述，為新型功能保健醋提供了一定的理論依據(jù)。

1 食醋及其發(fā)展史

大約在一萬年以前，人們就知道如何使用食醋[3，4]。在我國，食醋也有三千多年的制作歷史，山西晉陽縣是中國食醋的故鄉(xiāng)[5，6]。風(fēng)味食醋作為商品生產(chǎn)與銷售大約有五千年的歷史。在公元6世紀(jì)巴比倫人生產(chǎn)的醋中就添加了水果、蜂蜜以及麥芽等風(fēng)味物質(zhì)?！妒ソ?jīng)》中記載了用食醋治療創(chuàng)傷。在10世紀(jì)的時(shí)候，中國人發(fā)明了在洗手液中加入硫磺和醋以防止傳染的醫(yī)學(xué)方法。在18世紀(jì)時(shí)，醫(yī)生開始用食醋治療一些疾病，比如哮喘、胃疼、高燒、水腫等。1778年，Durande專一研究高濃縮食醋制備冰醋酸。1814年，Berzelios成為第一個(gè)全面分析食醋的人。Dobereiner證明了乙醇在氧氣存在下可被氧化成醋酸。1822年，Dobereiner提出了用乙醇制備醋的生物學(xué)理論。1823年，Schutzenbach發(fā)明了采用發(fā)酵罐生產(chǎn)醋的新方法。1955年，Hromatka發(fā)明了產(chǎn)醋更快的深層發(fā)酵技術(shù)工藝。由于原料與工藝的不同，世界各國生產(chǎn)的食醋種類也各不相同，例如西班牙的雪梨醋、日本的黑醋與土豆醋、意大利的白酒醋與香醋、德國的啤酒醋、美國的蒸餾醋、法國的香檳醋、英國的大麥醋、中國的米醋以及世界范圍大都有的蘋果醋和紅酒醋等。建國以來，我國的食醋行業(yè)也發(fā)生了較大變化，不斷更新工藝技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，推動(dòng)食醋釀造技術(shù)向著大型化、機(jī)械化方向發(fā)展。

2 食醋的生產(chǎn)工藝

傳統(tǒng)的食醋生產(chǎn)以含糖類或淀粉質(zhì)的原料為主，采用兩階段發(fā)酵工藝，首先利用酵母菌轉(zhuǎn)化為乙醇，然后在醋酸菌的作用下轉(zhuǎn)化為醋酸，因此這種工藝發(fā)酵周期長(zhǎng)達(dá)30天[7]。食醋的釀造工藝主要分為固態(tài)發(fā)酵工藝和液態(tài)發(fā)酵工藝，液態(tài)生產(chǎn)工藝主要有液態(tài)靜止表面發(fā)酵法、液態(tài)回流發(fā)酵法、液態(tài)深層發(fā)酵法等[8]。液態(tài)發(fā)酵由表層靜止發(fā)酵向深層發(fā)酵發(fā)展，后者更易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)[9]。固態(tài)發(fā)酵食醋是指以糧食及其副產(chǎn)品為原料, 采用固態(tài)醋醅發(fā)酵釀制而成；而液態(tài)發(fā)酵食醋則以糧食、糖類、果類或酒精為原料, 采用液態(tài)醋醪發(fā)酵釀制而成，固態(tài)發(fā)酵風(fēng)味好,酯類含量高,有機(jī)酸等成分較多，而液態(tài)法這些風(fēng)味物質(zhì)幾乎沒有。用于食醋生產(chǎn)的醋酸菌主要有兩種[10]，即Acetobacter與Gluconobacter。食醋液態(tài)生產(chǎn)的操作方式包括批式(batch operation)、半批式(fed-batch operation/semi-batch operation)、反復(fù)半批式操作(repeated fed-batch operation/cyclic fed-batch operation)和半連續(xù)法(repeated batch operation/cyclic batch operation)4種形式，其中批式操作和半批式操作在食醋生產(chǎn)中已不常用，目前連續(xù)操作方式還只是試驗(yàn)階段，但是隨著自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和傳感器的發(fā)展及其在食醋連續(xù)發(fā)酵中的應(yīng)用，在不久的將來連續(xù)發(fā)酵工藝將會(huì)取代反復(fù)半批式操作和半連續(xù)法工藝，這將是食醋生產(chǎn)工藝操作方式的又一次歷史性變革。

3 食醋的營養(yǎng)成分

食醋作為一種富含營養(yǎng)的酸性調(diào)味品，不僅具有一定的香氣和鮮味，還具有多種醫(yī)療保健功效。食醋的風(fēng)味成分豐富，主要包括酸、酯、醇、酮、吡嗪、呋喃、糠醛等，香氣成分主要有乙酸乙酯、乙酸異丁酯、乙酸異戊酯、乙酸戊酯等[11]。因此，食醋具有酸、甜、咸、苦、鮮、香等多種調(diào)和的風(fēng)味。食醋中的有機(jī)酸除醋酸外，還包括蘋果酸、檸檬酸、抗敗血酸、丙酸、酒石酸、乳酸、琥珀酸等成分[12-15]。同時(shí)，食醋中還含有氨基酸類、糖類、酯類、無機(jī)鹽類、維生素類等[16]。食醋中的糖類物質(zhì)包括葡萄糖、果糖、麥芽糖、核糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖、山梨醇、糊精、蔗糖等。食醋中的蛋白質(zhì)含量約為0.053%，氨基酸有18種，包含人體8種必需氨基酸[17]。食醋中除上述有機(jī)酸、氨基酸類和糖類等物質(zhì)外，還含有維生素B1，B2，B6以及鐵、鈉、鈣、鋅、磷、銅等微量礦物質(zhì)元素[18]。食醋作為傳統(tǒng)的調(diào)味品，被廣泛用于果蔬的腌制以及蛋黃醬、沙拉醬、芥末等。食醋可以保持蔬菜的原有色澤，減少維生素?fù)p失；軟化肉類食品，使其變得鮮嫩可口；去除魚腥味，軟化海帶，減少脂肪吸收，調(diào)和酸辣咸甜，美化滋味。

4 食醋的保健功能

4.1 促進(jìn)消化吸收，改善新陳代謝，增強(qiáng)機(jī)體功能

食醋中含有揮發(fā)性酸以及氨基酸，能夠刺激人體大腦中樞神經(jīng)，促進(jìn)消化器官分泌大量胃液、唾液等消化液，具有生津止渴、健胃消食以及增進(jìn)食欲的功效[19]。食醋中含有的K，Zn等多種礦物元素在人體內(nèi)代謝后生成堿性物質(zhì)，能防止血液向酸性轉(zhuǎn)化，達(dá)到調(diào)節(jié)酸堿平衡的目的。食醋中還有豐富的氨基酸、醋酸、乳酸、琥珀酸、蘋果酸等多種有機(jī)酸，能夠促進(jìn)肝功能的排毒作用，促進(jìn)肝臟組織損傷的修復(fù)，增強(qiáng)肝臟的解毒功能，殺滅肝炎病毒，促進(jìn)新陳代謝，從而減少肝病發(fā)生。飲酒前后適量飲用少量的食醋可以加速體內(nèi)酒精的分解代謝速度，從而達(dá)到解酒功效。食醋還具有利尿?qū)蜃饔?，從而防止各種結(jié)石發(fā)生，保護(hù)腎臟。

食醋中的醋酸、乳酸、氨基酸、甘油以及醛類等物質(zhì)能夠刺激皮膚，加速皮膚血液循環(huán)，增加皮膚光澤，祛除皺紋，淡化色斑，去除牙煙垢以及防治粉刺。洗發(fā)拌入少量醋可以使發(fā)質(zhì)清潔柔軟。醫(yī)學(xué)研究表明：疲勞是由于肌糖原損耗、低血糖引起的，人體體液呈酸性導(dǎo)致疲勞感。而食醋中含有豐富的有機(jī)酸，能夠促進(jìn)糖代謝，經(jīng)過焦性葡萄糖酸形成檸檬酸后經(jīng)過TCA循環(huán)生成二氧化碳和水，促使肌體內(nèi)乳酸、丙酮酸等疲勞物質(zhì)的分解，參與類固醇類分泌素、血紅素等組織成分合成，能夠提神松經(jīng)，從而消除疲勞，防止失眠。

4.2 抗菌、殺菌、抗病毒作用

由于食醋中的有機(jī)酸能夠穿透微生物的細(xì)胞膜，破壞膜的傳遞過程，從而引起細(xì)菌細(xì)胞死亡，提高殺菌能力，因此具有極強(qiáng)的抗菌能力[20,21]。在古代就有用醋清洗潰瘍以及治療褥瘍的記載，希臘名醫(yī)希波克拉底最早利用醋處理戰(zhàn)士受傷后發(fā)炎的傷口和清洗潰瘍。申鳳鴿[22]研究表明：食醋對(duì)小鼠潰瘍性結(jié)腸炎有預(yù)防作用。在日常生活中，食醋主要用于殺死食源性病原微生物，可以防治呼吸道疾病、腸胃病以及預(yù)防感冒等。通過對(duì)EscherichiacoliO157∶H7 研究表明：醋酸的殺菌作用最強(qiáng)，其次是乳酸、檸檬酸以及蘋果酸等[23]。Rutala等利用食醋清除真菌、頭虱、尖銳濕疣以及耳部感染[24]。食醋能夠殺死甲種鏈球菌、卡他球菌、肺炎雙球菌、白色葡萄球菌、流感病毒等呼吸道致病微生物，同樣具有殺死白喉?xiàng)U菌、流行性腦脊髓膜炎、麻疹、腮腺炎病毒的能力。此外，食醋對(duì)體癬、灰指(趾)甲、腸道蛔蟲、毒蟲叮咬和腰腿酸痛等癥狀也有一定的療效。

4.3 抗氧化、抗衰老作用

過氧化物、過氧化氫以及羥基自由基等活性氧化物能夠氧化脂類、蛋白質(zhì)以及DNA，從而加速老化、引發(fā)癌癥以及引起大腦紊亂失常[25,26]。食醋中具有抗氧化作用的生物活性物質(zhì)包括多酚物質(zhì)、維生素、黃酮類化合物、蛋白黑素、川穹嗪、綠原酸等[27-33]。Budak和Guzel-Seydim研究表明：在傳統(tǒng)發(fā)酵葡萄醋中綠原酸和丁香酸的含量比工業(yè)釀造醋要高出很多。Nishidai等研究表明：存在酚類化合物等強(qiáng)抗氧化劑的日本米醋(Kurosu)抗氧能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出白酒醋與紅酒醋[34]。Matsuura研究日本梅子醋發(fā)現(xiàn)其中的花青素與咖啡酸具有較強(qiáng)的抗氧化能力。研究證明：經(jīng)常食用食醋能抑制和降低人體衰老過程中過氧化脂質(zhì)的現(xiàn)象，使機(jī)體內(nèi)的過氧化脂質(zhì)水平下降，從而延緩衰老，增加壽命。

4.4 降血糖、降血脂作用

實(shí)驗(yàn)研究表明：醋能夠抑制血糖濃度的快速增加，主要通過降低蔗糖酶、麥芽糖酶、乳糖酶和海藻糖酶等雙糖酶的活性，干擾雙糖酶由rER→tGA的后轉(zhuǎn)譯轉(zhuǎn)運(yùn)過程。此外，醋酸還可以改變組織中葡萄糖的分布和合成糖原的利用。Ebihara等通過小鼠實(shí)驗(yàn)加入淀粉包裹2%的醋溶液后發(fā)現(xiàn)小鼠血糖濃度下降。Brighenti等通過蔗糖包裹醋實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)消化后胰島素響應(yīng)曲線下降20%。

食醋可以延長(zhǎng)胃中食物的滯留時(shí)間，使人具有飽腹感，從而控制食物的攝入量[35]。Budak等研究表明：食醋可以抑制小鼠腸道吸收脂質(zhì)，抑制肝臟脂質(zhì)的合成，防止末梢組織脂質(zhì)體利用升高，從而減少脂肪肝的形成。杜派、顏士燦等研究表明大豆低聚糖釀成的食醋有助于脂質(zhì)代謝。此外，食醋中豐富的氨基酸能夠加速碳水化合物和蛋白質(zhì)在體內(nèi)的新陳代謝作用，促進(jìn)體內(nèi)脂肪分解代謝，燃燒過多的脂肪，防止脂肪堆積。可見，食用一定量食醋具有抑制血糖升高、防治糖尿病以及減肥之功效。

4.5 抗癌、抗腫瘤作用

食用適量的陳醋可以起到抗癌、防癌的功效。研究表明細(xì)菌能夠?qū)⑷梭w內(nèi)的硝酸鹽經(jīng)過代謝轉(zhuǎn)化成致癌性很強(qiáng)的硝酸銨，而陳醋可以強(qiáng)烈破壞及分解亞硝酸鹽的作用，并且能夠有效抑制嗜熱鏈球菌的生長(zhǎng)繁殖。研究也表明食用醋可以減少食管癌的發(fā)病率[36]。Shimoji等[37]研究表明Kurosu醋因含有酚類化合物可以減少癌癥的發(fā)病率，Kurosu醋的抗氧化能力比白米醋和蘋果醋要強(qiáng)得多，可以抑制大多數(shù)人類結(jié)腸癌、肺癌、乳腺癌、膀胱癌以及前列腺癌等腫瘤細(xì)胞的增殖。Mimura等[38]研究表明Kibizu對(duì)白細(xì)胞增長(zhǎng)具有清除作用。食醋經(jīng)過體內(nèi)生物轉(zhuǎn)化后可以通過某些途徑抑制Survivin蛋白的功能表達(dá)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，從而達(dá)到抗腫瘤的目的。程云等[39]研究表明：食醋足浴輔以音樂放松有改善肝癌病人睡眠的效果。

4.6 降膽固醇、降血壓作用

研究表明：食醋中的Vc和尼克酸能夠促使膽固醇經(jīng)腸道隨糞便一起排泄，從而降低血膽固醇的含量[40]。防治動(dòng)脈硬化[41]的機(jī)理在于促使體內(nèi)乳酸含量減少，降低血清中的膽固醇含量，將體內(nèi)的乳酸排出體外，從而維持體液的堿性環(huán)境。Budak等研究表明蘋果醋能夠降低小鼠的膽固醇水平。高血壓與腎素、血管緊張肽系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)密切相關(guān)。研究表明：食醋能夠促進(jìn)體內(nèi)的鈉排泄，改善其異常代謝，起到控制體內(nèi)因鈉過剩而引起血壓升高的作用。食醋能夠抑制血管緊張肽轉(zhuǎn)移酶(ACE)的活性，導(dǎo)致血管緊縮素的減少，從而起到有效地降低血壓的作用。Kondo等[42]認(rèn)為攝入醋酸可能促進(jìn)鈣離子的吸收，從而抑制血管擴(kuò)張。Hu及其團(tuán)隊(duì)研究成員醋能夠降低局部缺血性冠心病的發(fā)生[43]。

4.7 治療損傷，改善老年癡呆癥以及預(yù)防骨質(zhì)疏松癥

食醋呈酸性，但經(jīng)人體吸收代謝后，便成為真正的堿性食物。醋中的揮發(fā)性物質(zhì)及氨基酸等具有刺激大腦神經(jīng)中樞的作用，具有開發(fā)智力的功效。Sugiyama等研究表明在適當(dāng)強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后口服醋能夠減緩對(duì)炎癥引起的肌肉損傷[44]。研究表明：醋能夠產(chǎn)生像ASL等鞘脂類前體物質(zhì)，ASL能夠促進(jìn)神經(jīng)觸突的生長(zhǎng)，改善大腦的認(rèn)知能力，從而改善老年癡呆癥[45，46]。Mikiya Kishi等研究表明：食醋可以改善鈣的溶解性以及醋酸的營養(yǎng)效應(yīng)，從而促進(jìn)小腸對(duì)鈣的吸收，有助于預(yù)防骨質(zhì)疏松癥。

5 展望

隨著人們生活水平的提高以及科學(xué)研究對(duì)食醋功能特性的進(jìn)一步揭示，食醋的用途也越來越廣泛，食醋將依托發(fā)酵工程、酶工程、基因工程、生化工程等現(xiàn)代高新生物技術(shù)，以發(fā)酵食醋工藝為基礎(chǔ)或以發(fā)酵食醋作載體，開發(fā)新型功能性食醋[47]。與此同時(shí)，也將依托高新技術(shù)裝備的食品機(jī)械，提高生產(chǎn)效率，降低能源消耗，增加得率，減少廢棄物，最終提高食醋的品質(zhì)，將會(huì)具有廣闊的市場(chǎng)和發(fā)展前景。

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Research Progress on Nutrition and Health Care Function of Vinegar

YANG Fei1,2,3, ZHANG Hua-shan2,3*

(1.College of Engineering and Technology, Hubei University of Technology, Wuhan 430068,China;2.Key Laboratory of Fermentation Engineering,Ministry of Education,Hubei University of Technology,Wuhan 430068, China;3.Hubei Collaborative Innovation Center for Industrial Fermentation, Wuhan 430068, China)

Vinegar is a worldwide condiment with a long history. Vinegar has rich nutrition value. At the same time, it also has the medical health care function. Review the development history, production process, nutritional components, health care function of vinegar, and mainly introduce the medical health care function and application of vinegar.

vinegar; production process; nutritional components; health care function

2016-11-07 *通訊作者

陽飛(1981-)，男，講師，碩士，研究方向：發(fā)酵工程與生物制藥； 張華山(1963-)，男，教授，碩士，研究方向：發(fā)酵工程與生物制藥。

TS264.22

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.05.039

1000-9973(2017)05-0171-05