聶佳慧,李 藝,秦雪梅,李震宇,*
(1.山西大學(xué)中醫(yī)藥現(xiàn)代研究中心,山西 太原 030006;2.山西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,山西 太原 030006)
我國(guó)是最早生產(chǎn)谷物醋的國(guó)家,食醋釀造歷史悠久,釀造原料以谷物為主。有文字記載的釀醋工藝始于西周,但由于地域的不同,我國(guó)人民在長(zhǎng)期的釀醋過(guò)程中,按照本地的歷史、地理、物產(chǎn)和生活習(xí)慣,創(chuàng)造了多種不同種類的釀造食醋,《齊民要術(shù)》中曾詳細(xì)列出幾十種制醋原料和不同的釀造方法。
近年來(lái)食醋的保健功能逐漸受到人們重視,其保健功能和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與其所含的化學(xué)成分密切相關(guān)。近年來(lái)研究人員對(duì)食醋的化學(xué)成分開(kāi)展了大量研究工作,研究較多的成分包括氨基酸、有機(jī)酸、總黃酮、川芎嗪、揮發(fā)性成分、無(wú)機(jī)元素等。其中,氨基酸和有機(jī)酸在食醋中含量較高,研究也最為深入。陳樹(shù)俊等對(duì)2009年之前山西老陳醋功效成分的進(jìn)展進(jìn)行過(guò)綜述[1]。近年來(lái)隨著對(duì)食醋研究的深入,又有很多新的物質(zhì)成分報(bào)道,如多元醇、類黑精等。為了進(jìn)一步研究利用食醋的功能成分,發(fā)掘食醋新的生物學(xué)功能,本文就目前我國(guó)谷物釀造食醋中化學(xué)成分的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。
研究表明,在食醋的生產(chǎn)過(guò)程中,微生物分解植物中蛋白質(zhì)生成游離氨基酸,大量氨基酸的存在使釀造食醋富含營(yíng)養(yǎng),味道醇厚柔和[2-4]。在現(xiàn)有釀造食醋氨基酸成分研究的文獻(xiàn)中,已有26 種氨基酸被報(bào)道,包括20 種組成蛋白質(zhì)的編碼氨基酸(包含人體所需的8 種必需氨基酸、2 種半必需氨基酸及12 種非必需氨基酸)以及6 種其他氨基酸(圖1),分別是胱氨酸、鳥(niǎo)氨酸、?;撬?、α-氨基己二酸、α-氨基丁酸和γ-氨基丁酸。與配制食醋相比,釀造食醋中含有較多的甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、絲氨酸等[3,5-8],有研究認(rèn)為這些氨基酸可以作為鑒別釀造食醋和配制食醋的檢測(cè)指標(biāo)[8]。
圖 1 釀造食醋中的6 種其他氨基酸Fig. 1 Other amino acids in grain-derived traditional vinegar
不同種類釀造食醋中氨基酸的種類及含量均存在差異,這可能與其釀造原料、發(fā)酵方式、菌種、陳釀時(shí)間等的不同有關(guān)。有研究采用氨基酸分析儀對(duì)不同食醋(山西老陳醋、保寧醋、鎮(zhèn)江香醋、永春老醋)的氨基酸組成進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)共有的氨基酸有14 種,包括甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、亮氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、谷氨酸、甲硫氨酸、天冬酰胺、γ-氨基丁酸;保寧醋、山西老陳醋、鎮(zhèn)江香醋中含量較高的氨基酸為亮氨酸、谷氨酸、纈氨酸,而液態(tài)發(fā)酵食醋福建紅曲醋中異亮氨酸、甘氨酸的含量較高;α-氨基已二酸僅在永春老醋中檢測(cè)到,而精氨酸、組氨酸、賴氨酸和鳥(niǎo)氨酸未在永春老醋中檢測(cè)到;在山西老陳醋中未檢測(cè)到α-氨基丁酸和酪氨酸[3]。另有研究采用氨基酸分析儀對(duì)不同年限山西老陳醋進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示老陳醋中還含有牛磺酸、色氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、組氨酸[9]。墨淑敏等采用電化學(xué)檢測(cè)色譜法檢測(cè)了3 份釀造食醋樣品中18 種氨基酸的含量,除了上述氨基酸外還在食醋中檢測(cè)到谷氨酰胺[8]。有研究對(duì)不同食醋中氨基酸總量進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示保寧醋中氨基酸總量最高(3 4 3 8.5 5 m g/1 0 0 m L),其次為鎮(zhèn)江香醋(1 6 8 2.3 6 m g/1 0 0 m L)和山西老陳醋(1 346.54 mg/100 mL),最低為永春老醋(3 年陳釀為737.55 mg/100 mL,5 年為840.16 mg/100 mL,8 年為933.7 mg/100 mL)[3]。王爭(zhēng)爭(zhēng)等比較了9 個(gè)品牌13 種山西老陳醋的氨基酸組成,以17 種氨基酸計(jì)算的氨基酸總量范圍在565.5~3 371.5 mg/100 mL之間;丙氨酸含量最高,其平均值為272.2 mg/100 mL,占氨基酸總量的14.43%;組氨酸含量最低,其平均值為20.0 mg/100 mL,僅占氨基酸總量的1.06%[6];王爭(zhēng)爭(zhēng)等進(jìn)一步對(duì)不同陳釀期9 種山西老陳醋進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)17 種氨基酸總量范圍在630~3 200 mg/100 mL,隨著釀造時(shí)間的延長(zhǎng),氨基酸總量呈升高趨勢(shì);10 種氨基酸隨著陳釀時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)逐漸升高趨勢(shì),而其余7 種氨基酸含量隨著陳釀時(shí)間未見(jiàn)明顯升高,說(shuō)明這些氨基酸在陳釀過(guò)程中可能參與化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致含量發(fā)生復(fù)雜的動(dòng)態(tài)變化[2,6]。此外,陳釀期分別為3、5 年和8 年的福建紅曲醋中的氨基酸總量呈上升趨勢(shì)[3]。
表 1 4大名醋中所檢測(cè)到的氨基酸成分Table 1 Amino acids detected in grain-derived traditional vinegar
釀造食醋的風(fēng)味與其所含氨基酸種類和含量存在一定聯(lián)系[2-3]。根據(jù)呈味情況,食醋中所檢出的氨基酸可以分為甜味氨基酸、鮮味氨基酸、苦味氨基酸和澀味氨基酸4 類。其中,釀造食醋中苦味氨基酸(如亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸等)種類最多,并且對(duì)食醋的滋味有所貢獻(xiàn)。但是食醋中鮮有苦味感,這可能與滋味間的相互作用相關(guān)[3]。在食醋中,甜味氨基酸的種類也較多,其中,丙氨酸和甘氨酸的含量較高,鮮味氨基酸種類最少,主要為天冬氨酸和谷氨酸。通過(guò)對(duì)照各類氨基酸在水中的呈味閾值計(jì)算其味道強(qiáng)度值,發(fā)現(xiàn)谷氨酸、丙氨酸和纈氨酸對(duì)食醋滋味貢獻(xiàn)較大[3]。
食醋中氨基酸的檢測(cè)方法主要包括:氨基酸分析儀檢測(cè)法、離子交換色譜-電化學(xué)檢測(cè)法、氣相色譜法[3,12]等,不同的檢測(cè)方法對(duì)食醋中氨基酸有一定的選擇性。有研究采用氨基酸分析儀在山西老陳醋中未檢測(cè)到胱氨酸和色氨酸,認(rèn)為原因可能是胱氨酸在蛋白質(zhì)中含量較少,而色氨酸與其他成分共存時(shí)易分解[5];但另有研究采用氨基酸分析儀在山西老陳醋中檢測(cè)到胱氨酸的存在[6],采用毛細(xì)管電泳-電化學(xué)檢測(cè)法檢測(cè)到了山西老陳醋中存在色氨酸[4]。因此,全面的食醋氨基酸分析需要綜合運(yùn)用多種分析手段。
據(jù)報(bào)道,目前在釀造食醋中共檢測(cè)到32 種有機(jī)酸(圖2、3)。乙酸在釀造食醋中含量最高,可達(dá)總有機(jī)酸的30%以上[9,13-14]。食醋中除甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等揮發(fā)性有機(jī)酸外,還含有一些非揮發(fā)性有機(jī)酸,如草酸、檸檬酸、琥珀酸、酒石酸、富馬酸等。部分有機(jī)酸與三羧酸循環(huán)有關(guān),如檸檬酸、丙酮酸、蘋(píng)果酸等,這些有機(jī)酸是食醋發(fā)酵過(guò)程中存在的醋酸菌、乳酸菌、酵母菌等微生物通過(guò)丙酮酸或三羧酸循環(huán)形成的[7]。此外,釀造食醋中還含有一些芳香有機(jī)酸。在日本糙米醋中檢測(cè)到的芳香有機(jī)酸包括阿魏酸、芥子酸、沒(méi)食子酸、水楊酸、綠原酸、香草酸、反式對(duì)香豆酸、二氫阿魏酸和二氫芥子酸[10,15];在山西老陳醋中檢測(cè)到的芳香有機(jī)酸包括原兒茶酸、對(duì)羥基苯甲酸、水楊酸、芥子酸、阿魏酸、香豆酸、二氫芥子酸和二氫阿魏酸[16]。谷物釀造食醋中含有較多的二氫阿魏酸和二氫芥子酸,主要來(lái)源于發(fā)酵過(guò)程中阿魏酸和芥子酸中的反式雙鍵的還原。
圖 2 釀造食醋中的有機(jī)酸Fig. 2 Organic acids in grain-derived traditional vinegar
圖 3 釀造食醋中的芳香有機(jī)酸和兒茶素Fig. 3 Aromatic organic acids and catechin in grain-derived traditional vinegar
目前,我國(guó)4大名醋中對(duì)有機(jī)酸的組成研究最為深入,檢測(cè)到的有機(jī)酸成分如表2所示。可見(jiàn)山西老陳醋中檢測(cè)到的有機(jī)酸種類有29 種,鎮(zhèn)江香醋中檢測(cè)到的有機(jī)酸有9 種,永春老醋中檢測(cè)到的有機(jī)酸7 種,保寧醋中檢測(cè)到有機(jī)酸9 種,4大名醋中檢測(cè)到的共有有機(jī)酸有7 種,包括草酸、酒石酸、丙酮酸、乳酸、乙酸、檸檬酸、琥珀酸。
表 2 4大名醋中所檢測(cè)到的有機(jī)酸成分Table 2 Organic acids detected in grain-derived traditional vinegar
不同種類的釀造食醋中所含有機(jī)酸的含量也存在一定差異,其原因在于釀造原料、工藝、以及陳釀期的不同。余寧華等對(duì)不同地域的11 個(gè)典型發(fā)酵食醋中10 種有機(jī)酸進(jìn)行了比較,結(jié)果表明,乙酸和乳酸占總有機(jī)酸的80%以上,而α-酮戊二酸和富馬酸含量最低,在大部分樣本中均未檢測(cè)到;蘋(píng)果酸、丙酮酸和琥珀酸在鎮(zhèn)江香醋中含量較高,乳酸在保寧醋中含量較高,檸檬酸、富馬酸在山西老陳醋中含量較高[13]。呂利華等對(duì)6 個(gè)品牌的山西老陳醋中8 種有機(jī)酸進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示不同老陳醋樣品中有機(jī)酸含量差異較大,其中酒石酸、檸檬酸含量波動(dòng)范圍最大[17]。釀造工藝對(duì)食醋有機(jī)酸的組成也有較大影響,如液態(tài)發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵的保寧醋中有機(jī)酸的組成和含量也存在較大差異[13]。有機(jī)酸的含量和比例在陳釀過(guò)程中也會(huì)發(fā)生變化,原因在于食醋陳釀過(guò)程中有機(jī)酸可能參與復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)以及水分的蒸發(fā)。部分揮發(fā)性酸有機(jī)酸在陳釀過(guò)程中含量可能下降,如乙酸、丙酸、丁酸等[18]。
各種釀造食醋的風(fēng)味差別除了與氨基酸有關(guān)外,還與其中所含有機(jī)酸的種類、含量以及相互比例的差異有關(guān)。如山西老陳醋中琥珀酸、蘋(píng)果酸和α-酮戊二酸含量較其他種類的食醋高,使其在pH值升高的同時(shí)酸味得到了緩沖,從而入口綿軟,減少刺激感[19];鎮(zhèn)江香醋具有酸而不澀的口感,可能是因?yàn)槠湓诎l(fā)酵過(guò)程中丙酮酸、蘋(píng)果酸和琥珀酸較其他區(qū)域的食醋更易積累;而保寧醋因含大量乳酸而具有酸味柔和、酸中回甜的特點(diǎn)[13]。
食醋中含有與人體三羧酸循環(huán)有關(guān)的有機(jī)酸,如檸檬酸、丙酮酸、蘋(píng)果酸等。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,食醋中有機(jī)酸有一定的抑制細(xì)菌、調(diào)節(jié)血糖、調(diào)節(jié)血脂的功能[20]。此外,食醋中的芳香有機(jī)酸類大多具有一定生物活性,如原兒茶酸具有一定的抗氧化[21-22]、抗高血糖[23]、抗炎[24]以及抗癌作用[25];咖啡酸具有抗氧化、升高白細(xì)胞及血小板濃度、抗炎、抗病毒、抗菌等作用[26];香草酸具有保護(hù)DNA氧化損傷以及抑制酪氨酸酶作用[27-28];二氫阿魏酸具有清除自由基活性,且作用強(qiáng)于阿魏酸[29-30]。
多元醇是含有2 個(gè)羥基以上的醇類,包括六元醇(山梨醇、甘露醇、麥芽糖醇等)、五元醇(木糖醇、阿拉伯醇)、四元醇(赤蘚醇)等,是淀粉、糖類等原料經(jīng)過(guò)發(fā)酵的產(chǎn)物。這類成分大多具有一定的生物學(xué)功能,常作為保健食品的原料[31]。白酒中的多元醇是其甜味的主要來(lái)源,其甜度隨羥基數(shù)的增加而增強(qiáng),可以使白酒更加豐滿醇厚[32]。釀造食醋中的多元醇類也與其風(fēng)味密切相關(guān),赤蘚醇、阿拉伯醇、甘露醇是食醋甜味來(lái)源之一[33]。目前已報(bào)道的食醋多元醇類成分包括赤蘚醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、肌醇、甘露醇、山梨醇(圖4),其含量測(cè)定方法主要是衍生化后采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用進(jìn)行測(cè)定。有研究以6 種多元醇為指標(biāo),對(duì)37 份地理標(biāo)志山西老陳醋、47 份地理標(biāo)志鎮(zhèn)江香醋及52 份非地理標(biāo)志食醋進(jìn)行了質(zhì)量濃度測(cè)定,結(jié)果表明6 種多元醇在所測(cè)的食醋樣品中質(zhì)量濃度差異較大,如山西老陳醋中赤蘚醇的質(zhì)量濃度(221 mg/L)明顯高于鎮(zhèn)江香醋(73 mg/L),而鎮(zhèn)江香醋中肌醇(343 mg/L)、甘露醇(359 mg/L)質(zhì)量濃度明顯高于山西老陳醋(251、224 mg/L)[11]。
圖 4 釀造食醋中的多元醇類Fig. 4 Polyalcohols in grain-derived traditional vinegar
對(duì)食醋中糖類含量測(cè)定多以總糖或者總還原糖為指標(biāo)進(jìn)行[9,34]。食醋的糖分與風(fēng)味、食醋的稠厚度有關(guān),已報(bào)道的糖類物質(zhì)包括葡萄糖、麥芽糖、甘露糖、阿拉伯糖、棉籽糖、山梨糖等,主要來(lái)源于各種原料中所含的寡糖[1],也可能來(lái)源于原料中多糖在發(fā)酵過(guò)程中的降解。李愛(ài)平等建立的食醋核磁共振指紋技術(shù)可檢測(cè)到釀造食醋中含有葡萄糖、乳糖、蔗糖等糖類成分[35],但糖類成分的準(zhǔn)確鑒定需要進(jìn)一步采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。不同谷物釀造食醋中糖類成分差異比較研究鮮見(jiàn)報(bào)道。有研究報(bào)道蘋(píng)果醋中含有果糖、葡萄糖和蔗糖[36],意大利香脂醋(主要原料為葡萄)中含有木糖、阿拉伯糖、核糖、鼠李糖、果糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖以及蔗糖[37],柿子醋中檢測(cè)到具有免疫調(diào)節(jié)活性的多糖(阿拉伯-β-3,6-半乳聚糖)[38]。這些研究對(duì)糧食釀制食醋中糖類的研究具有一定借鑒意義。
目前認(rèn)為食醋中的黃酮類成分與其保健功能密切相關(guān),現(xiàn)有研究大多采用紫外-可見(jiàn)分光光度法測(cè)定總黃酮(以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品)[9,34,39]。
有研究對(duì)26 種不同食醋中總黃酮的質(zhì)量濃度進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示不同食醋中總黃酮質(zhì)量濃度差異較大,3 年陳釀山西老陳醋總黃酮質(zhì)量濃度(2.135 mg/mL)最高,鎮(zhèn)江香醋(1.22~2.03 mg/mL)和山西老陳醋總黃酮質(zhì)量濃度(1.120~2.135 mg/mL)較高,其次是北京產(chǎn)食醋(1.372 mg/mL)和上海產(chǎn)香醋(1.508 mg/mL)[40]。有研究顯示,在5 年陳釀山西老陳醋中測(cè)得的總黃酮質(zhì)量濃度為3.03 mg/mL[41]。
現(xiàn)有報(bào)道中對(duì)食醋中黃酮類成分的結(jié)構(gòu)研究相對(duì)較少。有研究采用高效液相色譜法對(duì)日本糙米醋中的黃酮類成分進(jìn)行分析,以20 種黃酮類(包括蘆丁、木犀草素、槲皮素、異鼠李素等)作為對(duì)照品,通過(guò)保留時(shí)間對(duì)照的方式在糙米醋中僅檢測(cè)到兒茶素1 種黃酮類成分[10]。釀造食醋中的黃酮類成分與食醋的品質(zhì)和保健價(jià)值密切相關(guān),山西老陳醋新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中也增加了總黃酮的測(cè)定,但由于所含黃酮類成分的結(jié)構(gòu)尚不清楚,目前難以建立專屬性更強(qiáng)的高效液相色譜測(cè)定方法。因此,食醋中黃酮類成分的結(jié)構(gòu)還需進(jìn)行深入研究。
川芎嗪,即四甲基吡嗪,是中藥川芎的主要有效成分之一,具有強(qiáng)心[42]、擴(kuò)張血管[43]、增進(jìn)微循環(huán)及改善心腦血管[44]的功能。食醋中川芎嗪的生成機(jī)制尚不清楚,一般認(rèn)為釀造食醋中川芎嗪的生成來(lái)自于氨基酸和還原糖的美拉德反應(yīng),其生成機(jī)制有兩種假說(shuō):一種認(rèn)為在美拉德反應(yīng)后期,還原酮或者脫氧還原酮經(jīng)Strecker降解后可能生成川芎嗪;另外一種認(rèn)為食醋中由氨基酸和糖代謝產(chǎn)生的乙偶姻與氨氣反應(yīng)生成中間產(chǎn)物氨基丁酮,氨基丁酮又與乙偶姻縮合形成川芎嗪[34,45]。
目前,食醋中川芎嗪的含量測(cè)定主要集中在山西老陳醋和鎮(zhèn)江香醋,鮮見(jiàn)保寧醋和永春老醋中川芎嗪的含量檢測(cè)報(bào)道;而白醋和白米醋中則未檢測(cè)到川芎嗪[46]。陳繼承等對(duì)全國(guó)36 個(gè)食醋樣本中川芎嗪質(zhì)量濃度進(jìn)行了測(cè)定,其質(zhì)量濃度范圍在0.017~131.108 mg/kg,鎮(zhèn)江香醋和山西老陳醋普遍質(zhì)量濃度較高,說(shuō)明川芎嗪的質(zhì)量濃度在不同種類的釀造食醋中差異較大;其中,鎮(zhèn)江香醋中川芎嗪的質(zhì)量濃度范圍在4.60~131.11 μg/mL[45]。有研究比較了62 份地理標(biāo)志山西老陳醋和82 份非地理標(biāo)志山西老陳醋以及其他48 份對(duì)照食醋中川芎嗪的質(zhì)量濃度,地理標(biāo)志山西老陳醋中川芎嗪質(zhì)量濃度范圍在10.2~88.7 μg/mL,且其平均值和中位值明顯高于非地標(biāo)山西老陳醋及其他對(duì)照陳醋[47]。隨著陳釀時(shí)間的延長(zhǎng),山西老陳醋和鎮(zhèn)江香醋中川芎嗪的含量均呈升高的趨勢(shì)[34,48]。
食醋中的揮發(fā)性成分也是其風(fēng)味形成的重要組成部分,已有大量文獻(xiàn)涉及對(duì)釀造食醋中揮發(fā)性成分的研究,定性分析和定量檢測(cè)到的化學(xué)成分有上百種,包括醇類、酯類、酮類、醛類、酸類及吡嗪類化合物。食醋揮發(fā)性成分的分析技術(shù)主要是氣相色譜或氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用。
在定量分析方面,有研究應(yīng)用氣相色譜法通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)品和內(nèi)標(biāo)定量的方法,建立了山西老陳醋中的9 種香氣成分的測(cè)定與分析方法[49];另有研究利用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用對(duì)山西老陳醋中的23 種揮發(fā)性成分進(jìn)行了定量分析,包括酯類、醇類、醛類、酮類、酚類及雜環(huán)化合物[18]。食醋中揮發(fā)性成分種類和含量的差異與釀醋的原料密切相關(guān)。有研究利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用指紋圖譜對(duì)幾種中國(guó)傳統(tǒng)食醋(山西老陳醋、鎮(zhèn)江香醋、龍門(mén)米醋)揮發(fā)性成分的相對(duì)峰面積進(jìn)行分析,結(jié)果表明,酸類化合物在這幾種食醋中的相對(duì)含量相差不大,鎮(zhèn)江香醋和山西老陳醋中酯類成分種類和含量均較高,而龍門(mén)米醋中的酮類化合物的相對(duì)含量明顯較高[50]。不同廠家山西老陳醋的揮發(fā)性成分種類和含量也有一定差異,因此,生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)環(huán)境及生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量控制也可能導(dǎo)致?lián)]發(fā)性成分種類和含量的差異[50]。另外,有研究利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用對(duì)5 年和8 年兩種陳釀期山西老陳醋進(jìn)行對(duì)比分析得出,隨著陳釀期的延長(zhǎng),由于部分揮發(fā)性成分損失或轉(zhuǎn)化為其他成分,香氣成分的總量呈減少趨勢(shì),但其種類隨陳釀期的延長(zhǎng)而增加[51]。
類黑精是指碳水化合物(一般指糖類)與帶有自由氨基的含氮化合物(如氨基酸、肽、蛋白質(zhì)等)之間發(fā)生美拉德反應(yīng)后期形成的一種棕褐色物質(zhì),是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜、聚合度不等的高分子化合物的混合體[52]。研究發(fā)現(xiàn)類黑精具有抗氧化、抗菌、抗腫瘤等多種生物活性[53]。
張錦華等研究了老陳醋中的類黑精成分,研究發(fā)現(xiàn)熏醅工藝提高老陳醋的抗氧化活性的原因在于生產(chǎn)大量不同分子質(zhì)量的類黑精組分[54];進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)類黑精的抗氧化作用與自由基清除和線粒體自噬有關(guān)[19]。此外研究人員還發(fā)現(xiàn)老陳醋中的類黑精組分對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌等具有顯著的抑菌活性,其中3~5 kDa分子質(zhì)量的類黑精組分抑菌活力最強(qiáng)[55];基于體外膽汁膠束法的降血脂活性測(cè)定結(jié)果表明,3~5 kDa分子質(zhì)量的類黑精組分降血脂活性最佳[56]。血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制實(shí)驗(yàn)顯示老陳醋類黑精對(duì)血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的抑制活性中心為類黑精核心,而不是以非共價(jià)鍵連接在類黑精骨架上的低分子質(zhì)量復(fù)合物[57]。蔣家奎研究了鎮(zhèn)江香醋中類黑精的還原能力、清除羥自由基活性、亞鐵離子螯合能力,結(jié)果顯示鎮(zhèn)江香醋中的類黑精成分也具有一定的抗氧化作用[58]。
食醋中無(wú)機(jī)物主要來(lái)源于釀造時(shí)所選用的水、原料,以及釀造所用工具、容器等[1]。綜合文獻(xiàn)報(bào)道,在現(xiàn)有對(duì)食醋中無(wú)機(jī)元素的檢測(cè)中,共檢到40 種,包括K、Ca、Na、Mg、Mn、Zn、Cu等36 種金屬元素(表3),以及P、Se、B、As 4 種非金屬元素[10,11,59-61]。有研究認(rèn)為,從食醋元素組成來(lái)看,食醋雖然呈現(xiàn)酸性,但含有較多的K、Ca、Na、Mg,所以為堿性食品。
表 3 食醋中檢測(cè)到的無(wú)機(jī)元素Table 3 Inorganic elements detected in grain-derived traditional vinegar
鄭彥婕等采用電感耦合等離子體質(zhì)譜(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)儀和電感耦合等離子發(fā)射光譜(inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy,ICP-AES)儀測(cè)定了山西老陳醋和鎮(zhèn)江香醋中38 種無(wú)機(jī)元素的含量,12 種元素的含量在鎮(zhèn)江香醋和山西老陳醋中存在顯著性差異,鎮(zhèn)江香醋中的Cd、Ba、Mn、Zn、Ni、Mo的含量高于山西老陳醋,而山西老陳醋的Al、Ca、Fe、Pb、Cs、As的含量則高于鎮(zhèn)江香醋,山西老陳醋中的Ca、Fe元素高的原因在于山西水中的硬度普遍高于鎮(zhèn)江地區(qū)[60]。
另有報(bào)道比較了米醋、陳醋、香醋、白醋中10 種元素的含量,發(fā)現(xiàn)Ca、Mg、Fe、Zn和Mn元素在香醋中含量均為最高,Mn在白醋中未檢測(cè)到,Cu在米醋和陳醋中未檢測(cè)到[61]。
傳統(tǒng)釀造食醋保健功能的發(fā)揮依賴于其所含的化學(xué)成分,因此,闡明其物質(zhì)基礎(chǔ)有助于進(jìn)一步發(fā)掘其營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值。食醋由于原料和工藝的復(fù)雜性,其化學(xué)組成非常復(fù)雜,是典型的化學(xué)復(fù)雜體系。本文從氨基酸、有機(jī)酸、多元醇和糖類、黃酮類、川芎嗪、揮發(fā)性成分、類黑精、無(wú)機(jī)元素的角度對(duì)近年來(lái)谷物釀造食醋的化學(xué)成分研究進(jìn)行了綜述,其中氨基酸、有機(jī)酸、揮發(fā)性成分的研究最為深入,化學(xué)結(jié)構(gòu)相對(duì)清楚,而芳香有機(jī)酸類、黃酮類、類黑精、多元醇、糖類的結(jié)構(gòu)研究相對(duì)薄弱,但這些成分卻多具有抗氧化、抗炎、降脂等生物學(xué)功能,對(duì)于食醋的保健功能挖掘和進(jìn)一步的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。
化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)與其生物活性密切相關(guān),深入研究釀造食醋所含的化學(xué)成分,可進(jìn)一步準(zhǔn)確揭示其生物活性,有助于科學(xué)闡釋傳統(tǒng)釀造食醋的營(yíng)養(yǎng)保健功能。此外,這些功能成分也可為食醋質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究中建立專屬性更強(qiáng)的量化指標(biāo)提供依據(jù),以及為食醋釀造過(guò)程的中工藝優(yōu)化和生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)提供更全面的量化指標(biāo)。