劉源，李君奎，孫宗保*，尹俊玲，陳波

1. 鎮(zhèn)江市食品藥品監(jiān)督檢驗(yàn)中心（鎮(zhèn)江 212000）；2. 江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院（鎮(zhèn)江 212013）

鎮(zhèn)江香醋作為中國四大名醋之一，至今已有1 400余年歷史，其擁有酸而不澀、香而微甜、色濃味鮮、愈存愈香的特點(diǎn)。食醋原料及工藝的差異造就不同風(fēng)味，傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋最大的工藝特點(diǎn)在于麥曲的使用，麥曲中主要成分是霉菌，另外還有酵母菌和其他細(xì)菌，多菌種的共同作用為食醋色、香、味、體的協(xié)調(diào)奠定良好基礎(chǔ)。但生產(chǎn)周期長、麥曲易霉變，且醋品質(zhì)好壞主要依靠工作人員的經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)手工與現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的鎮(zhèn)江香醋最大的區(qū)別在于酒精發(fā)酵，現(xiàn)代工藝鎮(zhèn)江香醋加入糖化酶、液化酶處理后，再加入已經(jīng)純化的釀酒酵母進(jìn)行單菌種發(fā)酵。傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋醋相對(duì)現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋來說雖然工序繁瑣、生產(chǎn)周期長，但不同于現(xiàn)代工業(yè)的酒精發(fā)酵方式也使得傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江醋具有獨(dú)特風(fēng)味，擁有較高市場(chǎng)價(jià)值，深得消費(fèi)者喜愛[1]。

食醋中的揮發(fā)性成分不僅決定芳香特性，并且揮發(fā)性成分對(duì)特征風(fēng)味起到重要作用，風(fēng)味的來源主要是發(fā)酵和陳化。目前，已有研究者對(duì)醋的揮發(fā)性成分做了初步研究，如金鴻娟[2]利用揮發(fā)性成分判別醋齡，孫宗保等[3]對(duì)幾種傳統(tǒng)名醋的揮發(fā)性成分進(jìn)行比較，王大紅等[4]、郝紅梅等[5]分別對(duì)山楂醋、板栗紅棗醋揮發(fā)性成分進(jìn)行研究。國外對(duì)于醋的揮發(fā)性成分也有相應(yīng)研究，Jo等[6]使用SPME/GC-MS電子鼻結(jié)合感官分析探究商業(yè)蘋果醋的香氣化合物；Xiong等[7]使用頂空固相微萃取結(jié)合GC-MS對(duì)鎮(zhèn)江香醋和山西老陳醋的揮發(fā)性成分進(jìn)行多變量統(tǒng)計(jì)分析；Xing等[8]使用基于代謝指紋法的GC-MS比較生醋和焙烤醋揮發(fā)性成分的差異；Jo等[9]應(yīng)用電子鼻、電子舌、MS-電子鼻檢測(cè)味道和香味，以此來鑒別陳醋；Ishihara等[10]使用核磁共振結(jié)合GC-MS研究卷心菜醋水溶性和揮發(fā)性成分的代謝特性。雖然國內(nèi)外對(duì)于醋的揮發(fā)性成分研究的文獻(xiàn)很多，但是對(duì)于不同醋齡傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)鎮(zhèn)江香醋揮發(fā)性成分區(qū)別進(jìn)行探究的鮮見報(bào)道。頂空固相微萃取適用于提取待測(cè)組分含有一定的揮發(fā)性，此技術(shù)目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于酒[11]、自來水[12]、食用油[13]、中藥[14]等多種物質(zhì)中的揮發(fā)性物質(zhì)的檢測(cè)與研究。

試驗(yàn)通過頂空固相微萃取提取技術(shù)結(jié)合GC-MS分析技術(shù)對(duì)不同醋齡的傳統(tǒng)手工和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的鎮(zhèn)江香醋的揮發(fā)性成分進(jìn)行研究，旨在探究其中的變化規(guī)律，為傳統(tǒng)手工及現(xiàn)代工藝鎮(zhèn)江香醋生產(chǎn)相結(jié)合并探究合適的陳釀時(shí)間提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與主要試劑

鎮(zhèn)江香醋（傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)鎮(zhèn)江香醋，鎮(zhèn)江市某醋業(yè)有限公司），醋齡分別為新醋、半年、2年、3年、4年。

C6～C25正構(gòu)烷烴（Accu Standard Inc，USA）；乙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、3-甲基丁酸、2-甲基丙酸、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、苯乙酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、丁二酸二乙酯、乙酸甲酯、乙酸2-甲基丙酯、乙醇、1-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、1-戊醇、1-己醇、1-庚醇、異丙醇、苯乙醇、3-甲基-1-丁醇、2, 3-丁二醇、2-甲基-1-丁醇、2-乙基-1-己醇、苯甲醇、丙酮、2,3-丁二酮、2, 3-戊二酮、3-羥基-2-丁酮、乙醛、己醛、苯甲醛、苯乙醛、2-甲基丙醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、2-甲基-2-丁烯醛、吡嗪、2, 5-二甲基吡嗪、乙基吡嗪、2, 3-二甲基吡嗪、6-甲基-2-乙基-吡嗪、三甲基吡嗪、四甲基吡嗪、糠醛、三甲基惡唑、4-乙基-2-甲氧基苯酚、4-甲基-2-戊醇（內(nèi)標(biāo)），含量均≥98%，Sigma-Aldrich。

1.2 儀器與設(shè)備

HP 6890-5973氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent公司）、手動(dòng)固相微萃取SPME進(jìn)橡膠墊的樣品瓶、75 μm CAR-PDMS萃取頭（上海安譜公司）、手動(dòng)固相微萃取SPME進(jìn)樣器（美國Supelco公司）；PC-420磁力恒溫?cái)嚢杵鳎绹鳦orning公司）；BS 224 S型精密電子天平（北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理

15 mL樣品瓶加入8 mL醋樣，加入2.5 g氯化鈉和轉(zhuǎn)子，蓋上樣品蓋，放入50 ℃的恒溫水浴中10 min，樣品瓶頂空部分插入SPME萃取頭，吸附時(shí)間40 min，以250 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌。后將萃取頭插入GC-MS進(jìn)樣口，解析溫度280 ℃，時(shí)間5 min。

1.3.2 儀器條件

色譜條件：DB-WAX色譜柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm），載氣He進(jìn)樣模式不分流，進(jìn)樣口溫度280℃，流速1.1 mL/min。變溫程序：初溫35 ℃，持續(xù)時(shí)間5 min，5 ℃/min升溫至100 ℃，3 ℃/min至200 ℃，10 ℃/min升至220 ℃，保持15 min。

質(zhì)譜條件：230 ℃ HP-Chemstation System工作站采集和處理數(shù)據(jù)。范圍33～400 amu的掃描質(zhì)量數(shù)，250 ℃接口溫度，230 ℃離子源溫度，70 eV電子能量，EI+為電離方式。

1.3.3 揮發(fā)性成分分析

質(zhì)譜鑒定：將GC-MS檢測(cè)得到的揮發(fā)性成分與NIST05譜庫進(jìn)行對(duì)比，正反匹配度都大于800的條件下才可對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行確認(rèn)。保留指數(shù)鑒定：作為判別化合物結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)，試驗(yàn)以C6～C25的正構(gòu)烷烴作為標(biāo)準(zhǔn)，采用與上述相同的升溫程序，將保留時(shí)間用于計(jì)算待測(cè)化合物的保留指數(shù)。并查閱文獻(xiàn)中相關(guān)物質(zhì)的保留指數(shù)或?qū)⑵浼儍粑镉?jì)算相同條件下的保留指數(shù)進(jìn)行比較確認(rèn)。

揮發(fā)性成分量的分析：采用內(nèi)標(biāo)法對(duì)成分進(jìn)行定量分析，經(jīng)查閱文獻(xiàn)，采用濃度6.06 mg/L的4-甲基-2-戊醇作為醋樣中的內(nèi)標(biāo)物。通過測(cè)定出內(nèi)標(biāo)物與待測(cè)組分的峰面積與其相對(duì)響應(yīng)值，則可求出待測(cè)物的百分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同醋齡的傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋和現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中揮發(fā)性成分比較

圖1 手工新醋中揮發(fā)性成分總離子流圖

圖2可看出除了醋齡為4年，其他醋齡的現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中的揮發(fā)性成分含量都要高于傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)鎮(zhèn)江香醋中揮發(fā)性成分含量隨醋齡時(shí)升高時(shí)降低，傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋揮發(fā)性成分含量先降低，到醋齡為2年時(shí)又增加。雖然不同醋齡傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋和現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中揮發(fā)性成分都有一定變化，但范圍小、不顯著，故可得到無論是現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋還是傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋，揮發(fā)性成分含量與醋齡無明顯關(guān)系。將檢測(cè)到的揮發(fā)性成分分為酸類、醇類、酯類、醛類、酮類、雜環(huán)類及其他類。

圖2 不同醋齡鎮(zhèn)江香醋中揮發(fā)性成分的含量變化

5個(gè)醋齡的傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋、現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋揮發(fā)性成分具體變化為：

1) 酸

酸不僅是重要的呈味物質(zhì)，而且是呈香物質(zhì)，對(duì)食醋的整體風(fēng)味有實(shí)質(zhì)性的貢獻(xiàn)。由圖3可知，2種醋酸類物質(zhì)隨醋齡增加相對(duì)含量均呈下降趨勢(shì)，酸類物質(zhì)相對(duì)含量減少，刺激性口味變?nèi)酰訄A潤。除醋齡4年外，現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋酸類物質(zhì)總含量都要高于傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋，現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋酸類物質(zhì)總量呈波浪狀變化，傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋則先降低后增加。

試驗(yàn)檢測(cè)出的酸類物質(zhì)共7種，乙酸最高，3-甲基丁酸次之，除醋齡4年以外，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)鎮(zhèn)江香醋中乙酸的總含量都要高于傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋，但是2種醋乙酸的總含量隨醋齡的變化均為波浪狀。傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋中3-甲基丁酸、2-甲基丙酸的含量均高于對(duì)應(yīng)醋齡的現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋，變化情況均與乙酸相同。丁酸和4-甲基戊酸只在傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋中檢測(cè)到。

圖3 不同醋齡鎮(zhèn)江香醋中酸類物質(zhì)總含量及相對(duì)含量對(duì)比

2) 醇類

醇類具有果實(shí)的香味，能與酸發(fā)生酯化，是醋中重要的物質(zhì)之一。由圖4可得到，現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中醇類物質(zhì)總含量要高于傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋，并且新醋差值最大。隨著醋齡變化，2種醋中醇類物質(zhì)總含量變化情況相同，陳釀前2年內(nèi)，總含量減少，后又逐漸上升。總相對(duì)含量也都是呈先下降后又緩慢上升狀態(tài)。

試驗(yàn)檢測(cè)到的醇類共9種，2, 3-丁二醇、苯乙醇和乙醇含量較高。苯乙醇具有典型的玫瑰花香味和蜂蜜味，是苯丙氨酸經(jīng)Strecker降解產(chǎn)生醛后進(jìn)一步還原后生成。已被鑒定為酒中主要的芳香族化合物[15]。相同醋齡的現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中苯乙醇和乙醇的含量要高于傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋。2種醋中乙醇含量在陳釀的前2年下降，之后逐漸上升，乙基苯乙醇只在傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋里面發(fā)現(xiàn)，2-甲基丙醇和正己醇只在現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中出現(xiàn)，而2-甲基丙醇在馬鈴薯醋和沙棘果醋中存在[16]。

圖4 不同醋齡鎮(zhèn)江香醋中醇類物質(zhì)總含量及相對(duì)含量對(duì)比

3) 酯類

酯類賦予醋特殊的香味，是評(píng)價(jià)醋品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。由圖5可知現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)鎮(zhèn)江香醋中酯類物質(zhì)總量與相對(duì)含量始終比傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋高，2種醋中酯類物質(zhì)總量隨陳釀時(shí)間均是波浪狀變化，并在陳釀兩年后各自達(dá)到最小值。

試驗(yàn)得到檢測(cè)到的酯類共14種，丁二酸二乙酯、乙酸苯乙酯、乙酸乙酯和乙酸3-甲基丁酯含量較高，這與鎮(zhèn)江香醋醋齡識(shí)別的研究一致[2]。乙酸丁酯和丁二酸二丙酯只在現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中檢測(cè)出，鄰苯二甲酸二甲酯只在傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋中檢測(cè)出。相同醋齡的現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中的乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸3-甲基丁酯、2, 3-丁二醇二乙酸酯、苯乙酸乙酯和乙酸苯乙酯的含量均比傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋中的含量多。傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)鎮(zhèn)江香醋中的苯乙酸乙酯在陳釀過程中逐漸減少。乙酸乙酯具有香蕉、梨的香味[6]。

4) 醛類

由圖6可知，除醋齡半年外，其他醋齡的傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋中醛類總含量和相對(duì)含量都要高于現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋，傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋醛類含量總量隨陳釀時(shí)間先下降后上升，而現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋呈波浪狀變化。

試驗(yàn)檢測(cè)到的醛類共7種，醛類閾值低，但能夠較好調(diào)和鎮(zhèn)江香醋中各種風(fēng)味成分，使風(fēng)味協(xié)調(diào)、平和。苯甲醛、3-甲基丁醛和亞乙基苯乙醛在鎮(zhèn)江香醋中含量都較高，苯乙醛、2-吡咯甲醛和5-羥甲基-2-呋喃甲醛只在現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中檢測(cè)到。在傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋中，隨著醋齡的變化，乙醛、苯甲醛和亞乙基苯乙醛含量先增加后降低。3-甲基丁醛含量隨醋齡變化呈波浪形；而現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中，乙醛、苯甲醛、亞乙基苯乙醛和3-甲基丁醛含量變化均呈波浪形。

圖5 不同醋齡鎮(zhèn)江香醋中酯類物質(zhì)總含量及相對(duì)含量對(duì)比

5) 酮類

由圖7可知，現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋的酮類總含量與相對(duì)含量都比同醋齡傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋高，并且兩者隨陳釀時(shí)間含量變化都是呈波浪形。

樣本中檢測(cè)到的酮類共13種，其中2, 3-丁二酮和3-羥基-2-丁酮含量較高。荔枝醋中也是3-羥基-2-丁酮含量最高[17]。3-戊烯-2-酮、1-苯基-1-丙酮、1-（3, 5-二甲基）-乙酮只在傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋的醋樣中找到，2, 3-戊二酮、1-（2, 4-二甲基-呋喃-3-基）-乙酮只在現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋的醋樣中找到。相同醋齡的現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中丙酮、2, 3-丁二酮、3-羥基-2-丁酮的含量比對(duì)應(yīng)的傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋含量高。3-羥基-2-丁酮具有強(qiáng)烈奶香，常作為香料用于奶制品和酒類中，該成分天然存在于可可、奶油、葡萄酒或者煙葉中[18]。

圖7 不同醋齡鎮(zhèn)江香醋中酮類物質(zhì)總含量及相對(duì)含量對(duì)比

6) 雜環(huán)類

由圖8可知，現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋雜環(huán)類化合物總量與相對(duì)含量均在新醋時(shí)值最小，陳釀半年達(dá)最大值；而傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋雜環(huán)類化合物總量與相對(duì)含量在陳釀半年時(shí)值最小，4年時(shí)達(dá)最大值。

試驗(yàn)得到醋樣中檢測(cè)到的雜環(huán)類化合物一共有18種。其中吡嗪類有9種，還包括呋喃、糠醛、吡咯和惡唑類。2, 6-二甲基吡嗪和6-甲基-2-乙基吡嗪只在傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋中檢測(cè)到，2, 3, 5-三甲基-6-異戊基吡嗪和2, 3-二甲基-5-（1-丙烯基）-吡嗪只在現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中得到。在吡嗪類中4-甲基吡嗪的含量相對(duì)較高，且在兩種醋中都隨醋齡的升高而升高，該物質(zhì)在其他名醋如山西老陳醋（20.84%）和保寧醋（15.88%）中都有檢測(cè)出，說明吡嗪類是醋的香氣成分的重要貢獻(xiàn)者之一[19]?？啡┰陔s環(huán)類中含量最高，主要由戊糖褐變而來，有焦糖和藥味，對(duì)陳釀風(fēng)味有很大貢獻(xiàn)。

圖8 不同醋齡鎮(zhèn)江香醋中雜環(huán)類物質(zhì)總含量及相對(duì)含量對(duì)比

7) 其他類

由圖9可知，傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋和現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中其他物質(zhì)總含量在在前2年類變化較小，增加到第4年又有所減少。但是傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋的相對(duì)含量要高于現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋。

從鎮(zhèn)江香醋醋樣中檢測(cè)到的其他類物質(zhì)共10種，包括醚類、苯酚和苯胺類。二甲基硫醚和2, 4-二叔丁基苯酚含量相對(duì)較高。2, 5-二甲基-1, 4-苯二酚和4-甲基-1-甲氧基苯只在現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中檢測(cè)到，3-甲基-4-甲氧基苯酚和4-乙基-2-甲氧基苯酚只存在于傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋中。相同醋齡的傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋中二甲基硫醚含量高于現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋，而2,4-二叔丁基苯酚的含量卻少于相同醋齡的現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋。

圖9 不同醋齡鎮(zhèn)江香醋中其他類物質(zhì)總含量及相對(duì)含量對(duì)比

3 結(jié)論與討論

除醋齡為4年外，其他年份的現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋的揮發(fā)性成分比對(duì)應(yīng)的傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋高，由于現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋用釀酒酵母進(jìn)行純種發(fā)酵，其發(fā)酵效率比傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋的多菌種混合發(fā)酵的效率高，使得現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋中酸類、醇類和酯類的含量幾乎都比傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋高。而雜環(huán)類物質(zhì)占揮發(fā)性物質(zhì)總含量的百分比幾乎都隨醋齡的增加而逐漸升高。

總的來說，傳統(tǒng)手工鎮(zhèn)江香醋具有更加柔和、溫潤的酸味、醇香、果香味，更加濃厚的焦糖味、杏仁味，而現(xiàn)代工業(yè)鎮(zhèn)江香醋的酸味、醇香、果香味更濃郁，焦糖味、杏仁味更圓潤，二者的酯香、花香味類似。

鎮(zhèn)江香醋中乙酸、3-甲基丁酸、2, 3-丁二醇、苯乙醇、乙醇、丁二酸二乙酯、乙酸乙酯、苯甲醛、2, 3-丁二酮、3-羥基-2丁酮、四甲基吡嗪和糠醛等含量很高，對(duì)鎮(zhèn)江香醋的特征風(fēng)味有重要作用，其他物質(zhì)含量雖然較低，但不同物質(zhì)之間感覺閾值差別大，它們的共同存在造就了協(xié)調(diào)和多元化的食醋。