葉博文， 閔 愷， 包曉麗

（上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 香料香精技術(shù)與工程學(xué)院, 上海201418）

食醋是中國(guó)傳統(tǒng)的酸性調(diào)味品，通常使用大麥、麩皮、大米、糯米、高粱等谷物原料經(jīng)發(fā)酵制成，比較著名的中國(guó)傳統(tǒng)食醋包括鎮(zhèn)江香醋、永春老醋、山西老陳醋、保寧麩醋、天津獨(dú)流老醋等[1]。目前，隨著人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的美好生活需要，以及科學(xué)研究對(duì)食醋抗菌，抗氧化，降血糖、血壓，防止尿潴留、便秘及各種結(jié)石疾病等養(yǎng)生功效的深入揭示，食醋的使用已不再局限于調(diào)味品，其作為保健品、美容飲品等日益受到人們青睞，我國(guó)多數(shù)地方的居民都有食醋的愛好與習(xí)慣[2]。

食醋香氣是不同種類與含量的揮發(fā)性成分帶來(lái)的綜合感受，作為直接影響其風(fēng)味品質(zhì)及受歡迎程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)，食醋的香氣品質(zhì)受到了廣泛關(guān)注。目前，研究人員已從中國(guó)傳統(tǒng)食醋中檢測(cè)出近400 種香氣物質(zhì)，主要包括酸類、酯類、醇類、醛類、酚類、酮類、含氮雜環(huán)類、內(nèi)酯類以及含硫化合物等[3-11]。在食醋香氣物質(zhì)的解析過(guò)程中，選取的對(duì)揮發(fā)性成分的提取技術(shù)決定了所獲香氣成分的完整性與真實(shí)性；食醋中各揮發(fā)性成分因具有不同相對(duì)氣味強(qiáng)度往往對(duì)香氣的貢獻(xiàn)程度也不同。因此，在對(duì)揮發(fā)性成分進(jìn)行充分提取的同時(shí)，仍需綜合選擇合適的分析與鑒定手段確定其中的關(guān)鍵香氣成分，并對(duì)食醋香氣特征進(jìn)行解析。本文主要介紹中國(guó)傳統(tǒng)食醋的香氣物質(zhì)組成及其香氣貢獻(xiàn)，并對(duì)其香氣物質(zhì)的提取手段與分析鑒定方法進(jìn)行歸納，為中國(guó)傳統(tǒng)食醋香氣與風(fēng)味的深入研究提供理論基礎(chǔ)。

1 中國(guó)傳統(tǒng)食醋的香氣物質(zhì)組成

在實(shí)際生活中，我國(guó)各地食醋生產(chǎn)廠家由于使用不同釀造原料、采用各自加工工藝，釀制出來(lái)的食醋風(fēng)味也是各不相同。通過(guò)對(duì)其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行提取、分析與鑒定，能夠更加全面地剖析我國(guó)傳統(tǒng)食醋的主要呈香物質(zhì)及其香氣貢獻(xiàn)。

1.1 有機(jī)酸

食醋中酸類物質(zhì)的產(chǎn)生源自食醋發(fā)酵階段微生物的代謝活動(dòng)，除苯甲酸等少數(shù)帶苯環(huán)酸以外，多為大分子長(zhǎng)鏈酸，有研究顯示食醋中也含有短鏈支鏈酸，其種類及含量的差異與發(fā)酵菌種及原料的選取有關(guān)[1]。酸在水中具有良好的溶解性，閾值較低，對(duì)香氣貢獻(xiàn)較大。從中國(guó)傳統(tǒng)食醋中檢出的揮發(fā)性酸類物質(zhì)有甲酸、醋酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸、2-甲基丁酸、巴豆酸、3-甲基-2-丁烯酸、2-甲基戊酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸、己酸、2-乙基己酸、庚酸、辛酸、壬酸、正癸酸、乙酰丙酸、苯甲酸、苯乙酸、十一烷酸、月桂酸等。其中醋酸的含量最高，醋酸多以酒精為基質(zhì)，于有氧條件下，將乙醇脫氫生成乙醛，再生成醋酸，具有刺激性強(qiáng)、回味短等特點(diǎn)，對(duì)于食醋整體風(fēng)味具有一定的調(diào)和作用[3-11]。不同食醋中有機(jī)酸的含量有差異，如鎮(zhèn)江香醋、爭(zhēng)榮米醋和龍門熏醋中有機(jī)酸的總含量分別為32.96、14.74 和194.18 mg/L[11]。

1.2 酯

酯具有典型的果香與乳香，它們?cè)谑炒字械拈撝狄草^低，少量酯類就能使食醋香氣透發(fā)，提供較強(qiáng)的香氣貢獻(xiàn)，是影響食醋香氣的重要物質(zhì)。食醋釀造過(guò)程中，酯類物質(zhì)往往通過(guò)酯酶催化醇類化合物與有機(jī)酸脫水而生成，酯化反應(yīng)在酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵以及陳釀階段均有發(fā)生，最終生成酯類物質(zhì)的濃度主要由其前體醇類物質(zhì)的含量來(lái)決定[1]。中國(guó)傳統(tǒng)食醋中檢出的酯類物質(zhì)包括甲酸甲酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸異丙酯、丙酸乙酯、異丁酸乙酯、醋酸異丁酯、丙酸丙酯、醋酸烯丙酯、醋酸丙酯、丁酸乙酯、醋酸丁酯、巴豆酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、甲酸異丁酯、醋酸仲己酯、醋酸異戊酯、醋酸-2-甲基丁酯、戊酸乙酯、醋酸戊酯、異戊酸異丁酯、己酸乙酯、醋酸己酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯、醋酸庚酯、己酸丁酯、辛酸乙酯、己酸異戊酯、乳酸異丁酯、醋酸辛酯、丁酸庚酯、2-羥基異己酸乙酯、2,3-丁烷二醇二醋酸、DL-2-己酸乙酯、乙酰丙酸乙酯、戊酸庚酯、苯甲酸甲酯、醋酸-α-甲基苯丙酯、癸酸乙酯、苯甲酸乙酯、丁二酸二乙酯、己酸正庚酯、醋酸苯甲酯、水楊酸甲酯、甲酸-2-苯乙酯、苯乙酸乙酯、水楊酸乙酯、3-吡啶羧酸乙酯、醋酸苯乙酯、2-甲基丁酸-2-苯乙酯、異戊酸苯乙酯、醋酸甘油酯、鄰苯二甲酸二乙酯、丁二酸單乙酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯、壬酸乙酯、2-乙基丁酸丁酯、2-乙基丁酸乙酯、丙酸苯乙酯、己二酸二異丁酯、硬脂酸乙酯、月桂酸乙酯、棕櫚酸甲酯、棕櫚酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、亞油酸乙酯、2-羥基異己酸乙酯、醋酸糠酯、醋酸薄荷酯、醋酸菠蘿醇酯等[3-11]。酯類化合物在鎮(zhèn)江香醋、爭(zhēng)榮米醋和龍門熏醋中的總含量分別為3.41、1.11 和0.80 mg/L[11]。

1.3 醇

醇也是中國(guó)傳統(tǒng)食醋中普遍存在的一類物質(zhì)，大多為酵母菌發(fā)酵的代謝產(chǎn)物，最終生成醇類物質(zhì)的種類及數(shù)量與底物的構(gòu)成及發(fā)酵形式有關(guān)，少量醇類化合物可以修飾食醋的酸澀感，然而醇類過(guò)量則會(huì)導(dǎo)致食醋產(chǎn)生苦澀感[1]。除乙醇外，食醋中檢出的醇類物質(zhì)還有正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、2-丙烯-1-醇、1-甲氧基-2-丙醇、4-甲基-2-戊醇、正戊醇、異戊醇、2-己醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、正己醇、3-乙氧基-1-丙醇、異辛醇、3-辛醇、4-甲基-1-戊醇、1-辛烯-3-醇、1-庚醇、2-乙基-1-己醇、(Z)-3-辛烯-1-醇、(E)-(2-乙基環(huán)戊基)甲醇、(E)-2-庚烯-1-醇、2,3-丁二醇、1-辛醇、1,2-丙二醇、(E)-2-辛烯-1-醇、乙二醇、1-壬烯-4-醇、壬醇、4-氨基-1-丁醇、2-壬烯-1-醇、苯甲醇、苯乙醇、甘油、4-萜烯醇、蘇合香醇、2-甲基-3-戊醇等[3-11]。醇類化合物在鎮(zhèn)江香醋、爭(zhēng)榮米醋和龍門熏醋中的總含量分別為5.28、0.22 和0.54 mg/L[11]。

1.4 醛

食醋中醛類物質(zhì)多源自微生物對(duì)苯乙酸、酚等物質(zhì)的代謝活動(dòng)，在總體風(fēng)味物質(zhì)中，醛類物質(zhì)的占比往往較低，然而此類物質(zhì)的閾值偏低，香氣活性值高，對(duì)食醋整體特征風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大。從中國(guó)傳統(tǒng)食醋中檢出的醛類物質(zhì)有乙醛、丙醛、異丁醛、2-丙烯醛、丁醛、2-甲基丁醛、異戊醛、2-乙基丙烯醛、戊醛、3-甲基戊醛、己醛、2-甲基-2-丁烯醛、庚醛、3-甲基-2-丁烯醛、2-己烯醛、2-甲基-2-己烯醛、(E)-2-庚醛、辛醛、2-乙基-2-己烯醛、可可醛、壬醛、(E)-2-辛烯醛、癸醛、苯甲醛、(E)-2-壬烯醛、3-甲基苯甲醛、β-環(huán)檸檬醛、藏花醛、苯乙醛、2,6-二甲基苯甲醛、2-羥基苯甲醛、2-苯基丙烯醛、α-亞乙基苯乙醛、4-(1-甲基乙基)苯甲醛、十一醛、米醛、α-(2-甲基亞丙基)苯乙醛、5-甲基-2-苯基-2-己烯醛、3-羥基丁醛、香草醛、甜果醛、2-苯基巴豆醛、可卡醛、菠蘿醛等[3-11]。其中含量最高的通常是乙醛，乙醛揮發(fā)性較強(qiáng)，在食醋的熏醅階段含量較高，主要來(lái)源于美拉德反應(yīng)，微量的乙醛有輕微水果香氣，對(duì)食醋風(fēng)味具有調(diào)和作用，但是乙醛過(guò)多會(huì)產(chǎn)生刺激、辛辣的氣息而影響食醋的風(fēng)味品質(zhì)[1]。醛類化合物在鎮(zhèn)江香醋、爭(zhēng)榮米醋和龍門熏醋中的總含量分別為44.44、5.63 和33.26 mg/L[11]。

1.5 酚

酚也是中國(guó)傳統(tǒng)食醋香氣物質(zhì)的重要組成部分，以丁香酚、愈創(chuàng)木酚、4-甲基愈創(chuàng)木酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚、2-甲氧基苯酚、2-甲氧基-4-甲基苯酚、苯酚、2-甲基苯酚、4-乙基-2-甲氧基苯酚、4-甲基苯酚、3-甲基苯酚、4-乙基苯酚、3,4-二甲基苯酚、3,5-二叔丁基-4-羥基苯乙酮、4-甲基-2-甲氧基苯酚、麥芽酚、甲基麥芽酚為代表的酚類化合物多具有醬香、丁香與果香香氣，能夠增添食醋的柔和感，起到呈香、助香的作用，對(duì)食醋的整體風(fēng)味品質(zhì)具有較大影響[3-11]。酚類物質(zhì)在鎮(zhèn)江香醋、爭(zhēng)榮米醋和龍門熏醋中的總含量分別為0.01、0.18 和0.04 mg/L[11]。

1.6 酮

從中國(guó)傳統(tǒng)食醋中檢出的酮類物質(zhì)有丙酮、2-丁酮、甲基乙烯基酮、2,3-丁二酮、3-戊酮、3-甲基-2-丁酮、2-戊酮、2,3-戊二酮、3-庚酮、1-甲氧基-2-丙酮、2-己酮、2,4-戊二酮、2,3-己二酮、3-戊烯-2-酮、3,4-己二酮、3-甲基-3-戊烯-2-酮、二丙酮醇、2,6-二甲基-4-庚酮、2-庚酮、3-辛酮、3-羥基-3-甲基-2-丁酮、2-辛酮、1-羥基-2-丙酮、1-辛烯-3-酮、乙偶姻、2,3-辛二酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2-甲基-1-庚烯-6-酮、3-壬酮、1-羥基-2-丁酮、過(guò)氧化乙酰丙酮、1-乙酰氧基-2-丁酮、(E,E)-3,5-辛二烯-2-酮、6-甲基-3,5-庚二烯-2-酮、香葉基丙酮、2-甲基四氫呋喃-3-酮、環(huán)己酮、2-甲基環(huán)戊酮、2,2,6-三甲基環(huán)己酮、2-環(huán)戊烯-1-酮、2-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮、2-環(huán)己烯-1-酮、3-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮、2,3-二甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮、2-環(huán)戊烯-1,4-二酮、異佛爾酮、3-甲基-2-環(huán)己烯-1-酮、苯乙酮、4-氧代異佛爾酮、1-苯基-1-丙酮、苯丙酮、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮、2-羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮、4′-甲基苯乙酮、3′-甲基苯乙酮、1-苯基-1,2-丙二酮、順式-β-大馬士革酮、5,6-環(huán)氧-β-紫羅蘭酮、環(huán)戊酮、3-乙基環(huán)戊酮、3-甲基-1,2-環(huán)戊二酮、2-羥基異佛爾酮、優(yōu)葛縷酮、長(zhǎng)葉薄荷酮、4-(2,6,6-三甲基-1,3-環(huán)己二烯-1-基)-3-丁烯-2-酮、2,6-二叔丁基對(duì)苯醌、2-苯基-2-丁烯酮、3-乙?；?2-丁酮、香草乙酮、3-乙酰基-2-丁酮、乙酸基丙酮、2-環(huán)戊烯-1,4-二酮、(4E)-2,6-二甲基-4-庚烯-3-酮等[3,6,8-10]，這些物質(zhì)主要源自食醋發(fā)酵過(guò)程中氨基酸與不飽和脂肪酸的氧化降解，對(duì)食醋香氣中的花香、果香香韻具有較好的提升作用。酮類化合物在鎮(zhèn)江香醋、爭(zhēng)榮米醋和龍門熏醋中的總含量分別為1.71、0.40 和0.53 mg/L[11]。

1.7 含氮雜環(huán)類化合物

中國(guó)傳統(tǒng)食醋中還含有許多雜環(huán)類化合物，這些化合物也是由微生物發(fā)酵產(chǎn)生，大多具有堅(jiān)果香、焦香和烤香香氣，如呋喃類、吡嗪類、吡咯類和噁唑類化合物。其中呋喃類化合物及其衍生物有呋喃、2-甲基呋喃、3-甲基呋喃、2,4-二甲基呋喃、2,3,5-三甲基呋喃、2,5-二甲基呋喃、乙烯基呋喃、2-正丁基呋喃、2-乙基-5-甲基呋喃、2-氰基呋喃、2-烯丙基呋喃、2-丙基呋喃、2-戊基呋喃、2-(甲氧基甲基)呋喃、2-己基呋喃、3-呋喃甲醛、糠醛、2-呋喃甲醇、糠醇、1-(2-呋喃基)乙酮、5-甲基-糠醛、1-(2-呋喃基)-1-丙酮、3-乙酰基-2,5-二甲基呋喃、2-甲基苯并呋喃、2-丁酰呋喃、2-(呋喃-2-基甲基)呋喃、2-乙酰-5-甲基呋喃、5-乙基-2-呋喃甲醛、1-(2-呋喃基)-1-丁酮、2-呋喃甲醇、1-(5-甲基-2-呋喃基)-1-丙酮、1-糠基吡咯、3-苯基呋喃、1-(2-呋喃基)-1-戊酮、3-(2-呋喃基)-2-丙烯、正戊基-2-呋喃酮、4-(2-呋喃基)-3-丁烯-2-酮、2,5-呋喃二甲醛、5-乙酰氧基甲基-2-呋喃醛、糠酸、5-羥甲基糠醛、二苯并呋喃、α-(2-呋喃基亞甲基)苯乙醛等。吡嗪類化合物有吡嗪、甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、乙基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、2,3-二乙基-5-甲基吡嗪、2,3-二甲基-5-乙基吡嗪、2,3,5,6-四甲基吡嗪、3,5-二乙基-2-甲基吡嗪、2,3,5-三甲基-6-乙基吡嗪、2,5-二甲基-3-丙基吡嗪、乙酰吡嗪、2,3-二甲基-5-(1-丙烯基)-(Z)-吡嗪、2,5-二甲基-3-(3-甲基丁基)-吡嗪、2,3,5-三甲基-6-異戊基吡嗪。其他含氮雜環(huán)類化合物還有甲胩、2-丙烯腈、4,5-二甲基噁唑、2,4,5-三甲基-1,3-二氧戊環(huán)、吡啶、3-甲基噁唑、2,4,5-三甲基噁唑、吡咯、2-乙酰吡啶、2-甲酰基吡咯、茶吡咯、2-乙基-4,5-二甲基噁唑、1-甲基-5-甲基吡唑-4-甲醛、苯甲腈、乙酰胺、甲酰胺、3-甲基丁酰胺、芐腈、2-吡咯甲醛、2-吡咯烷酮、2,5-吡咯烷二酮、2-乙酰吡咯、4-吡啶羧酸乙酯等。含氮雜環(huán)類化合物是形成陳釀時(shí)間較長(zhǎng)食醋特有香味的重要因素[3,6-10]。這類物質(zhì)在鎮(zhèn)江香醋、爭(zhēng)榮米醋和龍門熏醋中的總含量分別為13.55、10.40、20.06 mg/L[11]。

1.8 其他

此外，從中國(guó)傳統(tǒng)食醋中還檢測(cè)出α-當(dāng)歸內(nèi)酯、4-羥基-3-甲基戊酸內(nèi)酯、γ-戊內(nèi)酯、γ-丁內(nèi)酯、α-甲基-γ-丁內(nèi)酯、γ-己內(nèi)酯、α-甲基-γ-巴豆內(nèi)酯、2-丁烯酸-γ-內(nèi)酯、4-庚內(nèi)酯、5-羥基-2-戊烯酸-δ-內(nèi)酯、γ-辛醇內(nèi)酯、脫氫丙戊酸內(nèi)酯、γ-壬內(nèi)酯、DL-泛酰內(nèi)酯、5-乙酰-α-丁內(nèi)酯、2-羥基-γ-丁內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、葫蘆巴內(nèi)酯、二氫獼猴桃內(nèi)酯和δ-癸內(nèi)酯等內(nèi)酯類化合物；甲硫醇、二硫化碳、二甲基硫醚、噻吩、硫代乙酸甲酯、二甲二硫醚、3-甲基噻吩、噻唑、二甲基三硫、3-甲硫基丙醛、糠基甲基硫醚、3-甲硫基丙酸乙酯、芐基甲基硫醚、3-噻吩甲醛、2-噻吩甲醛、3-甲硫基丙醇、二甲基四硫醚、3-乙?；绶?、2-乙?；绶?、5-甲基-2-噻吩甲醛、甲基糠基二硫、3-甲基噻吩醛、2,6-二甲基-4H-吡喃-4-硫酮、苯并噻唑、3-苯基噻吩、3-甲基硫代丙酸、4-甲基-5-噻唑乙醇等含硫化物，以及2,4,5-三甲基-1,3-二氧戊環(huán)等縮醛類化合物，這些物質(zhì)在不同濃度條件下貢獻(xiàn)給食醋不同的風(fēng)味[3,5-11]。這些物質(zhì)在鎮(zhèn)江香醋、爭(zhēng)榮米醋和龍門熏醋中的總含量分別為1.61、1.83 和1.80 mg/L[11]。

2 中國(guó)傳統(tǒng)食醋揮發(fā)性成分提取方法

作為食醋香氣分析的第一步，揮發(fā)性成分的提取是否完全對(duì)后續(xù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性有著重要影響。目前常見的食醋香氣物質(zhì)的濃縮與提取方法有同時(shí)蒸餾萃取、超臨界流體萃取、溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)、固相微萃取等。

2.1 同時(shí)蒸餾萃取

同時(shí)蒸餾萃?。╯imultaneous distillation and extraction, SDE）聯(lián)合了水蒸氣蒸餾與溶劑萃取，使水蒸氣與攜帶有香氣物質(zhì)的有機(jī)蒸汽在頂部區(qū)域混合，將混合蒸汽冷卻、充分萃取分層后，萃取液分別回流至各自加熱釜中再次提取，通過(guò)反復(fù)上述操作實(shí)現(xiàn)香氣物質(zhì)的富集。袁仲等[12]比較了溶劑萃取與SDE 對(duì)山西老陳醋、山西降脂醋、鎮(zhèn)江恒順香醋的提取效果，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析結(jié)果顯示，SDE 法萃取效率更高，獲得的香氣物質(zhì)種類較多，對(duì)低沸點(diǎn)物質(zhì)的萃取效率較溶劑萃取法更高。但是，SDE 法需在高溫密閉條件下對(duì)香氣物質(zhì)進(jìn)行反復(fù)萃取濃縮，該過(guò)程中一些熱敏性香氣物質(zhì)易受熱分解，同時(shí)醇、醛、酸等物質(zhì)間可能會(huì)發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致提取物與真實(shí)香氣成分之間產(chǎn)生差異。

2.2 超臨界流體萃取

與溶劑萃取、SDE 等方法相比，采用超臨界流體CO2（supercritical fluid CO2, SCF-CO2）提取食醋揮發(fā)性風(fēng)味成分可以在近常溫條件下進(jìn)行，能夠保留產(chǎn)品中近乎全部有效成分，提取率高、全過(guò)程無(wú)有機(jī)溶劑參與、產(chǎn)品純度高、操作簡(jiǎn)便、節(jié)能。Lu 等[13]采用單次單因子法，對(duì)SCF-CO2法提取鎮(zhèn)江香醋香氣物質(zhì)的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，得出最佳萃取條件為CO2流量25 L·h–1、提取時(shí)間2 h、壓力35 MPa、溫度323 K，在此條件下獲得的食醋提取物得率為34.6%，該提取物的揮發(fā)性成分與原醋液十分接近，整體香氣與原醋液基本一致。作為一種綠色新型提取技術(shù)，SCF 法為食醋香氣物質(zhì)的提取提供了一條新思路，但是目前仍存在設(shè)備運(yùn)行成本高、生產(chǎn)力偏低等問(wèn)題，且針對(duì)不同特性的原料均需合理設(shè)計(jì)提取參數(shù)，這將為提高分離效果、減少樣品損失、降低能耗起到重要作用。

2.3 溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)

溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)技術(shù)（solvent assisted flavor evaporation, SAFE）實(shí)現(xiàn)了蒸餾裝置與高真空泵的有效結(jié)合，是在高真空條件下，利用有機(jī)溶劑或水輔助揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)快速蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)難揮發(fā)與非揮發(fā)組分分離，此法大大減少了樣品中熱敏性揮發(fā)性成分的損失，所得提取物仍保有自然、逼真的原始風(fēng)味。是一種從復(fù)雜食品基質(zhì)中全面、溫和地提取香氣物質(zhì)的有效方法。袁源等[14]采用液液萃取結(jié)合SAFE 提取鎮(zhèn)江香醋中香氣物質(zhì)，將萃取物分為中-堿性組分與酸性-水溶性組分，采用香氣稀釋萃取分析法共鑒定出60 種香氣活性物質(zhì)。Liang 等[15]采用SAFE 對(duì)山西老陳醋的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行提取，并通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，結(jié)合氣相色譜-嗅聞聯(lián)用技術(shù)對(duì)其特征香氣物質(zhì)進(jìn)行解析，基于保留指數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照、質(zhì)譜、嗅聞感受，共鑒定出80 種香氣活性物質(zhì)，其中菠蘿醛、醋酸菠蘿醇酯、香草醛、β-大馬酮首次在山西老陳醋中檢測(cè)出。Al-Dalali 等[5]也采用SAFE 對(duì)四川麩醋的揮發(fā)性成分進(jìn)行提取，并研究其關(guān)鍵呈香物質(zhì)與香氣輪廓，研究結(jié)果顯示，從傳統(tǒng)、現(xiàn)代2 種四川麩醋中共檢測(cè)出99 種揮發(fā)性成分，并對(duì)其中77 種進(jìn)行了鑒定。確定了其中42 種香氣活性物質(zhì)，其中有10 種化合物首次在食醋中檢出。

2.4 固相微萃取

固相微萃取（solid phase microextraction,SPME）通常是利用熔融石英纖維（固定相）表面涂層對(duì)化合物吸附性能的差異，對(duì)揮發(fā)性成分進(jìn)行提取、富集。SPME 具有靈敏度高、樣品需求量少、操作過(guò)程重復(fù)性好、無(wú)需使用有機(jī)溶劑等優(yōu)點(diǎn)，常用于食品中揮發(fā)性成分的分析鑒定。根據(jù)萃取方法不同，SPME 可分為直接固相微萃?。╠irectsolid phase microextraction, DI-SPME, ）和頂空固 相 微 萃 取 （ headspace solid phase microextraction, HS-SPME）。DI-SPME 是將纖維插入液體樣品或暴露于氣體，而HS-SPME 是將纖維置于樣品上方蒸汽相。與DI-SPME 相比，HSSPME 達(dá)到吸附平衡的速率更快，更適合復(fù)雜樣品中揮發(fā)性組分的提取[16]。此外，HS-SPME 法還能與各種分析手段，如氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、高效液相色譜技術(shù)、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)等進(jìn)一步聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜物質(zhì)成分的高效分析與鑒定。

DI-SPME 與HS-SPME 對(duì)于中國(guó)傳統(tǒng)食醋中的香氣成分都具有較好的提取效果。Zhu 等[17]通過(guò)對(duì)比不同萃取纖維以及不同萃取時(shí)間、溫度對(duì)山西老陳醋中揮發(fā)性成分的萃取效果，確定了DISPME 分離山西老陳醋中揮發(fā)性成分的最佳工藝條件：采用二甲基硅氧烷-二乙烯苯共聚物萃取纖維于50 ℃萃取20 min，從山西老陳醋中確定了19種香氣活性物質(zhì)，其中醋酸、丙酸、3-甲基噁唑、丁酸、3-羥基丁醛、異戊酸和糠醛對(duì)香氣貢獻(xiàn)最大。杜大釗等[18]通過(guò)DI-SPME 對(duì)四川麩醋的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行了分析，共鑒定出42 種主要香氣活性成分，包括酯類11 種、羰基類9 種、醇類3 種、酸類11 種及雜環(huán)化合物8 種。熊越等[19]采用HSSPME 對(duì)市售不同廠家的6 種麩醋樣品的香氣物質(zhì)進(jìn)行解析，并通過(guò)香氣閾值評(píng)價(jià)了共有成分對(duì)總體香氣的貢獻(xiàn)，共鑒定出包括醇類、酸類、酯類、醛類、酮類、呋喃類、吡嗪類等75 種揮發(fā)性成分，其中12 種為共有成分，確定醋酸、醋酸乙酯、2,3-丁二酮、苯甲醛、壬醛、癸醛、糠醛、2-甲氧基-4-甲基苯酚為其主要香氣活性成分。Fang 等[20]也采用HS-SPME 對(duì)經(jīng)靜置液態(tài)發(fā)酵釀制的浙江玫瑰醋中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析，共鑒定出醋酸乙酯、苯乙醇等43 種致香活性成分。

為了分析與比較采用糯米、粳米2 種谷物原料釀制鎮(zhèn)江香醋過(guò)程中揮發(fā)性成分的變化情況，Gong 等[21]采用HS-SPME 結(jié)合DI-SPME 對(duì)醇、酸、酯等強(qiáng)揮發(fā)性成分與呋喃酮、吡喃酮、內(nèi)酯等弱揮發(fā)性成分進(jìn)行提取，經(jīng)GC-MS 分析，共鑒定出72 種香氣化合物，其中酯類22 種、醇類7 種、酸類8 種、酮類9 種、醛類8 種、酚類6 種、呋喃類3 種、吡嗪類4 種、含硫化合物2 種及其他化合物3 種。總體來(lái)看，采用糯米為原料釀制的鎮(zhèn)江香醋比梗米醋含有更多香氣物質(zhì)，香氣更加濃郁。簡(jiǎn)東振等[22]也采用DI-SPME 與HS-SPME 結(jié)合GCMS 對(duì)不同陳釀條件下鎮(zhèn)江香醋的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行分析，共鑒定出其中66 種香氣活性成分，并探究了溫度、氧氣對(duì)陳釀過(guò)程中鎮(zhèn)江香醋香氣物質(zhì)形成的作用規(guī)律。

3 中國(guó)傳統(tǒng)食醋香氣物質(zhì)分析、鑒定方法

選取合適的提取方法對(duì)食醋中揮發(fā)性成分進(jìn)行提取后，還需對(duì)提取物進(jìn)一步分析、鑒定，以確定食醋中關(guān)鍵的呈香物質(zhì)及其香氣貢獻(xiàn)。常用的分析方法包括氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gaschromatographymass spectrometry，GC-MS)、氣相色譜-離子遷移譜（gas chromatography-ionmobility spectroscopy,GC-IMS）、氣相色譜-嗅味計(jì)(gas chromatography olfactometry，GC-O)、全二維氣相色譜（comprehensive two dimensional gas chromatography,GC×GC）、電子鼻（E-nose）等。

3.1 GC-MS

GC-MS 在食醋揮發(fā)性物質(zhì)的分析檢測(cè)中應(yīng)用十分廣泛。魏永義等[23]采用GC-MS 分析了經(jīng)HSSPME 富集的食醋揮發(fā)性物質(zhì)成分，共鑒定出65種化合物，其中包括醇類10 種、酯類18 種、酸類13 種、酮類7 種、醛類6 種以及雜環(huán)類化合物11 種，確定苯乙醇、2-甲基丁酸、苯乙醛、2,3-丁二酮、乙偶姻、醋酸乙酯、醋酸異戊酯、γ-壬內(nèi)酯為食醋的主要香氣成分。周鈺欣等[24]采用GC-MS 對(duì)岐山醋、北京米醋、山西陳醋、鎮(zhèn)江陳醋、海天陳醋的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了定性定量分析，從這些食醋中分別鑒定出63 種、54 種、62 種、55 種和60種香氣物質(zhì)；酯類香氣物質(zhì)的相對(duì)含量岐山醋為33.37%，北京米醋為6.53%，山西老陳醋為14.4%，鎮(zhèn)江老陳醋為8.31%，海天陳醋為13.58%。李沙[25]在探究固態(tài)法釀制岐山醋過(guò)程中細(xì)菌群落動(dòng)態(tài)演變與風(fēng)味物質(zhì)形成規(guī)律的過(guò)程中也采用GCMS 技術(shù)對(duì)其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行追蹤，對(duì)其66 種香氣活性成分包括酯類28 種、酸類3 種、醇類12 種、醛類7 種、酮類2 種、烷烴類3 種、雜環(huán)化合物2 種、苯類4 種、胺類1 種、吡嗪類1 種及其他物質(zhì)3 種進(jìn)行了鑒定，其中酯類物質(zhì)是醋酸固態(tài)發(fā)酵中最主要的揮發(fā)性成分；隨著發(fā)酵的進(jìn)行，酸類、酮類物質(zhì)的相對(duì)含量增加顯著，而酯類、醇類的相對(duì)含量逐漸降低。

3.2 GC-IMS

GC-IMS 是基于不同氣相化學(xué)離子在電場(chǎng)中遷移速率的差異而建立起來(lái)的一種分析方法，因其具有響應(yīng)快、靈敏度高等特點(diǎn)，非常適用于痕量組分的分析。目前GC-IMS 技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品中香氣物質(zhì)的檢測(cè)。楊曉璇等[26]采用GC-IMS技術(shù)結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析研究了袋裝與瓶裝、不同產(chǎn)地食醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的代謝差異，通過(guò)GCIMS 儀器自帶的插件獲得了這些醋樣的風(fēng)味指紋圖譜；多元統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示瓶裝與袋裝、山西與江蘇產(chǎn)食醋香氣輪廓差異明顯，實(shí)現(xiàn)了較好的區(qū)分；瓶裝與袋裝食醋之間共找出10 種揮發(fā)性差異代謝物，確定醋酸丁酯、2-戊基呋喃、2,3-二乙基-5-甲基吡嗪分別為好太太、紫林、恒順品牌食醋的特征香氣成分。

3.3 GC-O

食品中一些揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)香氣的貢獻(xiàn)程度并非與其濃度呈正相關(guān)，這便造成了化學(xué)儀器檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度與人體感知?dú)馕稄?qiáng)度之間的差異。為了更好地評(píng)價(jià)單一組分對(duì)產(chǎn)品整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)，GC-O聯(lián)合了氣相色譜的高效分離能力與人類嗅覺(jué)的高敏感性、選擇性，在對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行高效分離、鑒定與定量的同時(shí)，能夠使人們更好地理解對(duì)應(yīng)刺激所產(chǎn)生的風(fēng)味特征。孫宗保等[27]采用GC-MSO 對(duì)不同醋齡鎮(zhèn)江香醋的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行測(cè)定，確定其中50 種物質(zhì)為香氣活性成分，主要包括酸、醇、酯、醛、酮、雜環(huán)化合物以及部分未能鑒定的物質(zhì)；不同年份鎮(zhèn)江香醋的香氣輪廓差異顯著，多數(shù)雜環(huán)化合物的香氣強(qiáng)度隨醋齡的增加而增強(qiáng)，雜環(huán)化合物差異是不同年份鎮(zhèn)江香醋風(fēng)味差異的主因之一；除醋酸以外，異戊酸、異戊醛、2,3-丁二酮、2,3,5-三甲基吡嗪以及一種未能鑒定的組分是不同年份鎮(zhèn)江香醋的關(guān)鍵致香活性成分。Zhou等[7]采用GC-O-GC-MS 技術(shù)，通過(guò)香氣活力值（odor activity value, OAV 值）、香氣重組與遺漏實(shí)驗(yàn)對(duì)鎮(zhèn)江香醋的關(guān)鍵香氣成分進(jìn)行了研究。感官分析顯示，經(jīng)過(guò)陳化鎮(zhèn)江香醋的焦糖香、黃油香強(qiáng)度以及總體香氣復(fù)雜性均明顯提高。從陳化后鎮(zhèn)江香醋中共鑒定出68 種揮發(fā)性化合物，其中27種香氣化合物的OAV 值大于1，葫蘆巴內(nèi)酯首次從中國(guó)傳統(tǒng)食醋中檢出，2,3-丁二酮、2-甲基丙醛、葫蘆巴內(nèi)酯等在整個(gè)陳化過(guò)程中含量變化十分明顯。香氣重組實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示重組香氣輪廓與原醋液十分接近。香氣遺漏實(shí)驗(yàn)確定2,3-丁二酮、醋酸、異丁醛、葫蘆巴內(nèi)酯、2,4,5-三甲基噁唑、異戊酸和2,3,5,6-四甲基吡嗪是陳化鎮(zhèn)江香醋的關(guān)鍵香氣成分，該研究指出陳化過(guò)程能夠有力促進(jìn)鎮(zhèn)江香醋特征風(fēng)味的形成。GC-O 雖然可用于活性香氣物質(zhì)的鑒定，但是風(fēng)味物質(zhì)往往具有含量低、不穩(wěn)定等特點(diǎn)，而且組成成分越復(fù)雜，嗅聞判斷分析越困難。通過(guò)與參考?xì)馕短卣鬟M(jìn)行比對(duì)或比較保留指數(shù)只能對(duì)化合物進(jìn)行初步鑒定，因此仍需借助GC-MS、紅外光譜、核磁共振等技術(shù)對(duì)關(guān)鍵呈香物質(zhì)進(jìn)行深入分析，以獲取更為準(zhǔn)確的信息。

3.4 GC×GC

考慮到食醋中風(fēng)味物質(zhì)組成的復(fù)雜性，一維氣相色譜有時(shí)難以將各組分充分分離，造成檢測(cè)結(jié)果的偏差。GC×GC 通過(guò)使用2 根性質(zhì)不同的色譜柱分離樣品，將第一維氣相色譜柱分離的組分通過(guò)中心切割導(dǎo)入第二維氣相色譜柱中再次進(jìn)行分離，進(jìn)而提高了待分析物的峰容量與分辨率，減少了背景干擾。GC×GC 還能與質(zhì)譜、紫外檢測(cè)器、嗅聞儀等技術(shù)聯(lián)用，提供更加準(zhǔn)確、全面的香氣物質(zhì)信息。Zhou 等[3]采用GC×GC-飛行時(shí)間質(zhì)譜（timeof-flight mass spectrometry, TOFMS）聯(lián)用技術(shù)結(jié)合GC-O 對(duì)鎮(zhèn)江香醋的特征香氣物質(zhì)進(jìn)行解析，其中GC×GC-TOFMS 共鑒定出360 種揮發(fā)性化合物，包括醛39 種、醇33 種、酯61 種、有機(jī)酸22 種、呋喃及其衍生物41 種、酚11 種、含硫化合物27 種、酮67 種、內(nèi)酯18 種，吡嗪19 種及其他含氮化合物22 種，其中更多的酮、酯、呋喃及其衍生物、醛和醇類化合物被鑒定出，而采用GC-MS 法從鎮(zhèn)江香醋中僅鑒定出了其中67 種揮發(fā)性物質(zhì)。與GC-MS 相比，GC×GC-TOFMS 鑒定出的這些特征香氣成分更能準(zhǔn)確地反映鎮(zhèn)江香醋的原始風(fēng)味。GC×GC 具有分辨率高、靈敏性好、峰容量大等優(yōu)勢(shì)，適用于復(fù)雜組分的分離與鑒定，但是其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)較為復(fù)雜，為拓寬其在食醋香氣物質(zhì)分析領(lǐng)域的應(yīng)用，應(yīng)將揮發(fā)性物質(zhì)提取的前處理過(guò)程及后續(xù)檢測(cè)過(guò)程與該技術(shù)有機(jī)結(jié)合，建立更加合理、快速、準(zhǔn)確的分析方法。

3.5 E-nose

E-nose 是一種模仿人類嗅覺(jué)對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行識(shí)別分類的檢測(cè)方法。與GC、HPLC 等常用儀器分析方法不同，其不涉及組分的分離，獲得的是樣品中全部香氣物質(zhì)的總體信息，而非樣品中某一種或幾種化合物的定性或定量測(cè)定結(jié)果，具有成本低、耗時(shí)少等突出優(yōu)勢(shì)。E-nose 主要由樣本搜集系統(tǒng)、化學(xué)傳感器與模式識(shí)別系統(tǒng)組成，傳感器與揮發(fā)性分子相互作用后，傳感材料的相關(guān)特性發(fā)生變化，這些變化被識(shí)別后經(jīng)模式算法進(jìn)一步鑒別分類，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)香氣的表征。Yu 等[28]通過(guò)超快速GC-E-nose 結(jié)合理化參數(shù)測(cè)定對(duì)5 種不同釀造工藝生產(chǎn)的69 種食醋樣品進(jìn)行測(cè)定與分析，建立了食醋香氣輪廓的超快速GC-E-nose 測(cè)定方法以及基于理化參數(shù)與香氣輪廓的食醋品質(zhì)評(píng)價(jià)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析模型。此研究共鑒定出17 種香氣活性化合物，確定了每種釀造工藝的特有香氣物質(zhì)。盡管理化參數(shù)在食醋質(zhì)量評(píng)價(jià)中比較直觀，而超快速GC-E-nose 分析能夠更好地揭示食醋的香氣情況，二者結(jié)合具有更好的擬合、預(yù)測(cè)與區(qū)分能力。還有研究者使用超快速GC-E-nose 從市售香醋、米醋、陳醋3 類共25 個(gè)品牌中國(guó)傳統(tǒng)食醋中檢測(cè)出44 種香氣活性化合物，酸類在食醋中含量最高，其次為醇類和醛類，而烷烴類含量最低；食醋樣品的OAV 值和氣味雷達(dá)圖顯示醋酸、異戊醛、苯乙醛、5-甲基糠醛、愈創(chuàng)木酚等對(duì)香氣貢獻(xiàn)較大；香醋的酸味、水果香、堅(jiān)果香、可可香明顯高于米醋和陳醋，但陳醋的花香則高于其他兩類；線性判別分析表明，不同品牌與種類的食醋均存在明顯差異；隨機(jī)森林法通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)食醋樣品的訓(xùn)練和測(cè)試，準(zhǔn)確度最終達(dá)到100%，對(duì)不同種類的食醋區(qū)分顯著，并篩選出異戊醇、愈創(chuàng)木酚、苯甲醛可作為食醋種類鑒別的重要化合物[28]。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文系統(tǒng)介紹了中國(guó)傳統(tǒng)食醋的呈香物質(zhì)組成及其香氣貢獻(xiàn)，并對(duì)香氣物質(zhì)的提取、分析與鑒定方法進(jìn)行了綜述。不同類型中國(guó)傳統(tǒng)食醋的香氣受釀制原料、加工工藝的影響而各具特色。從總結(jié)的提取方法來(lái)看，采用不同提取方法獲得的食醋揮發(fā)性成分組成與含量存在較大差異。因此，在不改變食醋原有香氣特征前提下優(yōu)化提取參數(shù)、改進(jìn)提取工藝、提高香氣物質(zhì)提取率與真實(shí)性將是未來(lái)的一大研究重點(diǎn)。而針對(duì)一些具有較高氣味強(qiáng)度的揮發(fā)性成分，其濃度過(guò)低無(wú)法被檢出的現(xiàn)象，則有待將更多精準(zhǔn)、靈敏的新型檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于食醋中香氣物質(zhì)的檢測(cè)鑒定中。同時(shí)應(yīng)采用多種表征手段聯(lián)用的方式，進(jìn)一步豐富香氣特征信息。因此，通過(guò)對(duì)香氣特征進(jìn)行充分解析，建立起科學(xué)、完善的香氣特征評(píng)價(jià)體系和數(shù)據(jù)庫(kù)將為調(diào)控與提升食醋風(fēng)味品質(zhì)提供更全面的解決方案。