山西老陳醋釀造過程中川芎嗪的分析測定

鞏麗青，韓順林，趙芳，張勝利，古建宇，范麗華

(1.晉中市質量技術監督檢驗測試所，山西 晉中 030600；2.晉中市食品藥品稽查隊，山西 晉中 030600)

山西老陳醋是我國四大名醋之一，迄今為止已有300多年的歷史，以色、香、醇、濃、酸五大特征著稱于世，素有“天下第一醋”的盛譽[1]。山西老陳醋不僅是人們生活必需的調味品，而且是一種保健養生食品，具有調節血糖血脂[2,3]、降低血壓[4]的功效。

GB/T 19777-2013《地理標志產品 山西老陳醋》[5]增加了川芎嗪、總黃酮等特征指標。川芎嗪(Tetramethylpyrazine，TMP)即四甲基吡嗪，主要存在于傘形科植物川芎根莖、姜科植物溫莪術根莖，據試驗表明，川芎嗪是治療血栓等疾病的新型藥物，有抗血小板凝集、擴張小動脈、改善微循環和活血化瘀的作用，并對已聚集的血小板有解離作用。山西老陳醋中的川芎嗪這一特征指標賦予了老陳醋降血壓、活血化瘀和清除自由基的保健價值[6]。本文采用高效液相色譜法對山西老陳醋傳統生產過程中的川芎嗪含量進行了測定，發現其生成規律，為山西老陳醋生產工藝的優化，增加特征指標的含量，提升山西老陳醋的附加值提供了技術支持。

1 試驗材料與試驗方法

1.1 主要材料與試劑

采集山西老陳醋傳統生產工藝過程中不同階段的樣品(由山西陳世家釀業有限責任公司提供)；鹽酸川芎嗪標準品；甲醇為色譜純，其余試劑均為分析純；試驗用水為重蒸水，經0.45 μm濾膜過濾。

1.2 儀器與設備

Waters型高效液相色譜儀(UPLC系列，PDA檢測器，C18，2.1 mm×50 mm，1.7 μm) 美國Waters公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品處理

準確量取待測樣品10.00 mL，用氫氧化鈉溶液調pH>8.0，入分液漏斗，加三氯甲烷5 mL，混勻萃取，重復上述加入三氯甲烷以后的操作，合并三氯甲烷層。以0.2 mol/L鹽酸分2次萃取三氯甲烷相，每次4.5 mL，合并水相，用重蒸水定容至10.00 mL，0.45 μm濾膜過濾備用。

1.3.2 色譜條件

色譜柱：C18(2.1 mm×50 mm，1.7 μm)；流動相：0.2 mmol/L 磷酸二氫銨∶色譜甲醇為6∶4；流速：0.8 mL/min；柱溫：室溫；進樣量：3 μL；檢測波長：279 nm。

1.3.3 鹽酸川芎嗪標準溶液的配制

精確稱取50.00 mg鹽酸川芎嗪標準品，用重蒸水定容至50 mL。

1.3.4 鹽酸川芎嗪標準曲線的繪制

精密吸取鹽酸川芎嗪標準溶液0.05，0.10，0.25，0.50，1.00 mL，用重蒸水定容至10 mL (相當于每1 mL含鹽酸川芎嗪 5.0，10.0，25.0，50.0，100.0 μg)，分別進樣3 μL，于279 nm處測量峰面積，每個濃度重復進樣3次，取平均值。以質量濃度為橫坐標，峰面積平均值為縱坐標做標準曲線。

川芎嗪質量濃度測定的標準曲線見圖1。

圖1 川芎嗪標準曲線

回歸方程為：Y=2492.8X-3281.1(R2=0.9999)。

式中：X為川芎嗪質量濃度，μg/mL；Y為響應的色譜峰面積。

1.3.5 試樣測定

取處理好的試樣3 μL注入液相色譜儀，計算出樣品中川芎嗪的含量。

1.3.6 結果計算

式中：X為樣品中川芎嗪含量，mg/L；C為由標準曲線求得的樣液中川芎嗪的質量濃度，μg/mL；V1為分析所取試樣體積，mL；V2為試樣最后定容體積，mL。

2 結果分析

2.1 酒精發酵階段川芎嗪含量

在山西老陳醋的傳統發酵工藝中，酒精發酵周期為16天，在第16天酒精發酵結束后取樣10個，用0.45 μm濾膜過濾后進樣檢測，樣品中均未檢測出川芎嗪。

2.2 醋酸發酵階段川芎嗪含量

在地理標志產品山西老陳醋的釀造工藝中，醋酸發酵周期為10天，分別取醋酸發酵第1，2，3，4，5，6，7，8，9，10天的樣品，測定其川芎嗪含量，結果見表1。

表1 醋酸發酵階段川芎嗪含量

根據試驗結果，繪制樣本1和樣本2樣品中川芎嗪含量圖，見圖2。

圖2 醋酸發酵階段樣品1與樣品2中川芎嗪含量

由圖2可知，川芎嗪最早產生于醋酸發酵階段，且隨著醋酸濃度的升高而緩慢增加，其濃度極低；不同生產批次的樣本中川芎嗪含量也不盡相同，經統計學檢驗，2個樣本均值無顯著性差異，分析川芎嗪生成規律可以看出，在醋酸發酵期間川芎嗪增加較為緩慢。

2.3 熏醅階段川芎嗪含量

熏醅工藝是山西老陳醋傳統工藝的精華之一，是山西老陳醋色、香、體、味的主要來源[7]，可使山西老陳醋的酯香、熏香有機復合，同時無需添加調色劑就有理想的色澤[8]，熏醅周期5天，跟蹤醋酸發酵結束后的同批樣品，逐天采樣，處理方法同醋酸發酵階段，測定川芎嗪含量，見表2。

表2 熏醅階段川芎嗪含量

根據試驗結果，繪制樣本1和樣本2樣品中川芎嗪含量圖，見圖3。

圖3 熏醅階段樣品1與樣品2中川芎嗪含量

通過統計學檢驗，在熏醅階段，樣本1與樣本2的川芎嗪含量無顯著性差異，并且都有明顯的增加，說明在熏醅階段發生的生化反應有利于川芎嗪的生成。

2.4 淋醋及陳釀階段川芎嗪含量

取當日新淋的醋樣，入缸存放，每隔20天測定川芎嗪含量，陳釀階段川芎嗪含量見表3。

表3 陳釀階段川芎嗪含量

根據試驗結果，繪制樣本1和樣本2樣品中川芎嗪含量圖，見圖4。

圖4 陳釀階段樣品1與樣品2中川芎嗪含量

由圖4可知，在陳釀階段，川芎嗪含量上升趨勢較明顯，試驗結束時，樣品的川芎嗪含量從陳釀前的45 μg/mL增加到了150 μg/mL，增加約3倍之多。這一階段川芎嗪含量增加較熏醅階段趨于緩和，但也較為明顯，因此老陳醋的陳釀時間也是川芎嗪產生的主要原因之一[9,10]。

結合陳釀的工藝特色分析其產生原因，陳釀的“夏伏曬”、“冬撈冰”過程會大幅降低老陳醋中的水分和其他揮發性物質，導致食醋濃度增加，這也是川芎嗪含量上升的原因之一[11]。

3 結論與討論

川芎嗪是地理標志產品山西老陳醋的特征指標之一。本試驗通過對地理標志產品山西老陳醋釀造過程中川芎嗪的分析測定，發現川芎嗪最早產生于醋酸發酵階段，但是含量極低；在熏醅階段，川芎嗪含量有非常明顯的上升趨勢，且在老陳醋陳釀過程中，川芎嗪含量隨著陳釀時間的增加而增加。

我們還需進一步探索老陳醋釀造過程中發生的生化反應及此過程中相關微生物對川芎嗪產生的積極作用，為提高山西老陳醋的附加值及研究富含川芎嗪的山西老陳醋提供技術支撐。