赤水曬醋的揮發性香氣特征及氨基酸分析

朱曉春 孫優蘭 蔣力力 尚煜豪 張德芹

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2024.05.028

引文格式：朱曉春，孫優蘭，蔣力力，等.赤水曬醋的揮發性香氣特征及氨基酸分析[J].中國調味品，2024，49（5）：166-170，182.

ZHU X C， SUN Y L， JIANG L L， et al. Analysis of volatile aroma characteristics and amino acids of Chishui sun-dried vinegar[J].China Condiment，2024，49（5）：166-170，182.

摘要：食醋的香氣和口味特征是其品質的重要組成部分。采用感官定量描述性分析評價赤水曬醋的風味輪廓；應用頂空固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用分析曬醋中的揮發性成分，通過氣味活度值法確定重要香氣組分；測定曬醋的氨基酸含量，依據“蛋白質評價必需氨基酸標準模式”進行營養評價，通過滋味活度值法進行呈味評價。結果表明，曬醋酸香突出，花果香明顯；口味以酸味和鮮味為主。檢出揮發性香氣成分56種，其中重要的香氣成分14種，主要為二甲基三硫、2-甲基丁醛、2-甲基丙醛。檢出氨基酸17種，必需氨基酸含量高，曬醋營養價值高；有呈味貢獻的氨基酸有11種，谷氨酸和丙氨酸的滋味貢獻度較大。

關鍵詞：曬醋；揮發性成分；氣味活度值（OAV）；氨基酸；滋味活度值（TAV）

中圖分類號：TS264.22????? 文獻標志碼：A????? 文章編號：1000-9973（2024）05-0166-05

Analysis of Volatile Aroma Characteristics and Amino Acids

of Chishui Sun-Dried Vinegar

ZHU Xiao-chun， SUN You-lan， JIANG Li-li， SHANG Yu-hao， ZHANG De-qin*

（Guizhou Xijiu Co.， Ltd.， Zunyi 564622， China）

Abstract： The aroma and taste characteristics of vinegar are important components of its quality. The flavor profile of Chishui sun-dried vinegar is evaluated by sensory quantitative descriptive analysis. The volatile components in sun-dried vinegar are analyzed by headspace solid phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry， and the important aroma components are determined by odor activity value method.The content of amino acids in sun-dried vinegar is determined， the nutritional evaluation is carried out according to the “standard model for protein evaluation of essential amino acids”， and the taste evaluation is conducted by taste activity value method. The results show that sour aroma of sun-dried vinegar is prominent， and the floral and fruity aroma is obvious.The taste is mainly sourness and umami. Fifty-six kinds of volatile aroma components are detected， among which， there are fourteen important aroma components， mainly are dimethyl trisulfide， 2-methylbutyraldehyde and 2-methylpropanal. Seventeen kinds of amino acids are detected， and the content of essential amino acids is high， indicating that the nutritional value of sun-dried vinegar is high. There are eleven amino acids that contribute to taste， and glutamic acid and alanine have greater contribution to taste.

Key words： sun-dried vinegar; volatile components; odor activity value （OAV）; amino acids; taste activity value （TAV）

收稿日期：2023-11-15

基金項目：貴州省工業和信息化發展專項資金項目（黔財工[2021]165號）

作者簡介：朱曉春（1997—），女，碩士，研究方向：食品風味化學。

*通信作者：張德芹（1973—），男，高級工程師，碩士，研究方向：白酒釀造。

食醋是調味品行業的第二大品類[1]。在我國，食醋發展具有區域性顯著的特點，不同地區的食醋生產工藝和風味特征都有明顯差異[2]。近年來，隨著人們生活水平和健康意識的提升，食醋行業高端化、營養健康化和功能細分化的發展態勢已逐步形成，消費者對食醋的品質也有了更高的追求[3]。而食醋品質的關鍵指標便是其風味特征，這在很大程度上決定著消費者的選擇，也影響著企業的經濟利益。因此，對食醋香氣和口味的解析一直是其品質研究的基礎和重點。

赤水曬醋是貴州的名醋，也是當地的支柱產業，經草藥制曲、熬粥加藥、醋醅裝壇、日光曝曬、浸淋取醋等傳統工序制成，具有香、濃、酸、醇等特點[4]，深受當地人們的喜愛，被列為貴州省非物質文化遺產名錄與國家地理標志保護產品[5]。目前，對赤水曬醋的相關研究主要集中在關鍵生產環節的微生物方面，包括制曲[4]、發酵[6-12]、曝曬[13]、陳釀[14]等環節。而曬醋產品品質所涉及的香氣、口味和營養的研究較少，如唐杰等[15]對曬醋的39種香氣成分進行了測定；楊沙等[16]和盧葉等[17]分別建立了曬醋中6種功能性成分和9種有機酸的檢測方法；關于曬醋中具有重要呈味功能和營養價值的氨基酸的研究還未見報道，但對這些品質方面的解析是認識其風味特征形成的基礎，對市場消費和企業經濟都具有十分重要的現實意義。因此，本文從感官評價、揮發性香氣和氨基酸等方面對赤水曬醋的品質進行研究，解析其香氣、口味和營養價值，旨在為赤水曬醋的風味特征、品質評價和質量提升提供基礎的數據參考。

1? 材料和方法

1.1? 材料

12個常見市售赤水曬醋的產品信息見表1，陳釀時間為3～6年，均購自貴州省赤水市的曬醋品牌店鋪。

1.2? 試劑

氯化鈉（分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；無水乙醇、2-辛醇（均為色譜純）：美國Sigma-Aldrich公司。

1.3? 主要儀器與設備

GC7890-5975MSD氣相色譜-質譜聯用儀? 美國安捷倫公司；2 cm 50/30 μm DVB/CAR/PDMS三相萃取頭? 美國 Supelco 公司；MPS-2型多功能自動進樣系統? 德國Gerstel公司；S433D 全自動氨基酸分析儀? 德國Sykam公司；QT-1旋渦混合器? 上海琪特分析儀器有限公司；Avanti J-E高速冷凍離心機? 美國Beckman Coulter公司；SB25-12DT超聲波清洗機? 寧波新芝生物科技股份有限公司；AR2130/C電子天平? 奧豪斯儀器（上海）有限公司；Milli-Q超純水儀? 美國Millipore公司。

1.4? 方法

1.4.1? 感官分析方法

采用定量描述性分析。感官評價小組由8名成員組成，所有成員均通過基本香味標度測試、差別檢驗及香味描述檢驗。參考孔祥偉等[18]篩選出的中國釀造食醋的16個感官描述詞，再經小組綜合討論篩選，確定赤水曬醋的6個滋味描述屬性（酸味、甜味、苦味、咸味、鮮味、澀味）和6個香氣描述屬性（酸香、甜香、醬香、焦香、花果香、麩味）。評分標準為0～5分10標度制（0=不可感知，5=強度非常高）。記錄各感官評價人員的打分結果，每個樣品最終分值為8人的加權平均值。

1.4.2? 揮發性成分的檢測方法[19]

前處理條件：準確吸取5 mL醋樣品，置于20 mL頂空瓶中，加入1.5 g NaCl和10 μL 2-辛醇（終濃度為19.823 mg/L，內標物），加蓋密封，樣品于60 ℃孵化30 min，隨后萃取吸附50 min后直接進樣，在250 ℃下GC解吸5min。每個樣品在相同條件下重復3次。

GC-MS條件：DB-FFAP色譜柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm， J & W Scientific Inc.）。進樣口溫度250 ℃，不分流模式。載氣為高純氦氣（He），流速1.2 mL/min。升溫程序：起始溫度40 ℃，保持1 min，以2.5 ℃/min升至100 ℃，保持1 min，以3 ℃/min升至160 ℃，保持1 min，以5 ℃/min升至230 ℃，保持10 min，離子源為EI源，離子源溫度230 ℃，電子能量70 eV；四極桿溫度150 ℃；質量掃描范圍25～550 amu。

定性定量方法：通過美國國家標準與技術研究院NIST 20.L質譜數據庫檢索和標準譜圖比較對未知化合物進行檢索，并利用內標的濃度與檢測出的各物質峰面積計算各物質的含量。

1.4.3? 氨基酸檢測方法[20]

樣品前處理：稱取2 mL曬醋樣品，加入30 mL無水乙醇，渦旋振蕩2 min，再用超純水定容至50 mL，-20 ℃冷凍30 min，以10 000 r/min離心5 min，再取上清液1 mL過膜上機，采用全自動氨基酸分析儀進行檢測。

1.4.4 ?氣味活度值（OAV）、滋味活度值（TAV）計算

氣味活度值（odor activity value，OAV）是衡量香氣物質貢獻度的重要指標，OAV＞1表示該化合物對樣品香氣有貢獻，OAV越大，表明該香氣化合物貢獻越大，其計算公式為：

OAV=揮發性化合物的濃度/揮發性化合物的氣味閾值。

滋味活度值（taste activity value，TAV）是評價滋味物質貢獻度的指標，TAV＞1表示該滋味物質對樣品的滋味有顯著影響，且數值越大，貢獻作用越大，其計算公式為：

TAV=不揮發化合物的濃度/不揮發化合物的滋味閾值。

2? 結果與分析

2.1? 赤水曬醋感官評價結果

GB 2719—2018《食品安全國家標準 食醋》中食醋的感官特性包括色澤、滋味和氣味、狀態。在色澤和狀態方面，12款赤水曬醋產品的色澤均呈現棕紅色，體態均澄清；滋味和氣味特性采用感官定量描述性分析，通過組建的品評小組，對12款赤水曬醋的6個滋味屬性和6個香氣屬性進行了綜合感官評價，感官屬性強度結果見圖1和圖2。

由圖1可知，12款赤水曬醋產品中，S12的酸香最突出，且具有明顯的花果香；S1、S2、S10的醬香、焦香較突出；S8和S9具有明顯的焦香；S3、S6、S7具有明顯的花果香。此外，感官品評還發現，S5和S11的香氣不協調，有明顯異味，S5有明顯臭氣，S11有明顯酒精發酵味。

由圖2可知，S1的甜味和鮮味最突出；S12的酸味最突出，鮮味較明顯；S6和S7具有明顯的酸味和鮮味；S11的苦味很明顯。

2.2? 赤水曬醋揮發性香氣成分分析

2.2.1? 揮發性成分檢測結果

揮發性成分是構成食醋香氣特征的基礎。對12款赤水曬醋的揮發性成分進行檢測分析，結果見圖3。

由圖3可知，在12款曬醋產品中共檢測出7大類揮發性成分，共56種，分別為酸類8種，酯類15種，醛類10種，酮類5種，醇類3種，吡嗪類9種，其他類6種，含量整體表現為酸類＞醛類＞酯類＞吡嗪類＞醇類＞其他類＞酮類。揮發性成分總含量最高的為S12，最低的為S11。

檢出的酸類成分中，乙酸作為食醋中最主要的酸類化合物，對食醋的香氣和口味均起到重要作用。12款曬醋產品中，S12檢出的揮發性成分中乙酸含量最高，為16.617 mg/L；S11中乙酸含量最低，僅為0.123 mg/L。在檢出的酯類成分中，呈花果香的乙酸苯乙酯和呈椰子香的γ-壬內酯含量整體較高，特別是在S12中，其含量分別為0.550 mg/L和0.750 mg/L，這些成分可能是導致S12感官品評中酸香突出、花果香特征明顯的原因之一。

此外，在食醋發酵及曬制過程中，還原糖和氨基酸共同作用發生美拉德反應，產生類黑素、糠醛、吡嗪類化合物等風味物質[21]。其中，糠醛具有焦糖香氣，以S10中檢出含量最高，為3.048 mg/L；吡嗪類化合物多呈現堅果香，以S9中檢出含量最高，為1.46 mg/L。四甲基吡嗪（又名川穹嗪）具有降血壓、活血化瘀、改善冠心病、溶栓抑栓及清除自由基等功能[22]，為曬醋提供了特有的保健價值，該化合物在S3、S10和S9中含量較高。

2.2.2? 揮發性成分OAV分析

為了考察揮發性成分對曬醋香氣特征的貢獻度，通過香氣閾值算出各揮發性成分的氣味活度值，以OAV>1作為篩選標準，對重要的香氣貢獻成分進行分析，結果見表2。

由表2可知，12款赤水曬醋產品中，共篩選得到14種OAV＞1的重要香氣成分。其中以二甲基三硫的香氣貢獻最突出（OAV為213～4 142），在S1中的香氣貢獻最大，S12次之，該成分具有洋蔥味，可作為食品增香劑，在食醋中具有正向風味調控作用。此外，2-甲基丁醛和2-甲基丙醛的香氣貢獻總體也較突出，分別具有可可、麥芽香和燒烤、焦糖香，對食醋香氣具有一定調和作用。相反，S5中的香氣貢獻總體最少，這與其感官品評的結果相符。

2.3? 赤水曬醋氨基酸分析

食醋中的游離氨基酸不僅有營養價值，而且具有呈味功能。其中，Lys、Phe、Met、Thr、Ile、Leu、Val、Try是人體必需的8種氨基酸；氨基酸的呈味主要包括鮮味（Asp、Glu）、甜味（Thr、Ser、Gly、Ala、Pro、Met）以及苦味（Val、His、Ile、Leu、Phe、Lys、Arg、Tyr）三大類[24-25]。采用氨基酸自動分析儀對曬醋樣品中的氨基酸進行測定，基于WHO/FAO提出的“蛋白質評價必需氨基酸標準模式”，對12款赤水曬醋產品開展氨基酸營養評價分析；基于呈味氨基酸的滋味活度值，對曬醋產品的呈味特征進行評價。

2.3.1? 氨基酸含量檢測結果

12款赤水曬醋產品中檢出的氨基酸含量比例結果見圖4。

由圖4可知，從12款曬醋產品中共檢出17種氨基酸，有7種是人體必需氨基酸，氨基酸總含量最高的是S1（3 322.87 mg/dL），最低的是S11（600.33 mg/dL）。總體上Ala、Val、Leu的含量較高，它們能夠增強食醋的緩沖能力，降低刺激感[26]。而Lys作為第一必需氨基酸，在人體新陳代謝中起著重要作用，具有增強胃液分泌、提高蛋白質的利用率、增強造血機能、增強抗病能力的作用[27]，在S1中的含量為114.14 mg/dL，遠高于其他產品。此外，檢出鮮味氨基酸2種，甜味氨基酸6種，苦味氨基酸8種。由呈味氨基酸的含量占比情況可知，12款曬醋產品中僅S11的氨基酸含量占比為苦味氨基酸>甜味氨基酸>鮮味氨基酸，其余產品的含量占比均為甜味氨基酸>苦味氨基酸>鮮味氨基酸。

氨基酸在食品營養價值評價中也起著十分重要的作用，尤其是必需氨基酸的種類、含量及比例。WHO/FAO提出的“蛋白質評價必需氨基酸標準模式”規定人體必需氨基酸（EAA）與總氨基酸（NAA）的比值和必需氨基酸（EAA）與非必需氨基酸（TAA）的比值分別為40%和60%[28]，即食品中所含的EAA比例越接近人體EAA的比例，其營養價值越高。赤水曬醋中EAA的占比情況見表3。

由表3可知，12款曬醋產品中所含EAA的含量占比存在差異。S11的E/T為82%，遠高于參考值60%；E/N為45%，接近參考值40%，S11的EAA占比情況表明其營養價值較低，其他產品的E/T和E/N均接近參考值（60%、40%）。總體而言，S1呈現較強的氨基酸營養價值，其EAA含量高，E/T與E/N的比例適宜，其他曬醋產品的氨基酸營養價值無明顯差異。

2.3.2? 氨基酸TAV分析

氨基酸滋味活度值（TAV）是評價氨基酸呈味特征的重要指標。在12款曬醋產品中檢出的具有呈味功能的氨基酸有16種，TAV結果見表4。

由表4可知，12款赤水曬醋產品中呈味氨基酸貢獻度較高的是S1，有11種呈味氨基酸的TAV>1；最低的為S11，僅有3種呈味氨基酸的TAV>1。Glu和Ala的TAV整體較高，說明這兩種氨基酸對曬醋的滋味貢獻度較大，是重要的呈味氨基酸，兩者在S1中的TAV最高。總體上，12款赤水曬醋產品的氨基酸呈味特點主要以鮮味為主，S1的味道最鮮美，S11的鮮味較弱，這也與感官品評的結果相符。

3? 結論

本研究從感官評價、揮發性香氣和氨基酸等方面對赤水曬醋的品質進行研究。感官品評結果表明，12款赤水曬醋產品的色澤均呈現棕紅色，體態澄清，酸香突出，花果香明顯，口味以酸味和鮮味為主。揮發性香氣分析結果表明，共檢出揮發性香氣成分56種，其中重要的香氣成分14種，主要為二甲基三硫、2-甲基丁醛、2-甲基丙醛等。氨基酸分析結果表明，共檢出17種氨基酸，必需氨基酸的含量高，曬醋產品的營養價值整體較高；具有呈味貢獻的氨基酸有11種，谷氨酸和丙氨酸的滋味貢獻度較大。綜合解析了赤水曬醋的香氣、口味和營養價值，為赤水曬醋的風味特征、品質評價提供了基礎的數據參考。

參考文獻：

[1]黃大智.調味品投資邏輯[J].企業觀察家，2022（1）：58-59.

[2]趙翠梅.食醋固態發酵人工菌群構建與發酵工藝優化[D].天津：天津科技大學，2021.

[3]呂雨軒，徐慧聰，王百川，等.消費者對醋產品的消費習慣及滿意度分析——基于煙臺市消費者的調查[J].食品工業，2021，42（3）：230-234.

[4]唐杰.赤水曬醋醋曲品質、微生物多樣性及制曲工藝的探究[D].重慶：西南大學，2018.

[5]李榮源.曝曬對赤水曬醋品質及風格特征的影響[D].貴州：貴州大學，2021.

[6]石慶疊，何星，盧紅梅，等.赤水曬醋醋醅中醋酸菌的篩選和發酵特性研究[J].食品與發酵工業，2021，47（14）：223-228.

[7]魯梅，宋從從，石桂珍，等.赤水曬醋醋酸發酵過程原核微生物群落及理化因子相關性分析[J].食品與發酵工業，2022，48（10）：219-225.

[8]何銀，唐杰，張惟廣.赤水曬醋中腐敗微生物的生長特性研究[J].中國調味品，2018，43（2）：17-22.

[9]楊新，陳莉，盧紅梅，等.赤水曬醋中增黏微生物的分離鑒定及特性研究[J].中國釀造，2018，37（5）：54-59.

[10]楊新，盧紅梅，白成松，等.赤水曬醋中污染雜菌的防治[J].中國調味品，2018，43（7）：102-109.

[11]李榮源，盧紅梅，秦興，等.高通量測序分析赤水曬醋各生產階段微生物群落結構變化[J].食品科學，2020，41（24）：78-86.

[12]何星.赤水曬醋發酵工藝優化的研究[D].貴州：貴州大學，2020.

[13]王晶，劉鵬莉，肖海濱.赤水曬醋封醅暴曬過程細菌群落與理化指標相關性分析[J].中國食品添加劑，2022，33（5）：162-168.

[14]袁治浩，盧紅梅，李榮源，等.陳釀方式對赤水曬醋醋醅的影響研究[J].中國釀造，2022，41（11）：78-83.

[15]唐杰，龍曉琴，何銀，等.赤水曬醋的香氣成分分析研究[J].中國調味品，2017，42（10）：135-139.

[16]楊沙，向麗萍，凌蕾，等.HPLC法同時測定赤水曬醋中的6種功能性成分[J].食品工業科技，2021，42（3）：247-252.

[17]盧葉，張季，向麗萍，等.HPLC法同時測定赤水曬醋中9種有機酸[J].現代食品，2020（13）：149-153，160.

[18]孔祥偉，周志磊，鄭福平，等.中國釀造食醋風味輪的構建及應用[J].食品與生物技術學報，2020，39（2）：74-80.

[19]孫優蘭，黃永光，唐東亞，等.基于香氣活性值及感官屬性對金銀花尾酒釀造風味食醋特征的分析[J].食品與發酵工業，2019，45（15）：233-242.

[20]國家衛生和計劃生育委員會，國家食品藥品監督管理總局.食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定：GB 5009.124—2016[S].北京：中國標準出版社，2016.

[21]劉若辰.食醋的揮發性成分快速檢測及香氣分析[D].天津：天津商業大學，2022.

[22]夏婷，姚佳慧，鄭宇，等.傳統食醋的抗氧化成分及功能研究進展[J].食品科學，2017，38（13）：285-290.

[23]宋煥祿.分子感官科學[M].北京：科學出版社，2014.

[24]HUFNAGEL J C， HOFMANN T. Quantitative reconstruction of the nonvolatile sensometabolome of a red wine[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2008，56（19）：9190-9199.

[25]朱永聰，崔子霄，徐晗，等.優新荔枝品種果實品質風味特征比較[J].中國食品學報，2023，23（6）：327-338.

[26]鄭宇，程程，劉靜，等.中國傳統固態發酵食醋主要特征風味物質組成分析[J].中國食品學報，2020，20（8）：237-247.

[27]王小生.必需氨基酸對人體健康的影響[J].中國食物與營養，2005（7）：48-49.

[28]黃毅.醬油中氨基酸和香氣的分析及質量評價[D].保定：河北農業大學，2012.