中國傳統食醋香氣物質分析研究進展

葉博文， 閔 愷， 包曉麗

（上海應用技術大學 香料香精技術與工程學院, 上海201418）

食醋是中國傳統的酸性調味品，通常使用大麥、麩皮、大米、糯米、高粱等谷物原料經發酵制成，比較著名的中國傳統食醋包括鎮江香醋、永春老醋、山西老陳醋、保寧麩醋、天津獨流老醋等[1]。目前，隨著人們日益增長的美好生活需要，以及科學研究對食醋抗菌，抗氧化，降血糖、血壓，防止尿潴留、便秘及各種結石疾病等養生功效的深入揭示，食醋的使用已不再局限于調味品，其作為保健品、美容飲品等日益受到人們青睞，我國多數地方的居民都有食醋的愛好與習慣[2]。

食醋香氣是不同種類與含量的揮發性成分帶來的綜合感受，作為直接影響其風味品質及受歡迎程度的一項重要指標，食醋的香氣品質受到了廣泛關注。目前，研究人員已從中國傳統食醋中檢測出近400 種香氣物質，主要包括酸類、酯類、醇類、醛類、酚類、酮類、含氮雜環類、內酯類以及含硫化合物等[3-11]。在食醋香氣物質的解析過程中，選取的對揮發性成分的提取技術決定了所獲香氣成分的完整性與真實性；食醋中各揮發性成分因具有不同相對氣味強度往往對香氣的貢獻程度也不同。因此，在對揮發性成分進行充分提取的同時，仍需綜合選擇合適的分析與鑒定手段確定其中的關鍵香氣成分，并對食醋香氣特征進行解析。本文主要介紹中國傳統食醋的香氣物質組成及其香氣貢獻，并對其香氣物質的提取手段與分析鑒定方法進行歸納，為中國傳統食醋香氣與風味的深入研究提供理論基礎。

1 中國傳統食醋的香氣物質組成

在實際生活中，我國各地食醋生產廠家由于使用不同釀造原料、采用各自加工工藝，釀制出來的食醋風味也是各不相同。通過對其揮發性風味物質進行提取、分析與鑒定，能夠更加全面地剖析我國傳統食醋的主要呈香物質及其香氣貢獻。

1.1 有機酸

食醋中酸類物質的產生源自食醋發酵階段微生物的代謝活動，除苯甲酸等少數帶苯環酸以外，多為大分子長鏈酸，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酵菌種及原料的選取有關[1]。酸在水中具有良好的溶解性，閾值較低，對香氣貢獻較大。從中國傳統食醋中檢出的揮發性酸類物質有甲酸、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，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、回味短等特點，對于食醋整體風味具有一定的調和作用[3-11]。不同食醋中有機酸的含量有差異，如鎮江香醋、爭榮米醋和龍門熏醋中有機酸的總含量分別為32.96、14.74 和194.18 mg/L[11]。

1.2 酯

酯具有典型的果香與乳香，它們在食醋中的閾值也較低，少量酯類就能使食醋香氣透發，提供較強的香氣貢獻，是影響食醋香氣的重要物質。食醋釀造過程中，酯類物質往往通過酯酶催化醇類化合物與有機酸脫水而生成，酯化反應在酒精發酵、醋酸發酵以及陳釀階段均有發生，最終生成酯類物質的濃度主要由其前體醇類物質的含量來決定[1]。中國傳統食醋中檢出的酯類物質包括甲酸甲酯、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]。酯類化合物在鎮江香醋、爭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

醇也是中國傳統食醋中普遍存在的一類物質，大多為酵母菌發酵的代謝產物，最終生成醇類物質的種類及數量與底物的構成及發酵形式有關，少量醇類化合物可以修飾食醋的酸澀感，然而醇類過量則會導致食醋產生苦澀感[1]。除乙醇外，食醋中檢出的醇類物質還有正丙醇、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]。醇類化合物在鎮江香醋、爭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

食醋中醛類物質多源自微生物對苯乙酸、酚等物質的代謝活動，在總體風味物質中，醛類物質的占比往往較低，然而此類物質的閾值偏低，香氣活性值高，對食醋整體特征風味的貢獻較大。從中國傳統食醋中檢出的醛類物質有乙醛、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，乙醛揮發性較強，在食醋的熏醅階段含量較高，主要來源于美拉德反應，微量的乙醛有輕微水果香氣，對食醋風味具有調和作用，但是乙醛過多會產生刺激、辛辣的氣息而影響食醋的風味品質[1]。醛類化合物在鎮江香醋、爭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

酚也是中國傳統食醋香氣物質的重要組成部分，以丁香酚、愈創木酚、4-甲基愈創木酚、4-乙基愈創木酚、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，對食醋的整體風味品質具有較大影響[3-11]。酚類物質在鎮江香醋、爭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

從中國傳統食醋中檢出的酮類物質有丙酮、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、環己酮、2-甲基環戊酮、2,2,6-三甲基環己酮、2-環戊烯-1-酮、2-甲基-2-環戊烯-1-酮、2-環己烯-1-酮、3-甲基-2-環戊烯-1-酮、2,3-二甲基-2-環戊烯-1-酮、2-環戊烯-1,4-二酮、異佛爾酮、3-甲基-2-環己烯-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-環氧-β-紫羅蘭酮、環戊酮、3-乙基環戊酮、3-甲基-1,2-環戊二酮、2-羥基異佛爾酮、優葛縷酮、長葉薄荷酮、4-(2,6,6-三甲基-1,3-環己二烯-1-基)-3-丁烯-2-酮、2,6-二叔丁基對苯醌、2-苯基-2-丁烯酮、3-乙?；?2-丁酮、香草乙酮、3-乙?；?2-丁酮、乙酸基丙酮、2-環戊烯-1,4-二酮、(4E)-2,6-二甲基-4-庚烯-3-酮等[3,6,8-10]，這些物質主要源自食醋發酵過程中氨基酸與不飽和脂肪酸的氧化降解，對食醋香氣中的花香、果香香韻具有較好的提升作用。酮類化合物在鎮江香醋、爭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 含氮雜環類化合物

中國傳統食醋中還含有許多雜環類化合物，這些化合物也是由微生物發酵產生，大多具有堅果香、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?；?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、吡啶、3-甲基噁唑、2,4,5-三甲基噁唑、吡咯、2-乙酰吡啶、2-甲?；量?、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。含氮雜環類化合物是形成陳釀時間較長食醋特有香味的重要因素[3,6-10]。這類物質在鎮江香醋、爭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，從中國傳統食醋中還檢測出α-當歸內酯、4-羥基-3-甲基戊酸內酯、γ-戊內酯、γ-丁內酯、α-甲基-γ-丁內酯、γ-己內酯、α-甲基-γ-巴豆內酯、2-丁烯酸-γ-內酯、4-庚內酯、5-羥基-2-戊烯酸-δ-內酯、γ-辛醇內酯、脫氫丙戊酸內酯、γ-壬內酯、DL-泛酰內酯、5-乙酰-α-丁內酯、2-羥基-γ-丁內酯、δ-戊內酯、葫蘆巴內酯、二氫獼猴桃內酯和δ-癸內酯等內酯類化合物；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-1,3-二氧戊環等縮醛類化合物，這些物質在不同濃度條件下貢獻給食醋不同的風味[3,5-11]。這些物質在鎮江香醋、爭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 中國傳統食醋揮發性成分提取方法

作為食醋香氣分析的第一步，揮發性成分的提取是否完全對后續分析結果的準確性有著重要影響。目前常見的食醋香氣物質的濃縮與提取方法有同時蒸餾萃取、超臨界流體萃取、溶劑輔助風味蒸發、固相微萃取等。

2.1 同時蒸餾萃取

同時蒸餾萃?。╯imultaneous distillation and extraction, SDE）聯合了水蒸氣蒸餾與溶劑萃取，使水蒸氣與攜帶有香氣物質的有機蒸汽在頂部區域混合，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，通過反復上述操作實現香氣物質的富集。袁仲等[12]比較了溶劑萃取與SDE 對山西老陳醋、山西降脂醋、鎮江恒順香醋的提取效果，氣相色譜-質譜聯用技術分析結果顯示，SDE 法萃取效率更高，獲得的香氣物質種類較多，對低沸點物質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香氣物質進行反復萃取濃縮，該過程中一些熱敏性香氣物質易受熱分解，同時醇、醛、酸等物質間可能會發生反應，從而導致提取物與真實香氣成分之間產生差異。

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）提取食醋揮發性風味成分可以在近常溫條件下進行，能夠保留產品中近乎全部有效成分，提取率高、全過程無有機溶劑參與、產品純度高、操作簡便、節能。Lu 等[13]采用單次單因子法，對SCF-CO2法提取鎮江香醋香氣物質的工藝條件進行優化，得出最佳萃取條件為CO2流量25 L·h–1、提取時間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，SCF 法為食醋香氣物質的提取提供了一條新思路，但是目前仍存在設備運行成本高、生產力偏低等問題，且針對不同特性的原料均需合理設計提取參數，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 溶劑輔助風味蒸發

溶劑輔助風味蒸發技術（solvent assisted flavor evaporation, SAFE）實現了蒸餾裝置與高真空泵的有效結合，是在高真空條件下，利用有機溶劑或水輔助揮發性風味物質快速蒸發，實現難揮發與非揮發組分分離，此法大大減少了樣品中熱敏性揮發性成分的損失，所得提取物仍保有自然、逼真的原始風味。是一種從復雜食品基質中全面、溫和地提取香氣物質的有效方法。袁源等[14]采用液液萃取結合SAFE 提取鎮江香醋中香氣物質，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。Liang 等[15]采用SAFE 對山西老陳醋的揮發性風味成分進行提取，并通過氣相色譜-質譜聯用技術，結合氣相色譜-嗅聞聯用技術對其特征香氣物質進行解析，基于保留指數、標準品對照、質譜、嗅聞感受，共鑒定出80 種香氣活性物質，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出。Al-Dalali 等[5]也采用SAFE 對四川麩醋的揮發性成分進行提取，并研究其關鍵呈香物質與香氣輪廓，研究結果顯示，從傳統、現代2 種四川麩醋中共檢測出99 種揮發性成分，并對其中77 種進行了鑒定。確定了其中42 種香氣活性物質，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?。╯olid phase microextraction,SPME）通常是利用熔融石英纖維（固定相）表面涂層對化合物吸附性能的差異，對揮發性成分進行提取、富集。SPME 具有靈敏度高、樣品需求量少、操作過程重復性好、無需使用有機溶劑等優點，常用于食品中揮發性成分的分析鑒定。根據萃取方法不同，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 達到吸附平衡的速率更快，更適合復雜樣品中揮發性組分的提取[16]。此外，HS-SPME 法還能與各種分析手段，如氣相色譜-質譜聯用技術、高效液相色譜技術、液相色譜-質譜聯用技術等進一步聯用，實現復雜物質成分的高效分析與鑒定。

DI-SPME 與HS-SPME 對于中國傳統食醋中的香氣成分都具有較好的提取效果。Zhu 等[17]通過對比不同萃取纖維以及不同萃取時間、溫度對山西老陳醋中揮發性成分的萃取效果，確定了DISPME 分離山西老陳醋中揮發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，其中醋酸、丙酸、3-甲基噁唑、丁酸、3-羥基丁醛、異戊酸和糠醛對香氣貢獻最大。杜大釗等[18]通過DI-SPME 對四川麩醋的揮發性風味成分進行了分析，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 種及雜環化合物8 種。熊越等[19]采用HSSPME 對市售不同廠家的6 種麩醋樣品的香氣物質進行解析，并通過香氣閾值評價了共有成分對總體香氣的貢獻，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 對經靜置液態發酵釀制的浙江玫瑰醋中的揮發性風味物質進行分析，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 種谷物原料釀制鎮江香醋過程中揮發性成分的變化情況，Gong 等[21]采用HS-SPME 結合DI-SPME 對醇、酸、酯等強揮發性成分與呋喃酮、吡喃酮、內酯等弱揮發性成分進行提取，經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?？傮w來看，采用糯米為原料釀制的鎮江香醋比梗米醋含有更多香氣物質，香氣更加濃郁。簡東振等[22]也采用DI-SPME 與HS-SPME 結合GCMS 對不同陳釀條件下鎮江香醋的揮發性風味成分進行分析，共鑒定出其中66 種香氣活性成分，并探究了溫度、氧氣對陳釀過程中鎮江香醋香氣物質形成的作用規律。

3 中國傳統食醋香氣物質分析、鑒定方法

選取合適的提取方法對食醋中揮發性成分進行提取后，還需對提取物進一步分析、鑒定，以確定食醋中關鍵的呈香物質及其香氣貢獻。常用的分析方法包括氣相色譜-質譜聯用(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(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 在食醋揮發性物質的分析檢測中應用十分廣泛。魏永義等[23]采用GC-MS 分析了經HSSPME 富集的食醋揮發性物質成分，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-壬內酯為食醋的主要香氣成分。周鈺欣等[24]采用GC-MS 對岐山醋、北京米醋、山西陳醋、鎮江陳醋、海天陳醋的揮發性風味物質進行了定性定量分析，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；酯類香氣物質的相對含量岐山醋為33.37%，北京米醋為6.53%，山西老陳醋為14.4%，鎮江老陳醋為8.31%，海天陳醋為13.58%。李沙[25]在探究固態法釀制岐山醋過程中細菌群落動態演變與風味物質形成規律的過程中也采用GCMS 技術對其揮發性風味物質進行追蹤，對其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、雜環化合物2 種、苯類4 種、胺類1 種、吡嗪類1 種及其他物質3 種進行了鑒定，其中酯類物質是醋酸固態發酵中最主要的揮發性成分；隨著發酵的進行，酸類、酮類物質的相對含量增加顯著，而酯類、醇類的相對含量逐漸降低。

3.2 GC-IMS

GC-IMS 是基于不同氣相化學離子在電場中遷移速率的差異而建立起來的一種分析方法，因其具有響應快、靈敏度高等特點，非常適用于痕量組分的分析。目前GC-IMS 技術已經廣泛應用于食品中香氣物質的檢測。楊曉璇等[26]采用GC-IMS技術結合多元統計分析研究了袋裝與瓶裝、不同產地食醋中揮發性風味物質的代謝差異，通過GCIMS 儀器自帶的插件獲得了這些醋樣的風味指紋圖譜；多元統計分析結果顯示瓶裝與袋裝、山西與江蘇產食醋香氣輪廓差異明顯，實現了較好的區分；瓶裝與袋裝食醋之間共找出10 種揮發性差異代謝物，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

食品中一些揮發性物質對香氣的貢獻程度并非與其濃度呈正相關，這便造成了化學儀器檢測信號強度與人體感知氣味強度之間的差異。為了更好地評價單一組分對產品整體風味的貢獻，GC-O聯合了氣相色譜的高效分離能力與人類嗅覺的高敏感性、選擇性，在對揮發性物質進行高效分離、鑒定與定量的同時，能夠使人們更好地理解對應刺激所產生的風味特征。孫宗保等[27]采用GC-MSO 對不同醋齡鎮江香醋的揮發性風味成分進行測定，確定其中50 種物質為香氣活性成分，主要包括酸、醇、酯、醛、酮、雜環化合物以及部分未能鑒定的物質；不同年份鎮江香醋的香氣輪廓差異顯著，多數雜環化合物的香氣強度隨醋齡的增加而增強，雜環化合物差異是不同年份鎮江香醋風味差異的主因之一；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江香醋的關鍵致香活性成分。Zhou等[7]采用GC-O-GC-MS 技術，通過香氣活力值（odor activity value, OAV 值）、香氣重組與遺漏實驗對鎮江香醋的關鍵香氣成分進行了研究。感官分析顯示，經過陳化鎮江香醋的焦糖香、黃油香強度以及總體香氣復雜性均明顯提高。從陳化后鎮江香醋中共鑒定出68 種揮發性化合物，其中27種香氣化合物的OAV 值大于1，葫蘆巴內酯首次從中國傳統食醋中檢出，2,3-丁二酮、2-甲基丙醛、葫蘆巴內酯等在整個陳化過程中含量變化十分明顯。香氣重組實驗結果顯示重組香氣輪廓與原醋液十分接近。香氣遺漏實驗確定2,3-丁二酮、醋酸、異丁醛、葫蘆巴內酯、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江香醋的關鍵香氣成分，該研究指出陳化過程能夠有力促進鎮江香醋特征風味的形成。GC-O 雖然可用于活性香氣物質的鑒定，但是風味物質往往具有含量低、不穩定等特點，而且組成成分越復雜，嗅聞判斷分析越困難。通過與參考氣味特征進行比對或比較保留指數只能對化合物進行初步鑒定，因此仍需借助GC-MS、紅外光譜、核磁共振等技術對關鍵呈香物質進行深入分析，以獲取更為準確的信息。

3.4 GC×GC

考慮到食醋中風味物質組成的復雜性，一維氣相色譜有時難以將各組分充分分離，造成檢測結果的偏差。GC×GC 通過使用2 根性質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中心切割導入第二維氣相色譜柱中再次進行分離，進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 還能與質譜、紫外檢測器、嗅聞儀等技術聯用，提供更加準確、全面的香氣物質信息。Zhou 等[3]采用GC×GC-飛行時間質譜（timeof-flight mass spectrometry, TOFMS）聯用技術結合GC-O 對鎮江香醋的特征香氣物質進行解析，其中GC×GC-TOFMS 共鑒定出360 種揮發性化合物，包括醛39 種、醇33 種、酯61 種、有機酸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 法從鎮江香醋中僅鑒定出了其中67 種揮發性物質。與GC-MS 相比，GC×GC-TOFMS 鑒定出的這些特征香氣成分更能準確地反映鎮江香醋的原始風味。GC×GC 具有分辨率高、靈敏性好、峰容量大等優勢，適用于復雜組分的分離與鑒定，但是其系統結構與參數較為復雜，為拓寬其在食醋香氣物質分析領域的應用，應將揮發性物質提取的前處理過程及后續檢測過程與該技術有機結合，建立更加合理、快速、準確的分析方法。

3.5 E-nose

E-nose 是一種模仿人類嗅覺對揮發性物質進行識別分類的檢測方法。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定結果，具有成本低、耗時少等突出優勢。E-nose 主要由樣本搜集系統、化學傳感器與模式識別系統組成，傳感器與揮發性分子相互作用后，傳感材料的相關特性發生變化，這些變化被識別后經模式算法進一步鑒別分類，進而實現香氣的表征。Yu 等[28]通過超快速GC-E-nose 結合理化參數測定對5 種不同釀造工藝生產的69 種食醋樣品進行測定與分析，建立了食醋香氣輪廓的超快速GC-E-nose 測定方法以及基于理化參數與香氣輪廓的食醋品質評價的人工神經網絡分析模型。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。盡管理化參數在食醋質量評價中比較直觀，而超快速GC-E-nose 分析能夠更好地揭示食醋的香氣情況，二者結合具有更好的擬合、預測與區分能力。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 個品牌中國傳統食醋中檢測出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 值和氣味雷達圖顯示醋酸、異戊醛、苯乙醛、5-甲基糠醛、愈創木酚等對香氣貢獻較大；香醋的酸味、水果香、堅果香、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；隨機森林法通過機器學習對食醋樣品的訓練和測試，準確度最終達到100%，對不同種類的食醋區分顯著，并篩選出異戊醇、愈創木酚、苯甲醛可作為食醋種類鑒別的重要化合物[28]。

4 結 語

本文系統介紹了中國傳統食醋的呈香物質組成及其香氣貢獻，并對香氣物質的提取、分析與鑒定方法進行了綜述。不同類型中國傳統食醋的香氣受釀制原料、加工工藝的影響而各具特色。從總結的提取方法來看，采用不同提取方法獲得的食醋揮發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化提取參數、改進提取工藝、提高香氣物質提取率與真實性將是未來的一大研究重點。而針對一些具有較高氣味強度的揮發性成分，其濃度過低無法被檢出的現象，則有待將更多精準、靈敏的新型檢測技術應用于食醋中香氣物質的檢測鑒定中。同時應采用多種表征手段聯用的方式，進一步豐富香氣特征信息。因此，通過對香氣特征進行充分解析，建立起科學、完善的香氣特征評價體系和數據庫將為調控與提升食醋風味品質提供更全面的解決方案。