（食品科学专业论文）四川麸醋发酵过程中风味物质的变化研究.pdf

独创性声明 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加了特别标 注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同仁在文中作了 明确说明并表示衷心感谢。 学位论文作者：量、物、 签字日期：pi 年广月歹1 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被 查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院( 筹) 可以将学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：j l 自、 签字日期： 1 , 0 1 1 年月玉1 日 l 目录 摘要i 第1 章绪论1 1 1 我国食醋的历史。1 1 2 食醋的生产概况1 1 2 1 世界食醋的生产概况1 1 2 2 四川麸醋的生产工艺2 1 2 3 四川麸醋的特点2 1 3 食醋的风味成分2 1 3 1 食醋的挥发性成分3 1 3 2 食醋的不挥发性成分4 1 4 食醋风味物质研究进展5 1 4 1 挥发性成分的研究进展5 1 4 2 不挥发性成分的研究进展6 1 5 统计分析7 1 5 1 多指标综合评价。7 1 5 2 主成分分析和因子分析7 1 5 3 聚类分析8 第2 章引言9 2 1 研究的目的和意义9 2 2 研究主要内容9 2 3 实验的技术路线1 0 第3 章四川麸醋发酵过程中理化指标动态变化研究。1 1 3 2 材料和方法1 1 3 2 1 实验材料1 1 3 2 2 实验方法1 2 3 3 结果与分析1 2 3 3 1 发酵期和陈酿期醋醅总酸和p h 值的变化1 2 3 3 2 可溶性无盐固形物和氨基酸态氮的变化1 4 3 3 3 不挥发酸和挥发酸的变化1 6 3 3 4 还原糖的变化1 7 3 3 5 颜色的变化1 9 3 4 讨论与结论2 0 第4 章四川麸醋有机酸在发酵期的变化研究2 2 4 2 材料与方法2 2 4 2 1 实验材料2 2 4 2 2 实验方法2 2 4 3 结果与分析2 3 4 3 1 有机酸的保留时间和标准曲线2 3 4 3 2 醋酸发酵期有机酸变化分析2 3 4 3 2 醋酸陈酿期有机酸变化分析2 4 4 3 3 有机酸变化的聚类分析2 5 4 4 讨论与结论2 6 第5 章四川麸醋挥发性成分在发酵期的变化研究2 8 5 1 材料与方法2 8 5 2 1 实验材料2 8 5 2 2 实验方法2 9 5 3 结果与分析。2 9 5 3 1 挥发性成分种类和含量的变化2 9 5 3 2 酯类化合物的变化3 0 5 3 3 酸类化合物的变化3 2 5 3 4 醇类化合物的变化3 4 5 3 5 羰基类化合物的变化3 4 5 3 6 杂环类化合物的变化3 6 5 3 7 挥发性成分变化的聚类分析3 7 5 4 讨论与结论_ 3 8 第6 章结论与展望4 0 6 1 结论z m 6 2 展望。4 0 参考文献：4 2 附图4 1 ； j 目谢! ；! ； 攻读学位期间发表论文5 7 l 摘要 食品科学专业硕士研究生熊越 指导教师贺稚非教授 摘要 食醋历史悠久，是我国文化的重要部分。作为日常的酸性调味品，食醋风味的饱满和协 调非常重要。四川麸醋是我国传统的四大名醋之一，采用传统固态发酵，利用来自环境中的 多种微生物共同参与发酵。因为发酵过程中菌种变化复杂，风味物质的形成和变化也相当复 杂。本研究采用高效液相色谱、固相微萃取与气质联用等分析技术对四川麸醋发酵过程中的 醋醅进行跟踪检测，分析其风味物质的变化规律。结果如下： 1 、四川麸醋发酵及陈酿过程中理化指标的变化研究 对四川麸醋发酵及陈酿过程中的总酸、不挥发酸、氨基酸态氮、可溶性无盐固形物、还 原糖等进行了跟踪检测分析，结果表明，在发酵期，随着发酵时间的延长，总酸、氨基酸态 氮和可溶性无盐固形物含量均增加，还原糖含量下降，颜色稍有加深。在陈酿期总酸、氨基 酸态氮和还原糖略有减少，可溶性无盐固形物开始稍有增加，当陈酿时间过长时反而减少。 不挥发酸的含量在发酵前期增加很快，后期和陈酿期减少。p n 值在整个发酵与陈酿过程中除 了前9 天有所下降外，其余时间都比较稳定。陈酿两年后食醋颜色变成黑褐色。 2 、四川麸醋发酵及陈酿过程中有机酸的变化研究 乙酸和乳酸是四川麸醋中含量最高的两种有机酸。乙酸的含量在发酵期从1 0 3 9 9 m g l o o g 醋醅上升至3 5 9 3 3 4m g l o o g ，前7 天增长尤其快；陈酿过程中乙酸含量稍有下降， 4 8 月时降至3 3 6 2 0 8m g l o o g 醋醅。发酵前期乳酸含量高于醋酸，前7 天乳酸含量上升至最 大值2 1 4 6 4 4m g l o o g 醋醅，随后开始逐渐减少至陈酿六月的8 5 6 0 9m g l o o g 醋醅，之后含 量略有下降，但幅度不大。酒石酸含量先增加后减少，但增加和减少的幅度都不大。丙酮酸 在发酵期含量上升，进入陈酿阶段后变化不大。柠檬酸和苹果酸含量在发酵和陈酿过程中呈 下降趋势，草酸含量变化不大。 3 、四川麸醋发酵及陈酿过程中挥发性成分的变化研究 采用固相微萃取和气质联用对发酵和陈酿的醋醅的挥发性成分进行检测，得到了其挥发 性风味物质的变化规律。四川麸醋挥发性成分的种数和总峰面积都在发酵期迅速增加，到陈 西南大学硕士学位论文 酿前期达到最大，随后开始递减。随着时间的变化，挥发性成分的种类和含量也发生了显著 的变化，大量酯类和醇类减少甚至消失，同时也有新的挥发性成分产生，如一些醛类、酮类、 杂环类和长碳链酸类。酯类的种类和数量都在发酵和陈酿过程中减少。乙醇的含量在发酵期 和陈酿期不断减少，苯乙醇却随着发酵的进行含量不断增加，并在陈酿1 个月时达到最大值。 发酵期酸的种类较少，陈酿后碳链较长的酸含量上升。乙酸随着发酵的进行大量产生，第1 5 d 时开始保持稳定并在陈酿3 年时略微下降。另外，很多醛类、酮类和杂环化合物都是在陈酿 期产生的，尤其是吡嗪类的含量在陈酿期明显增加。 关键词：四川麸醋；有机酸；挥发性成分；固相微萃取；气质联用；高效液相色谱 s t u d yo nt h ev a r i a t i o n so ff l a v o r s u b s t a n c e si nf e r m e n t a t i o np r o c e s so fs i c h u a n b r a n v i n e g a r c a n d i d a t e ：o n gy u e t u t o r ：p r o f z h i f e ih e w i t hac o n s i d e r a b l yl o n gh i s t o r y , v i n e g a r p r o d u c t i o np l a y e da l li m p o r t a n tr o l ei nt h ec u l t u r eo f c h i n a a sas o u rc o n d i m e n ti n d a i l yl i f e ，t h ef l a v o ro fv i n e g a rn e e d s t ob ef u l l - b o d i e da n d h a r m o n i o u s a c c l a i m e da so n eo ft h em o s tf a m o u sv i n e g a r si nc h i n a ，s i c h u a nb r a nv i n e g a ri s p r o d u c e db yc o n v e n t i o n a ls o l i d s t a t ef e r m e n t a t i o n t h es u c c e s so fo p e ns o l i d s t a t ef e r m e n t a t i o n d e p e n d e do nt h ec o n j u n c tf e r m e n t a t i o nb yv a r i o u sm i c r o b e sf r o me n v i r o n m e n t t h ef l a v o r s u b s t a n c e sg e n e r a t ea n dc h a n g ec o m p l e x l yi nt h ep r o c e s so ff e r m e n t a t i o na n da g i n ga st h ec h a n g e o fm i c r o b e si sc o m p l e x i nt h i st h e s i s ，t h ef l a v o rs u b s t a n c e so fv i n e g a rc u l t u r e sw e r ee x a m i n e db y h e a d s p a c e - s o l i dp h a s e m i c r o - e x t r a c t i o n - g a sc h r o m a t o g r a p h y m a s s s p e c t r u m ( h s s p m e g c - m s ) a n dh i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ( h p l c ) ，t h ec h a n g e so f f l a v o rs u b s t a n c e so fv i n e g a rc u l t u r e sw e r ec l u s t e r e db ys p s s1 5 0 t h em a i nr e s u l t sw e r ea sf o l l o w ： 1 c h a n g e so fp h y s i c o c h e m i c a li n d e x e si nf e r m e n t a t i o na n da g i n g t h ec h a n g e so fs o m e p h y s i c o c h e m i c a li n d e x e si n c l u d et o t a la c i d i t y , i n v o l a t i l ea c i d s ， f o r m a l d e h y d en i t r o g e n ，d i s s o l u b l es a l t l e s ss u b s t a n c e ，r e d u c e ds u g a r si nf e r m e n t a t i o na n da g i n g w e r ed e t e c t e dc o n t i n u o u s l y t h et o t a la c i d i t y , f o r m a l d e h y d en i t r o g e na n dd i s s o l u b l es a l f l e s s s u b s t a n c ei n c r e a s e dt h r o u g ho u tt h ef e r m e n t a t i o np e r i o d ，w h i l et h er e d u c e ds u g a r sd e c r e a s e di nt h e s a n l et i m e t h ec o l o ro fv i n e g a rc u l t u r ei sg e t t i n gd a r k e ra sw e l l i nt h ea g i n gp e r i o d ，f o r m a l d e h y d e n i t r o g e na n dr e d u c e ds u g a r sd e c l i n e ds l i g h t l y d i s s o l u b l es a l f l e s ss u b s t a n c ei n c r e a s e di nt h e b e g i n n i n go fa g i n g ，b u tf e l ti ft h ea g i n gi st o ol o n g i n v o l a t i l ea c i d si n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l yi nt h e b e g i n n i n go ff e r m e n t a t i o n ，b u td e c r e a s e da f t e rt h a t t h ep hv a l u ed e c r e a s e df i r s t l y , t h e nf l u c t u a t e d i nt h er e s tt i m eo ff e r m e n t a t i o na n da g i n g t h ec o l o ro fc u l t u r et u r n e di n t od a r kb r o w na f t e ra t w o y e a ra g i n g i 西南大学硕士学位论文 2 c h a n g e so fo r g a n i ca c i d si nf e r m e n t a t i o na n da g i n g a c e t i ca c i da n dl a c t i ca c i dw e r e m p o r t a n to r g a n i ca c i d s 谢t ht h el a r g e s tc o n t e n t a c e t i ca c i d i n c r e a s e dr a p i d l yf r o m1 0 3 9 9m gp e rl o o gc u l t u r et o3 5 9 3 3 4m g l o o gc u l t u r e ，e s p e c i a l l yi nt h e f i r s t7d a y s t h ec o n t e n to fa c e t i ca c i dd e c r e a s e ds l i g h t l yi nt h ea g i n g ；i tf e l tt o3 3 6 2 0 8m g l o o g c u l t u r ea f t e ra4 8 - m o n t ha g i n g l a c t i ca c i di n c r e a s e dq u i c k l yd u r i n gt h ef o r md a y s ，b u td e c r e a s e dt o 8 5 6 0 9m g l o o gc u l t u r ea f t e ra6 - m o n t ha g i n g i tf e l ts f i g h t l yi nt h er e s to fa g i n g t a r t a r i ca c i d i n c r e a s e di nt h ef i r s tp l a c ea n dd e c r e a s e dt h e n ，h o w e v e r , t h ec h a n g ew a sn o tv e r yb i g p y r u v i ca c i d i n c r e a s e di nt h ef e r m e n t a t i o np e r i o d ，a n dr e m a i n e ds t a b l ei nt h ea g i n gp e r i o d c i t r i ca c i da n dm a l i c a c i ds h o w e dad o w n w a r dt r e n da l o n g 研t ht h ep r o c e s so ff e r m e n t a t i o na n da g i n g ，w h e r e a so x a l i c a c i dd i dn o tc h a n g es i g n i f i c a n t l y 2 c h a n g e so fv o l a t i l ec o m p o u n d si nf e r m e n t a t i o na n da g i n g t h ev o l a t i l ec o m p o u n d so fs i c h u a nb r a nv i n e g a r si nf e r m e n t a t i o na n da g i n gw e r ei s o l a t e db y h e a d s p a c es o l i dp h a s em i c r o - e x t r a c t i o n ，a n a l y z e du s i n gg c - m s ，a n dc l u s t e r e db ys p s s1 5 0 t h e k i n d sa n dt o t a lp e a ka r e ao fv o l a t i l ec o m p o u n d so fs i c h u a nb r a nv i n e g a ri n c r e a s e di nf e r m e n t a t i o n p e r i o da n dt h eb e g i n n i n go fa g i n g ，h o w e v e r , i td e c r e a s e dg r a d u a l l ya f t e rt h a t f i r s tm o n t ho fm a t l a b 7 0 ，w ec a nk n e ws o m e t h i n g sa b o u tc h a n g e so fv o l a t i l ec o m p o u n d s e s t e r sa n de t h a n o ld e c r e a s e di n t h ew h o l ep r o c e s s ，p h e n e t h y la l c o h o li n c r e a s e di nt h ef e r m e n t a t i o na n dr e a c h e dt h ep e a ka f t e ra 1 - m o n t ha g i n g t h ek i n d so fa c i d sw e r es m a l li nf e r m e n t a t i o n ；t h ec o n t e n to fl o n g - c h a i n e da c i d s i n c r e a s e di nt h ea g i n gp e r i o d a l d e h y d e s ，k e t o n e sa n dh e t e r o c y c l i cc o m p o u n d si n c r e a s e di nt h e a g i n g ，e s p e c i a l l yt h ec o n t e n to fp y r a z i n e s k e yw o r d s ： s i c h u a nb r a n v i n e g a r ；o r g a n i ca c i d s ； v o l a t i l e c o m p o u n d s ； s o l i d p h a s e m i c r o - e x t r a c t i o n ( s p m e ) ；g a sc h r o m a t o g r a p h y - m a s ss p e c t r o m e t r y ( g c m s ) ；h i g hp e r f o r m a n c e l i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ( h p l c ) i v 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 我国食醋的历史 食醋是以淀粉质为原料，经过淀粉糖化、乙醇发酵、醋酸发酵，或者以糖质原料经过酒 精发酵和醋酸发酵，或者以酒精质原料经过醋酸发酵，再经后熟陈酿而成的一种酸、甜、咸、 鲜协调的调味品【1 1 。食醋与我国人民的日常生活联系紧密、息息相关，所以古人常说“开门 七件事，柴米油盐酱醋茶”。我国酿造和食用醋的历史都非常悠久，醋文化是我国文明的重要 组成部分。历史上留下了“四大名醋”的说法：山西陈醋、镇江香醋、四川麸醋、福建红曲 酣1 1 。 早在食醋诞生之前，酸就被列为五味之一。尚书中有“欲作和羹，尔惟盐梅”的记载， 将梅子捣碎后取其汁，也就是“醣”，此外醋还有酰、酢等名称。早在公元前6 世纪，醋在我 国已成为常用调味品，论语中就写道“或乞酰焉”。在周礼天官中提到，我国在公 元前4 世纪就有了专门管理酿醋的官员，即酰人。到了公元6 世纪中叶，酿醋已经有了较为 科学的方法，贾思勰的齐民要术中谈到了酿醋的方法。酿醋常识在明代已普及至普通百 姓之家，徐光启在农政全书中就记载了“作酢法”、“秫米神酢法”等酿醋的方法。至此， 我国古代发酵制醋的工艺基本形成 2 1 。 1 2 食醋的生产概况 1 2 1 世界食醋的生产概况 国际上习惯将中国、日本的醋称为东洋醋，而将欧美的醋成为西洋醋，东洋醋以谷物为 主要原料，西洋醋以果实为主要原料【3 】。世界上食醋的生产和消费主要就集中在这两个区域。 欧洲食醋绝大部分是果醋，其中第一大生产国是意大利，其次是西班牙和法国。欧洲食 醋中较著名的有意大利芳香( b a l s a i i l i c o ) 醋【4 】、西班牙雪利( s h e r r yv i n e g a r ) 醋【5 1 、奥地利苹果 醋( a p p l ev i n e g a r ) 【6 】等。而东亚醋基本以谷物醋为主，日本醋多为米醋，酿造技术是在应神 天皇时期从中国传入。明治维新之后，日本开始吸收西方酿造技术。 我国许多地方都产醋，在长期生产实践中劳动人民依照本地环境特点，创造了多种富有 特色的传统食醋，最为著名的食醋品种有镇江香醋、山西陈醋、四川麸醋、江浙玫瑰醋及福 建红曲醋等。其中，四川麸醋作为我国传统四大名醋之一，具有色泽红棕、醉香回甜、酸味 柔和、久陈不腐的特点，其代表保宁醋先后荣获1 9 1 5 年“巴拿马太平洋万国博览会”金奖， 1 9 8 8 年“中国首届食品博览会”金奖等荣誉 7 1 。 1 西南大学硕士学位论文 1 2 2 四川麸醋的生产工艺 四川麸醋以麸皮为主要原料，以药曲为糖化发酵剂，糖化、酒化、醋化同池发酵，并采 用人工翻醅，低温、固态堆码，其发酵过程是典型的生料固态发酵，产品风味独特【3 一。四川 麸醋的生产工艺流程如图1 - 1 所示。 首选将糯米浸泡至无硬心，沥干，蒸熟。入池，加水成粥状，加入药曲拌匀，盖上草帘 保温发酵，中途加以搅拌，待饭粒完全崩解，醪呈浆状，有酒味时即成熟【3 】o 然后将麸皮装 入发酵池，让醋母液流入麸皮，充分搅拌后盖上草帘进行醋酸发酵，当醋醅呈黑褐色时，表 示醋醅成熟。 水水、药曲水、醋母、麸皮 图1 - 1 四川麸醋发酵工艺流程图 f i g 卜1f i o wc h a r to fs i c h u a nb r a nv i n e g a r 1 2 3 四川麸醋的特点 四川麸醋以麸皮命名，在传统的麸醋生产工艺中，麸皮集主料、辅料、填充料的功能与 一身，既能节约粮食，又可简化工艺。另外，四川麸醋的药曲选用数十种中草药为微生物提 供营养，形成特有微生物菌系，并向最终产品引入特殊成分；但同时部分草药也对有益菌产 生抑制，使得药曲出曲率低，糖化力低。四川麸醋还有一个重要特点是糖化、酒化、醋化同 池进行，并通过翻醅来对发酵进行管理，使得糖化、酒化、醋化轮流消长【3 l 。 1 3 食醋的风味成分 食品的风味是食品中许多不同种类、不同数量的风味物质对人体感官的综合效果【8 】。影 响食醋风味( f l a v o u r ) 的成分包括挥发性成分和不挥发性成分，挥发性成分影响食醋的香味 ( a r o m a ) ，即人的嗅觉评价，不挥发性成分影响食醋的口味( t a s t e ) ，即人的味觉评价 9 1 。 食醋的风味的形成主要是通过以下两个途径生成- 一是在发酵过程中形成：二是在陈酿 过程中前体物( 如氨基酸、肽、核酸、糖类、类脂和维生素等) 经过一系列变化，产生的挥发 2 第1 章绪论 性与非挥发性的成分再进行交互反应，最终形成食醋独特的风味【删。 1 3 1 食醋的挥发性成分 食品独特的香气是由于食品中的嗅感物质挥发到空气中再被人的嗅觉感受器所捕获产生 的。这些嗅感物质具备三个基本特征，有一定的挥发性和表面活性具有水溶性( 能透过 嗅觉感受器的黏膜层) 和油溶性( 能通过感受细胞的脂膜) 分子量较小，一般在2 6 - 3 0 0 之吲1 1 1 。食醋的香气主要来源于糯米、麸皮、草药等酿造原料中和发酵过程产生中的挥发性 物质，它们对食醋的品质评价起着重要的作用。发酵工艺不同的产品香气成分在量上差异很 大。目前已确认的香气成分有1 0 3 种 3 1 ，主要包括酸类、酯类、醇类、醛类、酚类、呋喃、 吡嗪等。这些挥发性成分在醋中含量极少，却能赋予食醋独有的香味，它们的种类和比例上 的差异与食醋的香气有着直接的关系【1 2 1 。 一、酯类 酯类具有水果般的香气，是食醋香气的重要成分，在名醋中酯类含量通常较高。食醋中 的常见的酯类有乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、乳酸乙酯等。 二、醇类 在发酵的过程中会产生大量醇类，其中含量最高的是乙醇，此外还有2 3 丁二醇和苯乙 醇等。但是过量的高级醇能引起苦涩的感觉。 三、酸类 食醋中的挥发性酸有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和辛酸等。它们主要来源于醋酸发 酵和酯类物质的分解，其中含量最高的是醋酸，也就是乙酸。乙酸有较强的刺激性，浓度较 低时带有愉快的酸味。其次是乳酸，乳酸香气较弱。从丙酸开始的脂肪酸有异臭味，丁酸在 高浓度时呈汗臭味，戊酸、异戊酸、庚酸都呈强烈汗臭味，从庚酸起，又随碳原子数的增加 而减弱，辛酸则呈弱香 6 1 。 四、羰基类化合物 羰基类化合物包括醛类和酮类化合物。食醋中的醛类主要是糠醛、乙醛等。糠醛是由戊 糖等加热而生成的。醛类能为醋提供一种焦香味，但含量过多辛辣味会太重，刺激较大。而 酮类化合物通常由不饱和脂肪酸的热氧化降解、氨基酸降解或微生物氧化产生，具有甜的花 香和果香气味【1 3 1 。 五、呋喃类和吡嗪类 食醋中还含有多种呋喃类、吡嗪类等杂环化合物。呋喃类化合物表现出焦香、甜、苦和 可可豆的风味，在一些脂肪和油中有一种豆和草的风味效应；而吡嗪类化合物常表现出坚果 香和烘烤香【埘。 六、含硫化合物 3 西雨大学硕士学位论文 含硫化合物通常是糖、脂质和氨基酸的降解反应生成的。含硫化合物对醋的气味的影响 可能是双向的，如二甲基硫醚在低浓度时( 1 0 0 i lg l 【曲时呈令人愉快的类蟹香，而在较高浓 度时却呈现不愉快的异味。 总的来说，食醋中的挥发性成分是一个复杂的体系，这些挥发性风味物质一起共同形成 了香醋特有的香气。它们虽然在食品中占有的比例比较小，却对食醋的品质有重要的意义。 1 3 2 食醋的不挥发性成分 食醋的不挥发性成分主要组分包括有机酸、糖类和氨基酸等。食醋是酸性调味品，它的 酸味成分主要是有机酸，其中含量最大的是乙酸，有机酸的种类和含量对食醋的味道有重要 影响。有机酸大部分是微生物发酵产生的，小部分来自大米等酿造原料。食醋中有机酸可分 为挥发性酸及不挥发性酸两类。其中，甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和辛酸等都属于挥发 性酸，挥发性酸的分子量越小刺激性越强，而分子量越大呈味越弱。而乳酸、苹果酸、琥珀 酸、柠檬酸、丙酮酸、酒石酸等是不挥发性酸，其中乳酸含量最高。不挥发酸口感柔和，其 中柠檬酸温暖、爽快，有新鲜感，乳酸稍有涩感，琥珀酸有酸味，苹果酸爽快、略带苦味， 酒石酸酸味强烈，稍有涩感【6 ，1 4 1 5 1 ，这些不挥发酸能调和乙酸的刺激性，使食醋风味更佳。 我国部分食醋中的有机酸的组成如表1 1 【3 】所示。 注：“”单位为。“一”代表衡量。 表1 - 1 我国食醋的有机酸组成( m g 10 0 m l ) t a b 1 1c o m p o n e n t so fo r g a n i ca c i d si nv a ri o u sc h i n e s ev i n e g a r s ( m g l o o m l ) 食醋中含有1 8 种以上的游离氨基酸，分别能产生鲜、甜、苦、酸的不同味觉，对食醋的 滋味有贡献，并能增进色泽，调和香气。这些氨基酸主要来自原料和菌体中蛋白质的降解。 氨基酸在食醋中的种类和含量因原料和工艺的不同有很大差异。另外，在在发酵过程中，由 于氨基酸含量逐渐减少，可在发酵后适当补加。 4 第1 章绪论 作为一种调味品，食醋要求酸甜适口，糖分的甜味能使酸味更加柔和。食醋中的糖源于 原料，还原糖含量在o 1 3 之间【3 】，其中葡萄糖、果糖、麦芽糖等含量较高。糖分对食醋 的风味、稠度和颜色都有重要影响。不同食醋的糖含量差异悬殊。 1 4 食醋风味物质研究进展 作为一种酸性调味品，食醋的组成成分非常复杂，除了水以外，还包括酸类、酯类、醇 类、醛类、酮类、呋喃类和吡嗪类等多种香气成分和有机酸、糖类、氨基酸等香味成分。对 食醋的风味物质进行研究，不仅利于其产品质量的控制，对指导生产过程中各项参数的控制 也有重要意义。 1 4 1 挥发性成分的研究进展 挥发性成分的分析一般分为样品前处理和定性定量分析两步。根据需要采样后，对样品 中的挥发性风味物质，不能直接进样，而必须进行样品前处理，从而达到对微量的挥发性香 气物质进行提取、浓缩的目的。 传统的样品前处理方法需要使用大量有机溶剂，且操作繁琐费时，所以现在在食品挥发 性成分的研究中，越来越多的报道采用固相微萃取( s o l i dp h a s em i c r o - e x t r a c t i o n ，s p m e ) 对样 品进行前处理。1 9 8 9 年，加拿大w a t e r l o o 大学的p a w l i s z y n 等提出了固相微萃取技术，其原 理是利用待测物在基体和萃取相间的均相平衡，使待测组分扩散吸附到石英纤维表面固定相 涂层，平衡后再与色谱技术联用以分离和检测待测物，固相微萃取不需要有机溶剂，成本消 耗低，所需样品量少，灵敏度高，重现性好，简单便捷，集采样、萃取、浓缩、进样为一体， 且能够直接与气质联用仪或液相色谱仪联用。目前关于食醋风味的研究也大多采用此技术， 此外，也有使用同时蒸馏萃取【1 6 ，1 7 1 、液液萃取【1 6 1 、搅拌棒吸附萃取【1 8 】等前处理方法的报道。 分离得到的风味物质通常利用气质联用技术( g c m s ) 进行定性或定量分析。气质联用技 术综合了色谱的定量准确、分离效率高、灵敏度搞的优势和质谱的定性能力强、响应速度快 等特点，实现了对挥发性物质的定性定量分析【1 9 】。 早在上世纪6 0 年代末，气相色谱技术问世之后，国外学者就开始对食醋的挥发性成分进 行了研究。1 9 6 6 年，a u r a n d 2 0 以7 0 。c 水浴蒸馏提取了三种果醋的挥发性成分，并用气相色 谱对其进行了分析，鉴定了醛、酮、酯、醇等2 5 种成分，其中有1 1 种为共有成分。接着出 现了用有机溶剂萃取的方法，h a r d y ( 1 9 6 9 ) ，r a p p ( 1 9 7 6 ) ，b r a n d e r ( 1 9 8 0 ) ，f a g a n ( 1 9 8 2 ) 采用二 氯甲烷或三氯甲烷等有机溶剂液液萃取，k a l m ( 1 9 7 2 ) ，g e r b i ( 1 9 9 2 ) 使用混合有机溶剂提取， 得到了更多食醋的挥发性成分的信剧2 1 。 5 西南大学硕士学位论文 随着新的前处理技术的发展，对食醋风味的研究手段进一步提升。2 0 0 0 年m a f i e l l ec h a r l e s 对两种红葡萄酒醋芳香物质的分析工作应用了溶剂冰萃取，同时蒸馏萃取和树脂分离等多种 提取方法进行比较，发现能检出的物质种类有差异，且各种物质相对含量有不同。d e l s i g n o r e 2 1 】等2 0 0 1 年以醇为指标，m a r i n ac o c c h i 1 4 】等人2 0 0 2 年以羧酸为指标，采用不同数据 分析方法，分别完成了意大利b a l s a m i c o 醋的指纹图谱。2 0 0 2 年c a s t r om e j i a s 等人采用顶空 固相微萃取气质联用的方法分析了雪利酒醋的挥发性成分1 2 2 。2 0 0 7 年，g u e r r e r o 等人使用搅 拌棒吸附萃取对食醋的挥发性成分进行了研究，并和固相微萃取进行了比较，研究表明搅拌 棒吸附萃取和固相微萃取得到的结果大体相似，但搅拌棒吸附萃取比固相微萃取有更低的检 测限和更好的回收率【1 引。2 0 0 8 年，c a l l e j 6 n 瞄】等人利用顶空吸附萃取热解析气质联用技术 ( h s s e - t d - g c - m s ) 对葡萄酒醋的挥发性成分进行了测定，在不同的葡萄酒醋中鉴定了5 3 种 成分。 由于我国食醋大多是谷物醋，所以在成分上与欧洲常见的果醋有较大差异。随着o c m s 技术应用的普及，食醋的风味研究在近年来成为了热点。2 0 0 5 年江南大学刘杨岷采用顶空固 相微萃取气质联用m s s p m e g c m s ) 对市售四个不同品种食醋的挥发性成分进行了比较 研究，鉴定了其中的1 0 5 种成分，其中有4 8 种共有成分，主要为醇、酯、酸、呋喃类、吡嗪 类等化合物，结果表明不同醋样所含的芳香性成分的种类及其含量均存在着较大的差异性 【2 4 1 。2 0 0 6 年江苏大学马永昆等人采用固相微萃取与气质联用对4 种年份的镇江香醋香气成 分进行了分析鉴定，共得到5 2 种成分，主要是酸、酯、醇、酮和杂环类化合物，其中乙酸、 乙酸乙酯、糠醛和四甲基吡嗪的含量较高，随着后熟时间的增加，镇江香醋香气成分的数量 呈下降趋势瞵l 。0 8 年杨继远【1 7 】采用同时蒸馏萃取( s d e ) 气质联用技术对3 种食醋进行了分析。 江苏大学黄达明等人2 0 0 8 年采用项空固相微萃取气质联用对不同发酵期和陈酿期的镇江香 醋的香气成分进行了分析鉴定，共检出酸、酯、醇、醛、酮、吡嗪、呋喃、酚类等8 0 种成分， 研究表明大量香气成分多在陈酿期生成，但酯类在陈酿阶段大量减少甚至消失，而酯类、酮 类、醛类的含量在陈酿2 0 个月以上时锐减【2 6 1 。闰玉林等采用顶空固相微萃取和气相色谱法 对比研究了酿造食醋和配制食醋的挥发性成分 2 7 1 。2 0 1 0 年袁仲等人采用液液萃取法( l l e ) 和 同时蒸馏萃取法分别对3 种国产食醋进行预处理，并应用气质联用( g c - m s ) 技术对其进行定 性定量分析，研究表明，使用同时蒸馏萃取法容易检测其中的低沸点物质，而使用液液萃取 法检测较高沸点物质的灵敏度明显高于同时蒸馏萃取法【1 6 1 。 1 4 2 不挥发性成分的研究进展 目前应用于有机酸分析的方法很多。滴定法一般只适用于总酸度的测定，比色法、荧光 法、薄层色谱法、分光法、酶法等方法虽说可用于有机酸的分析，但这些方法一般要进行预 6 第1 章绪论 分离、衍生化等繁琐的前处理渊，而且能达到同时分离的有机酸种类较少，因此这些方法往 往只适用于某些特殊样品或不常见有机酸的分析嗡2 9 , 3 0 1 。分析有机酸的方法有气相色谱法 ( g c ) 、毛细管电泳( c e ) 和高效液相色谱凹l d 。采用气相色谱法进行有机酸分析时，常因有 机酸的沸点较高、不易气化而需要先对其衍生再进行测定，方法繁琐；同时又因有机酸反应 不易定量进行而直接影响测定结果的准确性。 2 0 0 8 年江南大学张丽娟等人用高效液相色谱对镇江香醋发酵过程中的有机酸含量变化 进行了分析【6 】。 1 5 统计分析 1 5 1 多指标综合评价 本课题对四川麸醋醋酸发酵过程中的挥发性成分及不挥发成分等多种指标进行动态跟踪 测定，即用多个单项指标所构成的整体指标体系来评价试验结果，能够避免单项指标的片面 性和局限性，提高评价的全面性和科学性。但同时也存在一些弊端，如无法对一系列试验结 果给出“优劣”次序，某些指标之间会产生信息重叠等。多指标综合评价就是将多个描述试 验结果的单项指标信息加以综合而对试验结果做出整体性评价。它弥补了单项指标信息采集 的不足，又能对一系列试验结果作整体性的比较和排序。综合评价方法也广泛地用于社会、 经济领域中由多项指标描述的同类事物( 横向) 或同一事物在不同时期的表现( 纵向) 进行 综合评价。 多项指标综合评价一般分为以下几类问题： 第一类综合评价问题表现为将多指标统计信息综合成一个综合评价指标，从而使各被评 价对象可以依据该综合评价指标排列成行。这类问题有许多评价方法，譬如模糊综合评判特 别适用于对主观或定性指标进行综合评判，主成分分析法、因子分析可以处理多指标信息重 叠的问题等。 第二类综合评价问题是对所研究的事物( 或指标，或因素) 进行分类，俗话说物以类聚， 人以群分，把多个事物中具有相同或者相近属性的事物归为一类，如聚类分析。 第三类综合评价问题表现为对某一被评价对象进行整体评价，判断其是否属于某个参照 系，如判别分析。 1 5 2 主成分分析和因子分析 主成分分析也称主分量分析，由h o t e l l i n g 于1 9 3 3 年提出。该方法是利用降维的思想， 把多指标转化为几个综合指标的多元统计分析方法【3 。在研究实际问题的过程中，一个问题 的评价结果往往受到