醋品中成分检测方法的研究进展

郑战伟，张宝善，祁春燕

(陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安710062)

醋品中成分检测方法的研究进展

郑战伟，张宝善*，祁春燕

(陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安710062)

醋品在人们生活中扮演着越来越重要的角色，营养、安全、健康的要求也越来越深入人心。故此，进一步了解醋品中的成分和检测方法的重要性也就不言而喻。通过查阅大量文献，搜集整理阐述醋品中成分的检测方法，并对各种方法进行了比较，为进一步研究醋中成分提供一些借鉴。

醋，成分，检测，方法，展望

众所周知，产品质量优劣通过检验，按照标准一般分为三方面［1］:一是感官检验，指依靠人的感觉器官，对产品外观、滋味、香气等方面进行鉴定;二是理化检验，利用物理及化学分析方法来确定产品中主要成分;三是卫生检验，检验产品是否符合食品卫生标准。以上均达到标准要求，方可出销。醋制品也不例外，无论是食醋、果醋或醋饮等都须遵守以上标准。目前，随着科技发展和人们生活水平的提高，醋品的营养和安全性越来越受到人们普遍关注，醋也从传统的粮食酿制，逐渐扩展到各种果醋和醋饮料上来，如苹果醋、葡萄醋、枣醋、柿子醋、红枣醋等［2］，这些醋品中含有的成分包括水分、糖类、氨基酸、酸类、醇类、醛类、酯类、多酚类、维生素、微量元素等，通过检测也可发现其中含有矿酸、防腐剂、食盐、重金属元素和毒素等，足见检测醋品中成分的意义之重大。同时，目前检验醋品中成分的方法也不少，且更加趋于多样化，精确化，自动化。通过搜集大量文件，整理出有关醋品成分检测方法的综述，希望对于进一步系统了解醋品成分分析方法尽些绵薄之力［3］。

1 醋品中的成分

1.1 营养成分

据现有资料显示［4－5］，虽然醋品品种繁多，所用原料不同，发酵方式各异，但大多数都是多菌种混合发酵，成分复杂，需要有多酶系参与，醋品中成分有170余种，其中香气成分103种，呈味成分42种，呈色成分27种，无机物6种。总体来讲，醋品中除了水分以外，主要含有醋酸、糖类、氨基酸、醇类、酯类、酚类、醛类、酮类、维生素、矿物质等对人体有益成分。

1.2 有害成分

基于原料和工艺技术局限性等缘由，醋品在酿制过程中会不同程度出现与预期效果差强人意的地方［3］。有些企业为延长醋品保质期或提高醋品中某些成分含量，故意添加若干成分，诸如:防腐剂苯甲酸、山梨酸及其钠盐成分，有的还添加了些许盐酸、硫酸等的矿酸;有的酿造过程对水质的控制不甚严格，造成醋品中含有铅、砷、镉等重金属成分;有的在储运中不慎染曲霉毒素等［6－7］。这些都对人体有极大伤害，甚至会威胁生命，故此，预防和检测对于醋品上市销售是至关重要的。

2 醋品中各成分分析检测方法

2.1 糖类的测定

醋品中糖类大部分来自原料，主要有葡萄糖、果糖、甘露糖、阿拉伯糖等，一般还原糖含量在0.1%～3%之间，不同醋品中糖含量及组成各异，淀粉质原料经过糖化变成可发酵性糖，很多被醋酸菌代谢，但总有部分残留糖进入成品醋中，这些糖分产生的甜味可使醋味柔和，提高醋质稠厚度，同时也影响到醋品色泽，糖分高则色泽易变深。

目前大多采用的是菲林试剂滴定法来测定醋品中还原糖量，终点把握需经验来控制，故有局限性。熊泽等人［8］用廉－爱农法测定猕猴桃醋中还原糖，发酵结束测得猕猴桃成醋中还原糖为1.17g/100mL(以葡萄糖计)，此法可用来测定葡萄糖、果糖等还原糖，水解后能测定蔗糖等非还原性糖，1964年被《国际食糖分析统一委员会》定为标准方法。该法原理是利用还原糖与二价铜发生氧化还原反应，用次甲基蓝作指示剂进行滴定。张海涛等人［9］通过酿造苹果醋饮，运用3，5－二硝基水杨酸(DNS)比色法测定醋品中还原糖量，酒精发酵和醋酸发酵中都进行了测定，取得好的效果。赵凯等人［10］比较了两种DNS试剂测定还原糖含量的影响因素，结果表明DNS试剂用量1.5mL，沸水浴中显色时间5min，显色定容30min后，分别在540nm和550nm波长下测定，数据准确性和稳定性较好。醋中还原糖测定一般采用滴定法，需配制多种试剂，且要进行标定，样品要预处理，整个检测过程操作复杂，操作误差较大。陈斌等人［11］采用近红外光谱透射法测定食醋中还原糖，具有快速、样品无需预处理、无需化学试剂、无检测成本等优点，便于在线检测。王莉等人［12］也应用近红外光谱技术快速检测果醋糖度，并结合主成分分析和最小二乘支持向量机建立了果醋糖度值预测模型，预测结果相关系数达到预期效果。

2.2 氨基酸的测定

醋品中含0.005%～0.5%的全氮，折合蛋白质为1%左右，氨基酸约占全氮45%～50%左右，其中游离氨基酸有18种以上，包含8种必需氨基酸。这些氨基酸来源于原料和微生物菌体蛋白降解所得，蛋白质在糖化过程中被分解成氨基酸和低分子多肽，部分为酵母菌和醋酸菌生长所用，部分发生反应生成酮类等，余下的则留在醋中。醋品中氨基酸能使醋品质增加，调和滋味，增加香气。故氨基酸含量的高低直接影响醋品质的优劣。

测定氮含量比较经典的方法是凯氏定氮法和甲醛法，后者以汞、硒等离子作催化剂，将消解液蒸馏后用滴定法测定样品中总氮，从快速和经济角度来衡量，该法较繁琐费时，不利于及时检测，同时样液和试剂消耗量大，且还有很大毒性，并且氨络合形成络离子影响测定结果。正是基于甲醛法毒性，所以冯志川等人［13］探讨了测食醋中氨基酸态氮时甲醛用量研究，采用了新方法使甲醛用量从10mL减少到2mL。付大友等人［14］用氨气敏电极法测定食醋中总氮含量，与前者比较该法具有准确、快速的特点，同时该法测试手段简单、试剂用量省、不受样品混蚀及颜色影响。欧敏锐等人采用氨基酸自动分析仪分析日本产竹醋液和福建产竹醋液的氨基酸成分，得出福建产竹醋液中含15种氨基酸，日本产竹醋液含6种氨基酸。墨淑敏等人［15－17］进行了应用电化学检测－色谱法测定食醋中氨基酸含量研究，用此方法分析了4种不同品牌醋，测得18种氨基酸，此法无需柱前或柱后衍生，氨基酸检出限在1.7～20.0μg·L－1内。高效阴离子交换色谱及脉冲安培检测法是种直接测定氨基酸的方法，简便易行，样品回收率高。目前国内此方法鲜为人用，Oi Wan lau等人［18］曾用间接电导法检测氨基酸。李路华等人［19］利用离子色谱间接电导法测定醋中5种必需氨基酸含量，采用对检测器呈活性的流动相，使其形成一个常数信号，当非活性组分通过检测器时信号减小，其减小程度在一定范围内和被测组分浓度成正比，从而可间接测定该组分。肖礼娥等人采用高效液相色谱柱前衍生法测定醋粉中氨基酸含量，检出醋粉中含有天冬氨酸等15种氨基酸，本法专属性强，结果准确。

2.3 总酸的测定

醋品中酸味主要是其中呈酸物质充斥着，且醋以酸味为主。因生产工艺、技术管理及总酸内部比例分配不同，使得风味影响很大，足见测定总酸很有必要。

通常意义上总酸测定都是采用滴定法或酸度计，操作虽简单，但精确度受很多因素影响。万淑绒通过初探微型滴定测定食醋总酸，得出该法重现性好，仪器操作简单快速、少污染、便携。陈斌等人［20］用近红外光谱法快速测定醋中总酸，完全替代常规理化分析，且其中挥发酸、不挥发酸成分含量也可用该法定性分析。黄诚等人［21］采用连续电位滴定法，通过控制醋样pH来连续测定醋中总酸含量，酸含量以醋酸含量表示，获得了较满意结果。王伟等人利用顺序注射光度滴定法，以溴百里酚蓝(BTB)为指示剂，基于未反应碱的峰面积与酸浓度的对数成反比的原理，对醋及饮料总酸度进行测定，检测时间短、密闭、可避免人为滴定误差。杨晓萍等人对醋中总酸含量测定方法进行了改进，采用间甲酚紫作指示剂测定食醋中总酸含量，克服了酚酞作指示剂带来的误差，平行性好，测定精度和准确度高，终点时溶液颜色呈红色，颜色变化敏锐。耿金灵等人［22］比较测定醋中总酸的3种方法:酸碱滴定法、电位滴定法和分光光度法，得出分光光度法灵敏度高，操作简单、快速，是应用最普遍的组分分析法。王晓晖等人［23］利用短波近红外光谱－偏最小二乘法对食醋总酸含量进行了无损定量分析，建立最佳数学校正模型，研究表明，采用一阶导数预处理光谱建立数学校正模型能够得到最佳预报结果，在对预测集8个样本中总酸含量进行预报时，所得预测集相对标准偏差为1.386%。2010年韩媛媛［24］通过怎样选择酿造食醋总酸含量检测中合适的分析方法及对仪器误差、试剂误差、操作误差、偶然误差等如何减少，提出提高酿造食醋总酸含量检测准确性的几种有效途径，这也是我们从客观上减少误差的最根本要素。

2.4 有机酸的测定

醋品中有机酸种类很多，可以分为两类酸。挥发酸是指以醋酸为代表的酸，约占有机酸总量的90%，除醋酸外其他挥发酸还有甲酸、丙酸等。不挥发性酸以乳酸为代表，包括苹果酸、琥珀酸、α－酮戊二酸等。挥发性酸构成了香气中心，其酸味直接影响醋风味，以粮食为主料酿造的醋主要是挥发酸。用果汁酿成的果醋或醋饮中不挥发性酸含量较多，不挥发性酸含量高的醋刺激性小，口感柔和。

阮长青等人［25］采用连续电导滴定法测定食醋中有机酸含量，简便快速可靠、重现性好，为醋品质量检测提供了一种新的电化学分析方法。周建科等人建立了苹果醋中草酸、柠檬酸、DL－苹果酸、琥珀酸等6种有机酸的离子排斥色谱法，为苹果醋质量指标建立与评价提供基础数据。张颖等人采用两步固相萃取技术除杂，比较了外标法和标准加入法定量的优劣，利用HPLC和GC法全面分析测定葡萄醋中有机酸的局限性。2010年刘凤珠等人［26］利用GC－MS分析苹果醋中有机酸成分，并用气相色谱面积归一化法测定各种酸性成分的相对含量，较全面比较分析苹果醋的有机酸组成和含量。同年刘凤珠等人以陈醋作对照分析，采用GC－MS联用对沙棘醋、柿子醋及苹果醋中有机酸含量进行分析测试。测试表明，果醋和陈醋的有机酸成分中有比较多的相同成分，但相对含量差别相当大，同时都含有一些特殊有机酸，导致不同原料的醋味道有明显差异。高年发等人［27］研究用HPLC测定独流老醋陈酿过程中有机酸变化，发现独流老醋中苹果酸和乳酸含量较高，并随陈酿时间增加，其含量呈递增的趋势;而草酸、酒石酸含量较低，陈酿中变化不明显;醋酸则随陈酿时间增加，呈现逐渐递减的趋势。

2.5 香气成分的测定

醋品香气成分比呈味成分能更好地表现其特征，其香气成分来源于原料及发酵过程中产生的各种酯类以及人工添加的一些香料，其中香气成分主要由醇类、酯类、醛类、酸类、酚类、内酯及双乙酰7大类构成，尽管其在醋品中含量极少，但恰当配比能赋予醋品特殊芳香。

60年代以来国外开始用气相色谱法研究醋的芳香成分，1979年国内王荣民等人报导了香醋风味气相色谱分析的结果。1986年胥学礼等人利用气相色谱技术比较测定腊八醋和原醋中的醇、醛、酸、酯，发现腊八醋随浸泡时间延长，乙醛含量明显增高，乙醇含量略有增高，其它组分均有降低，大蒜量增加引起乙醛含量增加。马永昆等人［28］研究了基于GC－MS与嗅闻联用的镇江香醋香气指纹图谱，以镇江香醋中含量高且阈值低的香气成分为确定香气的依据，对其香气成分进行分析，初步建立镇江香醋香气指纹图谱。2009年魏永义等人［29］运用顶空固相微萃取和气质联用分析不同年份醋品香气成分，得51种香气成分，有21种共有成分，不同年份醋香气组成和含量有较大差别。黄群等人和杨晰［30］等人分别用GC－MS分析湘西原香醋和云晓养生保健醋香气成分，确定了其中成分和结构鉴定，并确定了各成分相对百分含量。符祯华等人用GC－MS分析菠萝果醋风味成分，鉴定出菠萝果醋含有36种风味成分，其中有13种风味成分属于易挥发成分。2010年孙宗保等人［31］分析镇江香醋特征香气成分加工过程中的变化和形成机理，香醋各加工工序对不同特征香气成分有不同影响。其特征香气成分中酸和酯主要形成于醋酸发酵阶段，固态醋醅环境有利于酯类化合物形成。杂环化合物主要形成于陈酿阶段，陈酿对糠醛的影响最显著，此阶段糠醛含量极显著地增加。同年孙宗保等人又利用HS－SPME/GC－MS/GC－O对镇江香醋特征香气成分进行测定，初步确定乙酸、3－甲基丁酸、2，3－二甲基吡嗪等16种化合物为镇江香醋特征香味物质。

2.6 微量元素的测定

醋品中含有一些微量元素，如K、Ca、Fe、Cu、Zn、I、Cl等，这些元素在人体内功能是构成体质，保持一定渗透压，同时有些还是酶的主要成分，虽含量很有限，但作用很巨大，检测很有必要。

张勇［32］等人采用电感耦合等离子发射光谱法(ICP－AES)测定山西食醋中12种元素，得出用2% HNO3稀释食醋后直接用ICP－AES法测定醋中微量元素是种简单、快速、可靠的方法。2001年陈新兰［33］运用离子电极连续测定醋中I和F元素，避免食醋颜色干扰带来的不便。安群彦等人用火焰原子吸收法对食醋中铜、锌、铁进行测定，依据吸收值与含量成正比，用标准溶液吸收值绘制标准曲线，比较得出样品中该物质含量。张向明等人用ICP－OES法比较测定了两组食醋样品中7种阳离子含量，经统计分析表明，酿造醋与配制醋中的Li、Sr、K、Na、Ca、Mg、Mo阳离子含量有显著差异。2008年张东军［34］等人用原子吸收光谱法(FAAS)测定葛根醋中8种微量元素，得到了满意的结果。

2.7 矿酸含量的测定

醋品中总酸大部分由有机酸构成，然而在劣质醋中含有盐酸、硫酸、硝酸等不允许检出的游离矿酸。有些生产者为降低成本或为达到食醋总酸检验指标，常用工业冰醋酸稀释或加硫酸、硝酸等来伪造食醋，故游离矿酸作为针对此种掺伪的检验指标。

姚协祯［35］等人利用醋酸与矿酸电离度差异，采用电位滴定法，对醋中矿酸进行定量测定，并同刚果红试纸法作比较，结果表明此法变异系数为1.8%，平均回收率96.0%，重现性好，结果可靠，醋中色度对结果无干扰，优于刚果红试纸法。阮长青等人利用连续电导滴定法定量地测定醋中矿酸含量，此法对未知是否含矿酸的醋来说，可通过电导滴定曲线中初始阶段曲线的线性程度是否出现第一拐点及滴定前试液电导率大小来判断，同时计算出不含游离矿酸醋中有机酸含量和含游离矿酸食醋中游离矿酸含量，简便快速、可靠。李月娟［36］以百里草酚蓝试纸法测定50份不含游离矿酸样品，发现该法测定结果易产生假阳性，假阳性率达80%，不宜用来判定游离矿酸的掺伪。

2.8 有害重金属元素的检测

众所周知，铅、砷、镉等人体内蓄积性重金属元素的危害很大，铅能损害神经、免疫系统及肾脏。砷和砷化物有强烈毒性，可使人体内许多重要酶活和细胞呼吸、分裂受到严重千扰。过量砷可引起心血管及神经系统病变。镉造成以骨质软化症为主要症状的痛病，其与肾功能障碍及前列腺癌、肺癌等有一定相关性。

孙小欣等人［37］研究用催化示波极谱测定醋中微量砷，回收率较高。马跃等人利用纸色谱－动注射－分光光度法测定米醋中痕量镉含量，简单快速、重现性好。范大和等人用阳极溶出方波伏安法测定醋中痕量铅，有效消除共存元素的干扰，回收率为98.1%～102.0%。严金龙等人也用阳极溶出方波伏安法同时测定食醋中的铅和镉，方法操作快速、灵敏度高、准确度好、线性范围宽。薛平等人［38］采用常压微波消解样品，并用氢化物－原子吸收法测定醋中砷量，结果显著。方红等人利用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定醋中砷，确定了最佳工作条件，对山西出口食醋样品经稀释后直接测定，分析结果较理想。洪颖等人采用石英缝管火焰原子吸收法测定食醋中痕量铅，测量灵敏度较常规火焰原子吸收法提高4倍以上。魏利滨等人［39］利用流动注射氢化物发生－原子吸收光谱法测定食醋中微量铅，探讨氧化剂、盐酸、硼氢化钾溶液浓度及载气流量对样品测定的影响，确定了最佳条件。晨晓霓等人采用氢化物发生原子荧光光谱法测定食醋中铅含量，考察溶液的酸度、还原剂用量、氧化掩蔽剂用量，以及共存元素对测定铅的影响。同年李建军等人用微分电位溶出法直接测定醋中铅量，研究确定了测定最佳条件。孙林超用微波消解－氢化物原子荧光法测定醋中砷量，通过实验优化了消解条件、仪器工作条件，确定了载液酸度、还原剂浓度、预还原剂用量。同年刘菊香也用此法测定食醋中铅量，取得了预期效果。王涛等人［40］利用混酸对果醋进行硝化，以meso－四(4－甲氧基－3－磺酸钠基苯基)卟啉为显色剂，分光光度法测定样品中铅含量，此法抗干扰能力强。

2.9 添加剂的检测

为扩大规模和延长保质期，厂家地给醋品中添加了防腐剂，诸如山梨酸、苯甲酸及其钠盐，对羟基苯甲酸酯类、糖精钠等都是国家限制添加量的对象。毛金武等人用比值导数波谱法测定醋中山梨酸和苯甲酸，克服了“国际法”中繁琐的分离程序，比卡尔曼滤波算法和多波长线性回归法简便，结果准确。宋先梅等人研究用高效液相色谱法同时测定食醋中苯甲酸钠、山梨酸钾、糖精钠的方法，较好地分离了三种添加剂并给予了测定。张健［41］等人利用固相萃取高效液相色谱法测定食醋中苯甲酸，研究了用固相萃取(SPE)除杂富集苯甲酸的方法，分离效果好。周荼等人也用高效液相色谱法快速测定食醋中苯甲酸和山梨酸，通过系列实验证实其快速、准确可靠、精密度好。周建科［42］等人用液相色谱法测定醋中对羟基苯甲酸酯类防腐剂，四种防腐剂加标回收率较高。鞠福龙等人利用气－质联用同时检测调味品中7种防腐剂，7种防腐剂具有良好分离效果，测定样品时回收率理想且无干扰。韩玲军等人以无苯甲酸钠醋为本底，绘制校准曲线，将醋品经乙醚提取分离后，用差示紫外分光光度法测醋中苯甲酸钠，稳定可靠。同年朱新生采用紫外分光光度法测定食醋中苯甲酸钠量，该法样品处理简单，结果与国家标准中液相色谱测定结果基本一致。随后，吴勤民比较研究了荧光光谱法和紫外分光光度法在发酵调味品中苯甲酸含量的测定，确定荧光光谱最佳工作条件，荧光光谱法在测定准确度、最低检测限和加标回收率以及检测的方便性都明显优于紫外分光光度法。何凤云［43］等人采用快速程序升温气相色谱法同时测定醋品中六种常见防腐剂，可在3min内实现基线分离，具有良好精密度与准确度，可作为检测醋中防腐剂有效定量方法。

2.10 毒素的检测

黄曲霉毒素(AFT)是黄曲霉和寄生曲霉的代谢产物。是目前发现的最强化学致癌物质。测定AFT的方法现有薄层色谱法、荧光光密度计法、高压液相法、质谱法、生物鉴定法及快速筛选法等。其中薄层色谱法是目前国内通用检测方法。

近年来，荧光检测法作为检测桔霉素的方法，己被广泛地采用，一项比较研究显示，它是传统的紫外检测法灵敏性的100倍，然而基于高效液相色谱的良好分离效果以及荧光检测器地不断发展，文镜等人用高效液相色谱法测定红曲醋中桔霉素含量，从出峰状况看，效果较理想。夏贤明采用微柱层析法测定醋中黄曲霉毒素，存在灵敏度不够、不能定性等缺点，但具有快速分析、操作简便等优点，作为基层单位日常普查方法是可行的。刘渭萍等人用柱后衍生高效液相色谱法测定醋中黄曲霉素含量，快速准确，检出限量可达2.5ppb。王晶［44］等人利用免疫亲和层析净化荧光光度法快速测定醋中黄曲霉毒素，减少了样品前处理的操作繁琐，较 TLC、HPLC，ELISA有很大进步。

2.11 其他成分的检测

除以上主要成分外，还有一些成分因工艺差异，原料不同所产生，有效检测这些成分也是必要的，诸如维生素、食盐、川芎嗪、槲皮素含量的测定等。

王岁楼［45］等人测定了米醋中VC、VB1、VB2含量，取得了满意效果。邹大维通过除去对测定结果有影响的物质，用硝酸银标准溶液滴定，铬酸钾作指示剂判断其终点，由耗硝酸银标准溶液体积计算样品中氯化钠含量，测定了食醋中氯化钠。贺铮怡［46］等人用GC－MS法对镇江香醋中的川芎嗪(四甲基吡嗪)成分进行定性鉴定，采用反相HPLC测定含量，应用此法针对镇江香醋生产工艺定点采样，分析川芎嗪产生机制，结果显示，川芎嗪主要来自陈放过程。张少飞等人通过酸与有机溶剂交替萃取，建立HPLC法测定醋中川芎嗪的方法。该法样品处理简单，分离效果好，结果准确，可定量分析老陈醋中川芎嗪含量。阿不都瓦尔［47］等人研究了葡萄醋中槲皮素含量，用95%乙醇对该醋化学成分进行提取，用旋转蒸发仪浓缩提取液，将浓缩液用石油醚、氯仿和乙酸乙酯分别萃取。最后用常压硅胶G薄层色谱从乙酸乙酯萃取物中鉴别黄酮类物质。

3 结论及展望

基于以上对于醋品中各成分的检测技术的介绍，我们可以看出随着现代科学技术的发展，对于各成分的检测手段更加优越，更加趋于简便、实时、快速、灵敏度高等优点，易于实现生产过程质量的在线控制，为动态控制食醋的产品质量提供了一种新型的检测方法。与此同时，我们也可以看到一些更加快捷地即时检测手段的推出。随着感官评鉴和卫生质量检测的发展，定能缔造出一个崭新的食品监督和管理新秩序。最后，我们更加期待进一步地新技术革命的到来。

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Research of the progress of detection methods for ingredient in vinegar

ZHENG Zhan－wei，ZHANG Bao－shan*，QI Chun－yan
(College of Food Engineering and Nutritional Science，Shaanxi Normal University，Xi’an 710062，China)

The vinegar is playing more and more important part in people’s lives，the requirements of nutrient，safety and healthy are increasingly popular.Therefore，the importance of further understanding of vinegar products in the composition and detection methods is also self－evident.Through viewed a large number of documents，collected more elaborate detection methods of components in vinegar products，compared with each other，providing some reference for further study on the composition in vinegar.

vinegar;composition;detection;method;prospect

TS264.2+2

A

1002－0306(2012)02－0446－06

2011－01－21 *通讯联系人

郑战伟(1984－)，男，研究生，研究方向:食品发酵技术。

陕西师范大学研究生培养创新基金(2011CXS023)。