熏醅对山西老陈醋抗氧化活性的影响

郭李云，倪文杰，杨小兰

（山西大学 生命科学学院，山西 太原 030006）

熏醅对山西老陈醋抗氧化活性的影响

郭李云，倪文杰，杨小兰*

（山西大学 生命科学学院，山西 太原 030006）

为探究不同熏醅工艺条件（温度、时间）对老陈醋抗氧化活性的影响，测定了不同温度及时间（80～120℃，1～3 h）熏醅后老陈醋的褐变度、1,1-二苯基-2-苦肼基（DPPH）自由基清除率、还原力和多酚含量。结果表明，与未熏醅相比，熏醅后的老陈醋其褐变度、DPPH自由基清除率、还原力、多酚含量均随着熏醅温度和时间的增加显著提高，同时，相关性检验结果显示，这四个指标呈现了显著正相关（P＜0.01）。因此，熏醅有利于提高老陈醋的抗氧化活性，熏醅产生的美拉德反应产物类黑精及溶解性多酚为老陈醋抗氧化活性提供了重要的贡献。

山西老陈醋；熏醅；褐变度；多酚；抗氧化

山西老陈醋位于中国四大名醋之首，其酿造工艺至今已有300多年的历史，是国家级非物质文化遗产。老陈醋中含有多种有机酸及氨基酸、维生素等营养成分，具有抗菌、美容护肤、降血脂、降胆固醇和防癌等多种功效[1-3]。熏醅工艺是山西老陈醋生产中重要和独特的一道工序，它赋予了老陈醋独特的香气和色泽。熏醅是一种热处理的方法，热加工过程中的谷物、水果和蔬菜不仅在物理特性和香气成分上存在变化，在化学成分上也产生许多变化。许多研究表明，热加工过程可以通过使酚类化合物降解，由结合态不溶性多酚变为游离态水溶性多酚从而提高抗氧化活性[4-7]。然而，目前很少有报导研究熏醅工艺条件对老陈醋抗氧化活性的影响及其相关因素。因此，在本研究中，通过测定不同熏醅工艺条件（80～120℃、1～3 h）对老陈醋褐变程度、1,1-二苯基-2-苦肼基（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除率、还原力、多酚含量的影响，探究了熏醅对老陈醋抗氧化活性的影响及其相关因素，以期为山西老陈醋传统熏醅工艺的优化改进、提升老陈醋品质和生产技术提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

未熏醅的醋醅原料：山西紫林醋业公司提供。

1,1-二苯基-2-苦肼基（DPPH）、没食子酸：美国Sigma公司；无水乙醇、钨酸钠、钼酸钠、硫酸锂、磷酸、浓盐酸、溴水、碳酸钠、铁氰化钾、三氯乙酸、磷酸缓冲液等均为国产分析纯试剂。

1.2 仪器与设备

UV-2800AH型紫外可见分光光度计：尤尼柯（上海）仪器有限公司；KQ-200KDE超声波洗涤器：昆山市超声仪器有限公司；L-530低速台式离心机：上海利鑫坚有限公司；TA1203N电子天平：上海安亭科协仪器有限公司；DZKL-C恒温水浴锅：黄华市航天仪器厂；SK-1快速混匀旋滑器：深圳沙头角国华仪器厂；DHG-9625A鼓风干燥箱：海尔电器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 熏醅试验

有研究报道称当食品加热温度＞120℃时会伴有致癌物质丙烯酰胺的生成[8]，而熏醅温度过高会使醋料焦糊发苦[9]。考虑到醋的食用安全性，将熏醅温度最高设定在120℃，实验方法为：将未熏醅（醋酸发酵结束）的醋醅原料进行油浴熏醅，熏醅温度设定为80℃、100℃、120℃，时间设定为1 h、2 h、3h，熏醅结束后进行淋醋。

1.3.2 淋醋

将未熏的和熏过的样品醋醅用蒸馏水以料液比1∶10 （g∶mL）进行浸提淋醋，提取温度60℃，超声波辅助提取1 h，然后以4 000 r/min进行离心10 min，取上清液为样品醋液，用于分析检测。

1.3.3 褐变程度的测定[10-11]

对美拉德反应产物（Maillard reaction products，MRPs）的量进行评价是根据非酶褐变程度测量的。以蒸馏水作为空白，用紫外分光光度计在波长420 nm下测定各个样品溶液的吸光度值。试验进行3次重复。

1.3.4 抗氧化活性的测定

（1）DPPH自由基清除试验[12]

准确称取8 mg DPPH粉末，用无水乙醇溶解并定容于100 mL容量瓶中，则DPPH母液质量浓度为80 mg/L。取20 mL DPPH母液，用乙醇定容至100 mL，即得到16 mg/mL质量浓度的DPPH溶液，备用。在A组试管中分别加入1 mL各个样品醋液，再依次加入2 mL 16 mg/L DPPH溶液，混匀，暗处避光反应20 min，用无水乙醇作参比，测定其在波长517 nm处的吸光度值，记为A1；在B组试管中同样加入1 mL各个样品溶液，再依次加入2 mL无水乙醇，混匀，暗处避光反应20 min，同样测其吸光度值，记为A2。以1 mL蒸馏水加2 mL DPPH混合反应，作为空白，测其吸光度值，记为A0。试验进行3次重复。根据下列公式计算DPPH自由基清除率：

式中：A0为未加样品醋液时DPPH溶液的吸光度值；A1为加样品醋液时DPPH溶液的吸光度值；A2为样品醋液在测定波长下的吸光度值。

（2）还原力的测定[10，13]

在试管中分别加入0.5 mL各个样品醋溶液，再依次加入2.5 mL磷酸缓冲液及2.5 mL铁氰化钾，混匀，置于50℃水浴30 min后，再加入2.5 mL乙酸，混匀，于3 000 r/min离心10 min后，取其上清液2.5 mL，加入2.5 mL水及1 mL三氯化铁，混匀并静置10 min后，于700 nm波长下测定吸光度值。试验进行3次重复。

1.3.5 多酚含量的测定

样品醋液中的总多酚（totalphenolics，TPC）含量使用福林酚法进行测定[14]：在试管中分别加入1 mL各个样品醋溶液，再依次加入5 mL福林酚试剂，摇匀，在3～8 min内加入4 mL碳酸钠溶液，并加水补至10 mL，摇匀，静置于室温下反应60 min，用分光光度计在765 nm处测定其吸光度值。以没食子酸为参考标准，并将结果表示为μg没食子酸当量/mL醋。试验进行3次重复。

2 结果与分析

2.1 熏醅温度和时间对老陈醋褐变程度的影响

老陈醋选用优质的高粱、豌豆等为原料，经过糖化和发酵，会酶解产生大量还原糖类和蛋白质、肽、氨基酸，它们可作为美拉德反应的前体物，在熏醅过程中由于加热发生美拉德反应，生成美拉德反应棕褐色产物类黑精，从而赋予老陈醋独特色泽，通过测定老陈醋在420 nm波长处的吸光度值（A420nm）可以评价其美拉德反应的褐变程度进而间接反映类黑精的生成量[10-11]。测定结果见图1。

由图1可知，熏醅后的老陈醋其褐变程度明显高于未熏醅的醋，随着熏醅温度的升高（80～120℃）和时间的延长（1～3 h），老陈醋的褐变程度呈现逐渐增加的趋势，其中，褐变程度在120℃熏醅3 h（A420nm=1.0967）时达到最大，其吸光度值比未熏醅（A420nm=0.05）增加了20.93倍。结果表明，熏醅有利于提高老陈醋的褐变程度，同时间接指出熏醅提高了老陈醋中的类黑精含量。因此，在老陈醋熏醅过程中，发生了美拉德反应，生成大量美拉德反应产物（MPRs）类黑精，随着熏醅温度的提高、时间的延长，美拉德反应程度加剧，其产物类黑精生成量随之增加，它赋予老陈醋令人喜欢的褐色度[10]。

2.2 熏醅温度和时间对老陈醋DPPH自由基清除率及还原力的影响

DPPH是十分有效的自由基捕获剂，清除率越大则表示抗氧化性能越强[15]。抗氧化效果与其还原力密切相关[16]。还原能力的测定是以样品是否为良好的电子供体为指标，还原能力大的样品是良好的电子供体，其供应的电子不仅能使Fe3+还原成Fe2+，同时能与自由基反应，使自由基成为较为稳定的物质，从而中断自由基连锁反应[17]，在700 nm波长处吸光度值越大表明样品的还原力越强[10，13]。不同熏醅条件下的老陈醋显示了不同的DPPH自由基清除率和还原力，结果见图2。

由图2可知，熏醅后的老陈醋其DPPH自由基的清除率和还原力明显高于未熏醅的醋，随着熏醅温度的升高（80～120℃）、时间的延长（1～3 h），老陈醋的DPPH自由基清除率和还原力均呈现逐渐增加的趋势，在120℃熏醅3 h时达到最大（清除率64.06%，A700nm=0.856 7），比未熏醅（清除率29.49%，A700nm=0.053 3）分别提高了1.17倍和15.07倍。结果表明，熏醅显著提高了老陈醋的抗氧化活性。前期研究已证实从老陈醋中提取的类黑精对细胞具有显著的抗氧化活性[18]，另外，熏醅中会有一系列的美拉德反应中间体——还原酮类物质及杂环类化合物生成，这些产物可能也具有一定的抗氧化等活性[19]，因此，熏醅提高了老陈醋的抗氧化活性可能与熏醅生成美拉德反应产物类黑精等有关。

2.3 熏醅温度和时间对老陈醋多酚含量的影响

多酚类物质具有抗氧化性能，多酚含量的多少可指示样品抗氧化性能的强弱[16]。为了进一步探究老陈醋抗氧化活性的相关因素，测定了熏醅及未熏醅样品醋液中的多酚含量，结果见图3。

由图3可知，熏醅后的老陈醋其多酚含量明显高于未熏醅的醋，随着熏醅温度的升高（80～120℃）和时间的延长（1～3 h），老陈醋的多酚含量呈现逐渐增加的趋势。其中，多酚含量在120℃熏醅3 h时达到最大（13.36μg/mL），比未熏醅多酚含量（1.34μg/mL）提高了8.97倍。结果表明，熏醅有利于提高老陈醋的多酚含量。推测其原因可能是在熏醅过程中，热处理使得老陈醋的谷物原料细胞膜和细胞壁破损，细胞基质中的植物素则释放出多酚类物质，促使结合态多酚（水不溶）成为游离态多酚（水溶）进而溶解于醋中[4]，从而导致老陈醋中的多酚含量随着熏醅的进行而增加。

2.4 老陈醋褐变程度、多酚含量和抗氧化活性的相关性分析

为了分析影响老陈醋抗氧化活性的相关因素，进一步对老陈醋熏醅的褐变程度、多酚含量和抗氧化活性进行了相关性学检验，结果见表1。

由表1可知，在熏醅过程中，老陈醋褐变程度、多酚含量、DPPH清除率和还原力4个指标相互之间均呈现显著正相关（P＜0.01）。鉴于褐变程度间接反映类黑精含量，可知：熏醅产生的MPRs类黑精及溶解性多酚为老陈醋抗氧化活性提供了重要的贡献。多酚类物质是公认的抗氧化剂[20-25]，同时，类黑精的抗氧化活性也已被大量的研究所证实[10，26-30]。因此，熏醅促使了老陈醋抗氧化活性的增加很可能是由于熏醅促使了多酚在醋中的溶解以及MPRs-类黑精的大量生成。

3 结论

熏醅有利于提高老陈醋的抗氧化活性。在80～120℃、1～3 h熏醅范围内，随着熏醅温度提高、时间延长，老陈醋的抗氧化活性、褐变程度和多酚含量随之增加，并呈现显著正相关（P＜0.01），表明熏醅产生的MPRs类黑精及溶解性多酚为老陈醋抗氧化活性提供了重要的贡献。

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Effect of fumigating process on antioxidant activity of Shanxi aged vinegar

GUO Liyun,NIWenjie,YANG Xiaolan*

(College of Life Science,Shanxi University,Taiyuan 030006,China)

For exploring the effectof differentfumigating conditions(temperature and time)on the antioxidantactivity of Shanxiaged,the browning degree,DPPH free radical scavenging rate,reducing powers and polyphenol content of Shanxi aged vinegar from different roasting process conditions(80-120℃,1-3 h)was detected.Itturned outthatcompared with non-fumigated one,the browning degree,DPPH radicalscavenging activities, reducing powers and polyphenols contentof the fumigated aged vinegar were significantly improved with the increase of temperature and time.In addition,correlation analysis results showed thatthese fourindicators were significantly in positive correlation(P＜0.01).As a consequence,fumigating is conducive to improve the antioxidantactivity of Shanxiaged vinegar,Maillard reaction products melanoidin from fumigating and soluble polyphenolmade an importantcontribution to the antioxidantactivity of Shanxiaged vinegar.

Shanxiaged vinegar;fumigating;browning degree;polyphenol;antioxidant

TS201.1

A

0254-5071（2015）02-0034-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.02.008

2014-12-29

国家自然科学基金项目（31171748）；山西省科技攻关项目（20140321020-01）

郭李云（1991-），女，硕士研究生，研究方向为食品生物技术。

*通讯作者：杨小兰（1956-），女，教授，本科，研究方向为食品生物技术。