食醋及其营养保健功能研究进展

阳飞，张华山

(1.湖北工业大学 工程技术学院，武汉 430068；2.湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室，武汉 430068；3.工业发酵湖北省协同创新中心,武汉 430068)

食醋及其营养保健功能研究进展

阳飞1,2,3，张华山2,3*

(1.湖北工业大学 工程技术学院，武汉 430068；2.湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室，武汉 430068；3.工业发酵湖北省协同创新中心,武汉 430068)

食醋的生产历史悠久，是一种世界性的调味品，不仅具有丰富的营养价值,同时兼具医药保健功效。文章综述了食醋的发展史、生产工艺、营养成分以及保健功能的研究进展，重点介绍了食醋的医药保健功能及应用。

食醋；生产工艺；营养成分；保健功能

食醋的生产历史悠久，是一种应用广泛的调味品，味酸而醇厚，液香而柔和。食醋按生产工艺可分为酿造醋和配制醋两大类，酿造食醋按原料又分为粮食醋和果醋。随着人们生活水平的日益提高、营养保健意识的不断增强，食醋不再局限于传统的烹调，其保健功能也日益备受关注，因此对食醋的需求也越来越大，目前世界食醋年产量约为700万吨，我国食醋年产量约为370万吨[1，2]。文章从食醋的发展史、生产工艺、营养成分以及保健功能方面进行了综述，为新型功能保健醋提供了一定的理论依据。

1 食醋及其发展史

大约在一万年以前，人们就知道如何使用食醋[3，4]。在我国，食醋也有三千多年的制作历史，山西晋阳县是中国食醋的故乡[5，6]。风味食醋作为商品生产与销售大约有五千年的历史。在公元6世纪巴比伦人生产的醋中就添加了水果、蜂蜜以及麦芽等风味物质。《圣经》中记载了用食醋治疗创伤。在10世纪的时候，中国人发明了在洗手液中加入硫磺和醋以防止传染的医学方法。在18世纪时，医生开始用食醋治疗一些疾病，比如哮喘、胃疼、高烧、水肿等。1778年，Durande专一研究高浓缩食醋制备冰醋酸。1814年，Berzelios成为第一个全面分析食醋的人。Dobereiner证明了乙醇在氧气存在下可被氧化成醋酸。1822年，Dobereiner提出了用乙醇制备醋的生物学理论。1823年，Schutzenbach发明了采用发酵罐生产醋的新方法。1955年，Hromatka发明了产醋更快的深层发酵技术工艺。由于原料与工艺的不同，世界各国生产的食醋种类也各不相同，例如西班牙的雪梨醋、日本的黑醋与土豆醋、意大利的白酒醋与香醋、德国的啤酒醋、美国的蒸馏醋、法国的香槟醋、英国的大麦醋、中国的米醋以及世界范围大都有的苹果醋和红酒醋等。建国以来，我国的食醋行业也发生了较大变化，不断更新工艺技术和生产设备，推动食醋酿造技术向着大型化、机械化方向发展。

2 食醋的生产工艺

传统的食醋生产以含糖类或淀粉质的原料为主，采用两阶段发酵工艺，首先利用酵母菌转化为乙醇，然后在醋酸菌的作用下转化为醋酸，因此这种工艺发酵周期长达30天[7]。食醋的酿造工艺主要分为固态发酵工艺和液态发酵工艺，液态生产工艺主要有液态静止表面发酵法、液态回流发酵法、液态深层发酵法等[8]。液态发酵由表层静止发酵向深层发酵发展，后者更易于实现工业化大生产[9]。固态发酵食醋是指以粮食及其副产品为原料, 采用固态醋醅发酵酿制而成；而液态发酵食醋则以粮食、糖类、果类或酒精为原料, 采用液态醋醪发酵酿制而成，固态发酵风味好,酯类含量高,有机酸等成分较多，而液态法这些风味物质几乎没有。用于食醋生产的醋酸菌主要有两种[10]，即Acetobacter与Gluconobacter。食醋液态生产的操作方式包括批式(batch operation)、半批式(fed-batch operation/semi-batch operation)、反复半批式操作(repeated fed-batch operation/cyclic fed-batch operation)和半连续法(repeated batch operation/cyclic batch operation)4种形式，其中批式操作和半批式操作在食醋生产中已不常用，目前连续操作方式还只是试验阶段，但是随着自动化技术、计算机控制技术和传感器的发展及其在食醋连续发酵中的应用，在不久的将来连续发酵工艺将会取代反复半批式操作和半连续法工艺，这将是食醋生产工艺操作方式的又一次历史性变革。

3 食醋的营养成分

食醋作为一种富含营养的酸性调味品，不仅具有一定的香气和鲜味，还具有多种医疗保健功效。食醋的风味成分丰富，主要包括酸、酯、醇、酮、吡嗪、呋喃、糠醛等，香气成分主要有乙酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、乙酸戊酯等[11]。因此，食醋具有酸、甜、咸、苦、鲜、香等多种调和的风味。食醋中的有机酸除醋酸外，还包括苹果酸、柠檬酸、抗败血酸、丙酸、酒石酸、乳酸、琥珀酸等成分[12-15]。同时，食醋中还含有氨基酸类、糖类、酯类、无机盐类、维生素类等[16]。食醋中的糖类物质包括葡萄糖、果糖、麦芽糖、核糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖、山梨醇、糊精、蔗糖等。食醋中的蛋白质含量约为0.053%，氨基酸有18种，包含人体8种必需氨基酸[17]。食醋中除上述有机酸、氨基酸类和糖类等物质外，还含有维生素B1，B2，B6以及铁、钠、钙、锌、磷、铜等微量矿物质元素[18]。食醋作为传统的调味品，被广泛用于果蔬的腌制以及蛋黄酱、沙拉酱、芥末等。食醋可以保持蔬菜的原有色泽，减少维生素损失；软化肉类食品，使其变得鲜嫩可口；去除鱼腥味，软化海带，减少脂肪吸收，调和酸辣咸甜，美化滋味。

4 食醋的保健功能

4.1 促进消化吸收，改善新陈代谢，增强机体功能

食醋中含有挥发性酸以及氨基酸，能够刺激人体大脑中枢神经，促进消化器官分泌大量胃液、唾液等消化液，具有生津止渴、健胃消食以及增进食欲的功效[19]。食醋中含有的K，Zn等多种矿物元素在人体内代谢后生成碱性物质，能防止血液向酸性转化，达到调节酸碱平衡的目的。食醋中还有丰富的氨基酸、醋酸、乳酸、琥珀酸、苹果酸等多种有机酸，能够促进肝功能的排毒作用，促进肝脏组织损伤的修复，增强肝脏的解毒功能，杀灭肝炎病毒，促进新陈代谢，从而减少肝病发生。饮酒前后适量饮用少量的食醋可以加速体内酒精的分解代谢速度，从而达到解酒功效。食醋还具有利尿导尿作用，从而防止各种结石发生，保护肾脏。

食醋中的醋酸、乳酸、氨基酸、甘油以及醛类等物质能够刺激皮肤，加速皮肤血液循环，增加皮肤光泽，祛除皱纹，淡化色斑，去除牙烟垢以及防治粉刺。洗发拌入少量醋可以使发质清洁柔软。医学研究表明：疲劳是由于肌糖原损耗、低血糖引起的，人体体液呈酸性导致疲劳感。而食醋中含有丰富的有机酸，能够促进糖代谢，经过焦性葡萄糖酸形成柠檬酸后经过TCA循环生成二氧化碳和水，促使肌体内乳酸、丙酮酸等疲劳物质的分解，参与类固醇类分泌素、血红素等组织成分合成，能够提神松经，从而消除疲劳，防止失眠。

4.2 抗菌、杀菌、抗病毒作用

由于食醋中的有机酸能够穿透微生物的细胞膜，破坏膜的传递过程，从而引起细菌细胞死亡，提高杀菌能力，因此具有极强的抗菌能力[20,21]。在古代就有用醋清洗溃疡以及治疗褥疡的记载，希腊名医希波克拉底最早利用醋处理战士受伤后发炎的伤口和清洗溃疡。申凤鸽[22]研究表明：食醋对小鼠溃疡性结肠炎有预防作用。在日常生活中，食醋主要用于杀死食源性病原微生物，可以防治呼吸道疾病、肠胃病以及预防感冒等。通过对EscherichiacoliO157∶H7 研究表明：醋酸的杀菌作用最强，其次是乳酸、柠檬酸以及苹果酸等[23]。Rutala等利用食醋清除真菌、头虱、尖锐湿疣以及耳部感染[24]。食醋能够杀死甲种链球菌、卡他球菌、肺炎双球菌、白色葡萄球菌、流感病毒等呼吸道致病微生物，同样具有杀死白喉杆菌、流行性脑脊髓膜炎、麻疹、腮腺炎病毒的能力。此外，食醋对体癣、灰指(趾)甲、肠道蛔虫、毒虫叮咬和腰腿酸痛等症状也有一定的疗效。

4.3 抗氧化、抗衰老作用

过氧化物、过氧化氢以及羟基自由基等活性氧化物能够氧化脂类、蛋白质以及DNA，从而加速老化、引发癌症以及引起大脑紊乱失常[25,26]。食醋中具有抗氧化作用的生物活性物质包括多酚物质、维生素、黄酮类化合物、蛋白黑素、川穹嗪、绿原酸等[27-33]。Budak和Guzel-Seydim研究表明：在传统发酵葡萄醋中绿原酸和丁香酸的含量比工业酿造醋要高出很多。Nishidai等研究表明：存在酚类化合物等强抗氧化剂的日本米醋(Kurosu)抗氧能力远远高出白酒醋与红酒醋[34]。Matsuura研究日本梅子醋发现其中的花青素与咖啡酸具有较强的抗氧化能力。研究证明：经常食用食醋能抑制和降低人体衰老过程中过氧化脂质的现象，使机体内的过氧化脂质水平下降，从而延缓衰老，增加寿命。

4.4 降血糖、降血脂作用

实验研究表明：醋能够抑制血糖浓度的快速增加，主要通过降低蔗糖酶、麦芽糖酶、乳糖酶和海藻糖酶等双糖酶的活性，干扰双糖酶由rER→tGA的后转译转运过程。此外，醋酸还可以改变组织中葡萄糖的分布和合成糖原的利用。Ebihara等通过小鼠实验加入淀粉包裹2%的醋溶液后发现小鼠血糖浓度下降。Brighenti等通过蔗糖包裹醋实验发现消化后胰岛素响应曲线下降20%。

食醋可以延长胃中食物的滞留时间，使人具有饱腹感，从而控制食物的摄入量[35]。Budak等研究表明：食醋可以抑制小鼠肠道吸收脂质，抑制肝脏脂质的合成，防止末梢组织脂质体利用升高，从而减少脂肪肝的形成。杜派、颜士灿等研究表明大豆低聚糖酿成的食醋有助于脂质代谢。此外，食醋中丰富的氨基酸能够加速碳水化合物和蛋白质在体内的新陈代谢作用，促进体内脂肪分解代谢，燃烧过多的脂肪，防止脂肪堆积。可见，食用一定量食醋具有抑制血糖升高、防治糖尿病以及减肥之功效。

4.5 抗癌、抗肿瘤作用

食用适量的陈醋可以起到抗癌、防癌的功效。研究表明细菌能够将人体内的硝酸盐经过代谢转化成致癌性很强的硝酸铵，而陈醋可以强烈破坏及分解亚硝酸盐的作用，并且能够有效抑制嗜热链球菌的生长繁殖。研究也表明食用醋可以减少食管癌的发病率[36]。Shimoji等[37]研究表明Kurosu醋因含有酚类化合物可以减少癌症的发病率，Kurosu醋的抗氧化能力比白米醋和苹果醋要强得多，可以抑制大多数人类结肠癌、肺癌、乳腺癌、膀胱癌以及前列腺癌等肿瘤细胞的增殖。Mimura等[38]研究表明Kibizu对白细胞增长具有清除作用。食醋经过体内生物转化后可以通过某些途径抑制Survivin蛋白的功能表达而诱导细胞凋亡，从而达到抗肿瘤的目的。程云等[39]研究表明：食醋足浴辅以音乐放松有改善肝癌病人睡眠的效果。

4.6 降胆固醇、降血压作用

研究表明：食醋中的Vc和尼克酸能够促使胆固醇经肠道随粪便一起排泄，从而降低血胆固醇的含量[40]。防治动脉硬化[41]的机理在于促使体内乳酸含量减少，降低血清中的胆固醇含量，将体内的乳酸排出体外，从而维持体液的碱性环境。Budak等研究表明苹果醋能够降低小鼠的胆固醇水平。高血压与肾素、血管紧张肽系统、神经系统密切相关。研究表明：食醋能够促进体内的钠排泄，改善其异常代谢，起到控制体内因钠过剩而引起血压升高的作用。食醋能够抑制血管紧张肽转移酶(ACE)的活性，导致血管紧缩素的减少，从而起到有效地降低血压的作用。Kondo等[42]认为摄入醋酸可能促进钙离子的吸收，从而抑制血管扩张。Hu及其团队研究成员醋能够降低局部缺血性冠心病的发生[43]。

4.7 治疗损伤，改善老年痴呆症以及预防骨质疏松症

食醋呈酸性，但经人体吸收代谢后，便成为真正的碱性食物。醋中的挥发性物质及氨基酸等具有刺激大脑神经中枢的作用，具有开发智力的功效。Sugiyama等研究表明在适当强度运动后口服醋能够减缓对炎症引起的肌肉损伤[44]。研究表明：醋能够产生像ASL等鞘脂类前体物质，ASL能够促进神经触突的生长，改善大脑的认知能力，从而改善老年痴呆症[45，46]。Mikiya Kishi等研究表明：食醋可以改善钙的溶解性以及醋酸的营养效应，从而促进小肠对钙的吸收，有助于预防骨质疏松症。

5 展望

随着人们生活水平的提高以及科学研究对食醋功能特性的进一步揭示，食醋的用途也越来越广泛，食醋将依托发酵工程、酶工程、基因工程、生化工程等现代高新生物技术，以发酵食醋工艺为基础或以发酵食醋作载体，开发新型功能性食醋[47]。与此同时，也将依托高新技术装备的食品机械，提高生产效率，降低能源消耗，增加得率，减少废弃物，最终提高食醋的品质，将会具有广阔的市场和发展前景。

[1]徐根娣,冷云伟.食醋的功能性[J].江苏调味副食品,2009,26(1):27-29.

[2]何于飞.葡萄高粱混合发酵生产食醋的研究[J].中国酿造,2014,33(8):163-167.

[3]Johnston C S, Gaas C A.Vinegar: medicinal uses and antiglycemic effect[J].Medgenmed Medscape General Medicine,2006,8(2):61.

[4]Tan S C.Vinegar fermentation[M].Oxford:Blackwell Publishing,2005.

[5]章国洪,谭檑华,章丽霞,等.论食醋功能及产品多样化现状[J].中国调味品,2013,38(3):21-24.

[6]杨林娥,李婷,杨宇霞,等.中国食醋的历史、现状与对策[J].中国调味品,2013,38(12):114-117.

[7]Gullo M, Giudici P. Acetic acid bacteria in traditional balsamic vinegar: phenotypic traits relevant for starter cultures selection[J].International Journal of Food Microbiology,2008,125(1):46-53.

[8]苏迎会.食醋后熟陈酿技术研究[J].中国酿造,2013,32(2):129-132.

[9]张立强,王慧,王君高.食醋生产操作方式的研究进展[J].中国调味品, 2007(10): 26-29.

[10]阳飞,覃凌云,张华山,等.醋酸菌分类及其应用研究进展[J].中国调味品, 2015，40(10):112-115，124.

[11]刘济源,曹星雨,余永建,等.食醋风味研究综述[J].中国调味品,2015，40(10):135-140.

[12]Sengun I Y, Karabiyikli S. Importance of acetic acid bacteria in food industry[J].Food Control,2011,22(5):647-656.

[13]Budak N H, Aykin E, Seydim A C, et al. Functional properties of vinegar[J].Journal of Food Science,2014,79(5):757-764.

[14]Brennan M, Le Port G, Gormley R. Post-harvest treatment with citric acid or hydrogen peroxide to extend the shelf life of fresh sliced mushrooms[J].LWT-Food Science and Technology,2000,33(4):285-289.

[15]Sengun I Y, Karapinar M. Effectiveness of lemon juice, vinegar and their mixture in the elimination ofSalmonellatyphimuriumon carrots(DaucuscarotaL.)[J].International Journal of Food Microbiology,2004,96(3):301-305.

[16]信亚伟,孙惜时,谈甜甜,等.食醋的营养价值和保健功能作用研究进展[J].中国调味品,2015,40(2):124-127.

[17]陈瑛.食醋功能特性比较研究[D].咸阳：西北农林科技大学,2007.

[18]李艺璇.高粱醋功能性研究[D].咸阳：西北农林科技大学,2013.

[19]刘珂.浅谈我国食醋的功能及发展趋势[J].中国调味品,2010,35(6):32-34，39.

[20]Chang J M, Fang T J.Survival ofEscherichiacoliO157:H7 andSalmonellaentericaserovars,typhimuriumin iceberg lettuce and the antimicrobial effect of rice vinegar againstE.coliO157:H7[J].Food Microbiology,2007,24(7-8):745-751.

[21]Bjornsdottir K, Breidt F, Mcfeeters F.Protective effects of organic acids on survival ofEscherichiacoliO157:H7 in acidic environments[J].Applied and Environmental Microbiology,2006,72(1):660-664.

[22]申凤鸽.食醋对小鼠溃疡性结肠炎的预防作用及机制研究[D].长春：吉林大学,2016.

[23]Entani E, Asai M, Tsujihata S, et al. Antibacterial action of vinegar against food-borne pathogenic bacteria includingEscherichiacoliO157:H7[J].Journal of Food Protection, 1998, 61(8):953-959.

[24]Rutala W A,Barbee S L, Aguiar N C, et al. Antimicrobial activity of home disinfectants and natural products against potential human pathogens[J].Infection Control & Hospital Epidemiology,2000,21(1):33.

[25]Maes M, Galecki P, Chang Y S, et al. A review on the oxidative and nitrosative stress (O & NS) pathways in major depression and their possible contribution to the (neuro)degenerative processes in that illness[J].Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry,2011,35(3): 676-692.

[26]Buonocore G, Perrone S, Tataranno M L. Oxygen toxicity:chemistry and biology of reactive oxygen species[J].Seminars in Fetal & Neonatal Medicine,2010,15(4):186-190.

[27]Fernandez-Mar M I, Mateos R, Garcia-Parrilla M C, et al. Bioactive compounds in wine: resveratrol,hydroxytyrosol and melatonin: a review[J].Food Chemistry,2012,130(4): 797-813.

[28]Ramadan M F, Al-Ghamdi A. Bioactive compounds and health-promoting properties of royal jelly: a review[J].Journal of Functional Foods,2012,4(1):39-52.

[29]Budak N H, Kumbul D D, Savas C M, et al. Effects of apple cider vinegars produced with different techniques on blood lipids in high-cholesterol-fed rats[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2011,59(12):6638-6644.

[30]Budak H N, Guzel-Seydim Z B. Antioxidant activity and phenolic content of wine vinegars produced by two different techniques[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,2010,90(12):2021-2026.

[31]乔艳霞.食醋陈化过程中有机酸、抗氧化能力及风味物质监测研究[D].咸阳：西北农林科技大学,2014.

[32]马锦锦,王晓宇,张娟,等.三种食醋中酚类物质及抗氧化能力的比较研究[J].食品工业科技,2014,35(24):128-131.

[33]梁曹雯,郑志兵.食醋对DPPH自由基及超氧化物清除效果的对比研究[J].食品安全导刊,2016(20):76-77.

[34]Ubeda C, Hidalgo C, Torija M J, et al. Evaluation of antioxidant activity and total phenols index in persimmon vinegars produced by different processes[J].LWT-Food Science and Technology,2011,44(7):1591-1596.

[35]Huetteroth W, Waddell S. Hungry flies tune to vinegar[J].Cell,2011,145(1):17-18.

[36]侯继申,丛秀云,孙光蕊,等.食醋干预下大鼠血清对食管癌EC109细胞凋亡及Survivin表达的影响[J].中国医药生物技术,2015(5):420-423.

[37]Shimoji Y, Kohno H, Nanda K, et al. Extract of Kurosu, a vinegar from unpolished rice, inhibits azoxymethane-induced colon carcinogenesis in male F344 rats[J].Nutrition and Cancer,2004,49(2):170-173.

[38]Mimura A, Suzuki Y, Toshima Y, et al. Induction of apoptosis in human leukemia cells by naturally fermented sugar cane vinegar(kibizu)of Amami Ohshima Island [J]. Bio.Factors,2004,22(1-4):93-97.

[39]程云,李玲,陈莺.食醋足浴辅以音乐放松改善肝癌病人睡眠的效果观察[J].护理研究,2016,30(16):2041-2042.

[40]李幼筠.论食醋的功能性与新型功能性食醋的开发[J].中国酿造,2004,23(1):5-8.

[41]詹亚卿,朱进进,迟雅莉,等.口服食醋治疗肝动脉栓塞化疗术后并发呃逆的疗效观察[J].护理与康复,2015,14 (9):841-843.

[42]Kondo S, Tayama K, Tsukamoto Y, et al. Antihypertensive effects of acetic acid and vinegar on spontaneously hypertensive rats[J].Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry,2001,65(12):2690-2694.

[43]Hu F B, Stampfer M J, Manson J E, et al. Dietary intake of alpha-linolenic acid and risk of fatal ischemic heart disease among women[J].The American Journal of Clinical Nutrition,1999,69(5):890-897.

[44]Sugiyama K, Sakakibara R, Tachimoto H, et al. Effects of acetic acid bacteria supplementation on muscle damage after moderate-intensity exercise[J].Anti-Aging Medicine,2009,7(1):1-6.

[45]Fernandez-Perez R, Torres C, Sanz S, et al. Strain typing of acetic acid bacteria responsible for vinegar production by the submerged elaboration method[J].Food Microbiology,2010,27(8):973-978.

[46]Fukami H, Tachimoto H, Kishi M, et al. Continuous ingestion of acetic acid bacteria: effect on cognitive function in healthy middle-aged and elderly persons[J].Anti-Aging Medicine,2009,6(7)：60-65.

[47]邱俊,王印召,袁玉蛟,等.榆黄蘑醋菌糠用于酿造功能性食醋的研究[J].中国调味品,2015,40(11):43-45.

Research Progress on Nutrition and Health Care Function of Vinegar

YANG Fei1,2,3, ZHANG Hua-shan2,3*

(1.College of Engineering and Technology, Hubei University of Technology, Wuhan 430068,China;2.Key Laboratory of Fermentation Engineering,Ministry of Education,Hubei University of Technology,Wuhan 430068, China;3.Hubei Collaborative Innovation Center for Industrial Fermentation, Wuhan 430068, China)

Vinegar is a worldwide condiment with a long history. Vinegar has rich nutrition value. At the same time, it also has the medical health care function. Review the development history, production process, nutritional components, health care function of vinegar, and mainly introduce the medical health care function and application of vinegar.

vinegar; production process; nutritional components; health care function

2016-11-07 *通讯作者

阳飞(1981-)，男，讲师，硕士，研究方向：发酵工程与生物制药； 张华山(1963-)，男，教授，硕士，研究方向：发酵工程与生物制药。

TS264.22

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.05.039

1000-9973(2017)05-0171-05