镇江香醋挥发性成分研究及包装成本效益分析

姬戎斐，黄腾飞

(1.郑州财税金融职业学院，郑州 450048；2.周口师范学院，河南 周口 466001)

镇江香醋已有1400年的历史，是我国四大名醋之一，镇江香醋也是我国较早受到地域保护的食醋产品[1]。镇江香醋中的香味是其最重要的感官品质之一，能够很大程度上引起消费者的购买欲望，驱动人们消费[2]。镇江香醋中的香气特征是由醋中的多种挥发性成分共同作用的结果，随着科技的发展和进步，科学家们运用各种各样的技术和方法对食醋的挥发性成分进行研究[3-4]。

固相萃取法是20世纪90年代发明的一种检测方法，随着时间的发展，该检测法得到了不断完善，并拥有方便快捷、灵敏度高、萃取头种类多、选择性和重现较高等多种优点[5-6]。

本研究通过利用固相萃取法和气质联用技术，对镇江香醋在不同醋龄中的挥发性成分进行研究，分析挥发性成分的变化规律和作用机理，同时，对镇江香醋的包装成本和收益进行研究和分析，旨在为镇江香醋的醋龄鉴定和产品包装提供理论依据。

1 试验材料及方法

镇江香醋(分别选取醋龄为0，5，10，20，40，80个月)，每个醋龄的镇江香醋取样10个。

正构烷烃、丁二酮、甲基丙醛、甲基丁醛、丙酸乙酯、甲基丁酸、甲丁酸乙酯、甲基丁酸乙酯、苯乙醇、2-呋喃甲醇、苯甲醛、甲基丁醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙醛、乙醇、丙醇、丙酸、丁酸、辛酸和庚酸。

固相微萃取采样器、萃取头、气相色谱-质谱联用仪、电子天平和磁力恒温搅拌器。

1.1 样品处理

取4 mL的镇江香醋放置于10 mL的试管中[7]，添加氯化钠固体1 g，将试管放置于水浴锅中恒温保持10 min，把SPME萃取头插入三角瓶中的顶空部位[8]，吸附镇江香醋中的挥发性成分(20 min)，调节搅拌器转速300 r/min搅拌反应液体，吸附完成后抽回纤维头，拔出萃取头，再将萃取头插入GC-MS仪的气相色谱进样口，进行检测[9-10]。

1.2 镇江香醋工艺流程

镇江香醋的主要原材料为糯米，大糠和麦麸作为辅料，添加特制大曲，通过传统的复式糖化酒精发酵、固态分层发酵和淋醋等一系列工艺措施，经过80 d左右，产出熟醋，使用陶坛密封陈酿半年，获得镇江香醋[11]。镇江香醋具体工艺流程见图1。

图1 镇江香醋主要加工步骤工艺流程Fig.1 The process flow of the main processing steps of Zhenjiang aromatic vinegar

镇江香醋是利用固态分层发酵工艺制作而成，酿造出的醋酸而不涩，香且微甜[12]。独特香味是镇江醋质量的重要标志之一[13]。镇江香醋的独特香气是多种挥发性成分共同作用的结果，对镇江香醋中多种挥发性成分进行分析[14]，深入对发酵过程中挥发性成分的变化规律进行研究[15]，有利于镇江香醋的质量鉴定和评价，规范市场，辨别真假，有效地提高镇江香醋的工艺水平[16]，增大醋的出品率，增高企业效率，促进镇江香醋产业现代化[17]。

2 结果与讨论

2.1 不同醋龄镇江香醋挥发性成分分析

在醋龄为0，5，10，20，40，80个月的镇江香醋中分别取5个样本，利用GC-MS和SPME测量各个样本中挥发性成分的含量，最后取测量5次的平均值，分析挥发性成分在不同醋龄中的变化情况。

通过定性分析，在6种不同的醋龄中一共鉴定出73种挥发性成分，详细情况见表1。

表1 不同醋龄镇江香醋中挥发性成分的鉴定Table 1 Identification of volatile components in Zhenjiang aromatic vinegar with different vinegar ages

图2 不同醋龄镇江香醋中挥发性成分个数变化Fig.2 Variation of volatile components in Zhenjiang aromatic vinegar with different vinegar ages

由表1可知，在鉴定的73种挥发性成分中，含量最多的挥发性成分分别是杂环类和酯类，种类分别为21种和16种，其次是醛类11种、酸类10种、醇类8种、酮类7种。由表1和图2可知，醋龄为0，5，10，20，40，80个月的镇江香醋中的挥发性成分个数分别为38，40，50，65，68，73种，随着镇江香醋醋龄的不断增加，香醋中的挥发性成分也不断增加，其中变化最为明显的为杂环化合物，由醋龄为0个月中的12种增加到醋龄80个月中的21种。

2.2 不同醋龄镇江香醋中酸成分分析

表2 不同醋龄的镇江香醋中酸成分分析Table 2 Analysis of acid components in Zhenjiang aromatic vinegar with different vinegar ages

由表2可知，在6种不同醋龄的镇江香醋中一共检测出10种酸类化合物，3-甲基丁酸是镇江香醋中酸性挥发性成分中含量最高的一种化合物，6种不同醋龄的镇江香醋中3-甲基丁酸含量均高于6900 μg/L。当镇江香醋的陈酿时间小于20个月时，乙酸的含量随着陈酿时间的增加而减少，这是由于乙酸在发酵过程中参与了酯化反应。镇江香醋在醋龄为40个月时的醋酸含量明显高于其余醋龄的醋酸，所以醋酸与镇江香醋的醋龄相关性较小。

在镇江香醋中，乙酸、3-甲基丁酸、2-甲基丙酸和己酸是镇江香醋中主要的3类酸物质。

2.3 不同醋龄镇江香醋中醇成分分析

由表3可知不同醋龄中醇化合物在镇江香醋中含量的变化，通过检测，在6种不同醋龄的镇江醋中均检测到8种醇化合物，其中苯乙醇、2,3-丁二醇、3-甲基丁醇、乙醇和2-甲基丁醇是镇江香醋中含量较多的5类醇化合物。

醇类化合物随着醋龄的变化在镇江香醋中变化较大，大多数醇类化合物都随着醋龄的增加而逐渐减少，在陈酿的过程中，醇类物质易与酯类和醛类物质发生化学反应，导致醇类物质减少。除乙醇以外，其他7种醇类物质都与醋龄呈现负相关，但是相关性较低，所有相关系数均低于0.7。

2.4 不同醋龄镇江香醋中酯成分分析

由表4可知，镇江香醋挥发性成分中的酯类物质丰富，在这6种不同醋龄的镇江香醋中一共检测到14种酯类成分，其中有9种乙酯类化合物，5种乙酸酯类化合物，随着醋龄的增加，醋中的酯种类也不断增加。

酯类物质的总含量明显低于酸类和杂环类物质，其含量与醇类和酮类物质的含量相当，但是大多数酯类物质具有较低的嗅闻阈值，因此，镇江香醋中的酯类物质对香气具有极为重要的贡献。乙酸乙酯和乙酸苯乙酯是镇江香醋中含量较高的酯类物质，两种物质含量占酯类含量的70%左右，是镇江香醋中极为重要的两种酯类物质。

醋龄为20，40，80个月的镇江香醋中的乙酸乙酯含量明显高于醋龄为0，5，10个月的镇江香醋。在检测的过程中，相邻的醋龄中，长醋龄中的乙酸乙酯可能低于短醋龄中的乙酸乙酯，引起这个情况的原因可能是不同季节生产而造成的。但是随着醋龄的增加，醋龄的影响明显高于生产季节对乙酸乙酯含量的影响。

2.5 不同醋龄镇江香醋中醛成分分析

表5 不同醋龄镇江香醋中醛成分分析Table 5 Analysis of aldehyde components in Zhenjiang aromatic vinegar with different vinegar ages

由表5可知，在6种不同醋龄的镇江香醋中一共鉴定出11种醛类化合物，2-甲基-2-丁烯醛和3,4-二烃基苯甲基两种醛类化合物只在20，40，80个月的镇江香醋中检测出来，其他9种醛类化合物均在所有醋龄的镇江香醋中检测到。

6种不同醋龄的镇江香醋中，醋龄为0，5，10个月的镇江香醋中的醛类化合物差异不明显，但是明显低于40个月和80个月的镇江香醋。苯甲醛和3-甲基丁醛在镇江香醋中含量较高的醛类，它们对镇江香醋的整体风味具有非常重要的贡献。

苯甲醛是镇江香醋中含量最高的一种醛类成分，除了醋龄为0个月的醋以外，其他5种醋龄的镇江香醋中，苯甲醛的比例均超过50%。苯甲醛在醋龄为40个月和80个月的镇江香醋中含量明显高于醋龄为0，5，10，20个月的镇江香醋，苯甲醛含量和镇江香醋的线性关系较高，相关系数为0.9078。除此之外，3,4-二烃基苯甲基在醋龄为20，40，80个月中被检测到，且随着醋龄的增加而增加，呈现明显的线性关系，与镇江香醋醋龄的相关系数为0.9113。

2.6 不同醋龄镇江香醋中酮成分分析

表6 不同醋龄的镇江香醋中酮成分分析Table 6 Analysis of ketone components in Zhenjiang aromatic vinegar with different vinegar ages

由表6可知，在6种不同醋龄的镇江香醋中一共鉴定出了7种酮类化合物，7种酮类化合物均存在于镇江香醋的各个醋龄阶段中。3-烃基-2-丁酮和2,3-丁二酮是镇江香醋中含量较高的酮类化合物，这两种酮类化合物是由乳酸菌和酵母菌代谢产生，在镇江香醋的特征风味中具有重要贡献。

3-烃基-2-丁酮(线性关系0.9112)、2-丁酮(线性关系0.9123)和1-苯基-2-丙酮(线性关系0.9234)的含量均与镇江香醋的醋龄有较高的线性关系。除丙酮随着醋龄的增加逐渐减少以外(相关系数为负数)，其他酮类成分均随着醋龄的增加而增加(相关系数为正数)。

2.7 镇江香醋包装成本效益分析

表7 镇江香醋包装成本效益分析Table 7 Cost-benefit analysis of Zhenjiang aromatic vinegar packaging

由表7统计的结果可知，不同的包装材料在成本和收益方面都具有很大的差距。塑料袋包装的镇江香醋因为方便携带，针对的消费市场主要为快餐市场。而玻璃瓶和塑料瓶主要是大瓶包装，针对的消费群体为家庭消费。精致包装：主要针对于高端消费场所和人群，能获得较高的利润，但销量比较有限。

3 小结

通过SPME-GC-MS分析，6种醋龄为0，5，10，20，40，80个月的镇江香醋中一共鉴定出73种挥发性成分，杂环类和酯类，种类分别为21种和16种，其次是醛类11种、酸类10种、醇类8种，酮类7种。醋龄为0，5，10，20，40，80个月的镇江香醋中挥发性成分的个数分别为38，40，50，65，68，73种，随着镇江香醋醋龄的增加，挥发性成分呈现不断增加的趋势。

陈酿对镇江香醋中的酸性成分影响小，醇类化合物随着醋龄的增长而逐渐减少，苯甲醛、苯乙醇、3-烃基-2-丁酮和乙酸乙酯分别为镇江香醋中含量最高的醛、醇、酮和乙酸苯乙酯。陈酿有利于镇江香醋中酯类物质的积累。

不同的包装方式，成本和效益均存在差异，面对不同市场采用不同的包装方式有利于镇江香醋的健康发展。使用塑料袋包装，成本低、体积小和方便携带，适合于快餐市场；塑料瓶和玻璃瓶适合家庭消费；精致包装适合于高端的消费群体。