魏世東，王素英，婁婷婷，趙培，張宏宇*

（1.天津商業(yè)大學(xué) 生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300134；2.天津海關(guān)動(dòng)植物與食品檢測(cè)中心，天津 300461）

傳統(tǒng)發(fā)酵食品有著悠久的歷史和豐富的種類，包括食醋、酸奶、白酒等，以其典型的發(fā)酵風(fēng)味而著稱，這主要得益于傳統(tǒng)發(fā)酵食品所含的豐富風(fēng)味物質(zhì)。因此，這些風(fēng)味物質(zhì)是評(píng)價(jià)發(fā)酵食品品質(zhì)和市場(chǎng)受歡迎程度的重要指標(biāo)。食醋是一種傳統(tǒng)的調(diào)味劑，其營(yíng)養(yǎng)和功能性成分豐富，可以有效地維持人體的生理平衡，具有緩解人體疲勞、降血壓、抗腫瘤、軟化血管、增強(qiáng)食欲、抗氧化以及抗菌等生理功能[1-3]。目前已經(jīng)在其中檢測(cè)出如黃酮、川芎嗪及多酚等多種揮發(fā)性天然生物活性物質(zhì)。研究證實(shí)，食醋可以通過(guò)劑量依賴的方式抑制受試癌細(xì)胞系的增殖[4-5]，還可降低血清固醇和甘油三酯，促進(jìn)體內(nèi)脂質(zhì)的穩(wěn)定[6]。Ren等[7]證實(shí)川芎嗪是一種鈣通道阻滯劑，可以有效抑制血小板的聚集和肌肉細(xì)胞在血管上的收縮，減少細(xì)胞中Ca2+的內(nèi)部流動(dòng)，改善血液循環(huán)。食醋多酚作為一種芳香族化合物，其苯環(huán)上的共軛π健體系對(duì)自由基具有穩(wěn)定作用，可以有效地阻斷自由基鏈反應(yīng)，并且其苯環(huán)上的羥基結(jié)構(gòu)還能夠有效螯合過(guò)渡金屬離子，進(jìn)而防止氧化反應(yīng)[8]。食醋多酚還具有抗癌和抗炎癥等多種功效[9]。

食醋的風(fēng)味主要是由有機(jī)酸、醇、酚、酯、醛、酮及雜環(huán)類等揮發(fā)性成分和氨基酸、糖類等非揮發(fā)性成分共同作用的結(jié)果。揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)雖然含量較低，但能賦予食醋獨(dú)特的香味，對(duì)食醋的整體風(fēng)味起著重要的調(diào)節(jié)作用，直接關(guān)系著消費(fèi)者對(duì)食醋產(chǎn)品的接受度，因此對(duì)食醋揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的研究意義重大。由于食醋的生產(chǎn)和食用習(xí)慣受地域和文化的影響，不同國(guó)家以及地區(qū)都有著自己獨(dú)特的食醋產(chǎn)品，包括亞洲國(guó)家典型的谷物發(fā)酵醋和歐美國(guó)家以水果為原料的果醋，由于釀造原料及工藝的不同，其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的組成也具有豐富多樣的特點(diǎn)?；诖?，如何對(duì)不同品牌、不同地域的食醋產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)估，引起人們的極大關(guān)注，高效而靈敏的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè)方法對(duì)食醋的品質(zhì)評(píng)價(jià)尤為重要。建立準(zhǔn)確、快速的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè)方法，高效精準(zhǔn)地檢測(cè)食醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量，是保障不同來(lái)源食醋食用品質(zhì)的重要基礎(chǔ)，也逐漸成為食醋發(fā)酵工藝及品質(zhì)評(píng)價(jià)的重要依據(jù)，其特征性成分也可以用作感官評(píng)價(jià)和鑒別真?zhèn)蔚闹笜?biāo)。因此本文重點(diǎn)對(duì)食醋揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成及其檢測(cè)方法的研究進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述，分析比較了檢測(cè)方法在谷物醋和水果醋中的應(yīng)用，以期為食醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析評(píng)價(jià)及其風(fēng)味品質(zhì)調(diào)控提供理論依據(jù)，為選擇食醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的檢測(cè)方法提供科學(xué)參考。

1 食醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的形成

發(fā)酵食品中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類多、含量少，各風(fēng)味物質(zhì)之間有著顯著的相互作用（表1）。揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要為食醋中香氣成分，可以通過(guò)人的嗅覺(jué)被感知到，如酸類、醇類、酯類、酮類、醛類、酚類和雜環(huán)類等風(fēng)味物質(zhì)。這些香氣物質(zhì)按照一定的比例組合，可以為食醋提供獨(dú)特的香味。愉悅的香氣可以提高食欲，增強(qiáng)消化功能[10-11]。

表1 食醋中特征性揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的組成及其風(fēng)味貢獻(xiàn)Table 1 Composition and contribution of characteristic volatile flavor compounds in vinegar

1.1 通過(guò)微生物糖代謝產(chǎn)生的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

食醋發(fā)酵主要包括3個(gè)反應(yīng)階段。第一階段是糖化階段，微生物分泌的酶對(duì)淀粉進(jìn)行水解，產(chǎn)生單糖、短鏈多糖等。其中一部分為微生物的生長(zhǎng)提供充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還有一部分則是進(jìn)入到成品醋，成為食醋風(fēng)味物質(zhì)形成的前體[12]。第二階段為酒精發(fā)酵階段，食醋中的醇類物質(zhì)如乙醇、苯乙醇、異丁醇、2，3-丁二醇、異戊醇和2-甲基丁醇等主要在酒精發(fā)酵階段產(chǎn)生?？傮w來(lái)說(shuō)，醇類物質(zhì)的風(fēng)味較柔和[13]。其中苯乙醇具有玫瑰香氣，異戊醇呈微甜但略帶澀味，2，3-丁二醇帶有甜味，這些醇類物質(zhì)為食醋提供了甜味和香味[14]。在山西陳醋、鎮(zhèn)江香醋、四川麩醋和天津獨(dú)流醋4種地域性的食醋中，共檢測(cè)到24種醇類物質(zhì)，其中鎮(zhèn)江香醋中的醇類物質(zhì)種類最多，達(dá)到14種，并且其含量也最高[15-17]。第三階段為醋酸發(fā)酵，在醋酸菌為優(yōu)勢(shì)菌的菌群的共同作用下，開(kāi)始產(chǎn)生醋酸和其他有機(jī)酸，包括可揮發(fā)性和不可揮發(fā)性有機(jī)酸。在醋酸發(fā)酵過(guò)程中，醋酸菌是最主要的產(chǎn)酸菌，可以將乙醇氧化為乙酸，同時(shí)伴隨著其他大量有機(jī)酸的產(chǎn)生[18]。Zhu等[19]通過(guò)對(duì)山西陳醋的研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)酵起始階段，乳桿菌數(shù)量逐漸增多，乳酸的產(chǎn)量明顯升高；隨著發(fā)酵的進(jìn)行，醋酸桿菌屬微生物逐漸占據(jù)主要地位，在此階段醋酸含量迅速升高。鄭宇等[20]利用高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）技術(shù)對(duì)山西老陳醋、鎮(zhèn)江香醋以及四川麩醋中的有機(jī)酸進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)四川麩醋中乙酸的含量最低，但乳酸含量最高。由于山西陳醋、鎮(zhèn)江香醋、四川麩醋和天津獨(dú)流醋所使用的原料的不同，對(duì)這4種食醋中的酸類物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)山西陳醋中酸類物質(zhì)含量最高，但四川麩醋中的乳酸含量是這4種食醋里最高的，占總有機(jī)酸的55%。乳酸、蘋(píng)果酸等可以緩解乙酸的刺激性，所以四川麩醋具有酸味柔和、酸中回甜的特點(diǎn)[15，21-23]。

1.2 通過(guò)蛋白質(zhì)降解及美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

在熱加工過(guò)程中，食醋中的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變導(dǎo)致其變性，在弱酸性的條件下，蛋白質(zhì)被水解為氨基酸，隨后部分氨基酸進(jìn)一步生成醛、酮類等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。短碳鏈的醛、酮?dú)馕遁^弱、容易揮發(fā)；長(zhǎng)碳鏈的醛、酮類化合物具有花香、果香、脂肪香等香氣[24-25]。食醋中醛類成分包括糠醛、乙醛、甘油醛等，其中含量較高的醛類物質(zhì)是乙醛和糠醛，乙醛具有輕微的水果香氣，在食醋的風(fēng)味中起到調(diào)和的作用，但過(guò)量的乙醛會(huì)產(chǎn)生刺激性氣味，從而影響食醋的品質(zhì)[26]。食醋中的酮類物質(zhì)主要有苯乙酮、2，3-丁二酮、乙偶姻、苯丙酮等，其中甲基酮類化合物具有獨(dú)特的清香和果香，2，3-丁二酮和3-羥基2-丁酮具有奶油香。除此之外，酮類物質(zhì)還是生成川芎嗪的重要前體物質(zhì)[11，26]。杜大釗等[24]通過(guò)對(duì)四川麩醋風(fēng)味物質(zhì)的解析，發(fā)現(xiàn)四川麩醋經(jīng)陳釀后，醛、酮的含量增多，這些在陳釀過(guò)程中產(chǎn)生的香氣物質(zhì)使食醋的風(fēng)味更加飽滿。

還原糖和氨基酸共同作用會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生類黑素、糠醛、吡嗪類化合物等風(fēng)味物質(zhì)。類黑素主要產(chǎn)生于谷物醋的烘培、蒸煮、陳釀階段以及果醋的陳釀階段。醋中的酚類化合物也會(huì)和類黑素發(fā)生聚合反應(yīng)，從而增強(qiáng)抗氧化力[27]。美拉德反應(yīng)發(fā)生在食品加熱和儲(chǔ)存過(guò)程中，對(duì)食品的外觀和口感有重要影響[28]。吡嗪類化合物是食醋所專有的風(fēng)味物質(zhì)之一，其主要是通過(guò)氮源的降解而產(chǎn)生。如川芎嗪是在食醋的烘焙、蒸煮和陳化的過(guò)程中通過(guò)美拉德反應(yīng)所產(chǎn)生的，具有咖啡味、烘烤香等風(fēng)味，是食醋中的功能性成分之一[2，21]。Al-Dalali等[29]對(duì)鎮(zhèn)江香醋的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)鎮(zhèn)江香醋中含有2，4，5-三甲基-1，3-二氧戊烷和苯并噻唑這兩種雜環(huán)類化合物。孫宗保等[14]對(duì)鎮(zhèn)江香醋中雜環(huán)類化合物在陳釀階段的變化進(jìn)行了分析，在鎮(zhèn)江香醋中得到吡嗪、惡唑、呋喃和吡咯這4類為主的27種雜環(huán)類化合物，這些雜環(huán)類化合物為鎮(zhèn)江香醋提供了獨(dú)特的香味特征。糠醛是鎮(zhèn)江香醋中含量最高的呋喃類化合物，在新醋和陳釀6個(gè)月時(shí)含量可達(dá)到97 mg/L，但隨著陳釀時(shí)間的延長(zhǎng)，其含量也在不斷地降低，而其含量在葡萄酒醋等果醋的陳釀階段中呈上升趨勢(shì)，主要原因可能是因?yàn)閮煞N醋所使用原料的不同[14]。

1.3 通過(guò)酯化反應(yīng)產(chǎn)生的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

酯類化合物主要是由有機(jī)酸和醇通過(guò)酯化反應(yīng)形成。酯類物質(zhì)是食醋中主要的呈香風(fēng)味物質(zhì)，其有較高的揮發(fā)性。酯類風(fēng)味物質(zhì)主要是由醋酸菌、酵母菌在酯化酶作用下將醇類物質(zhì)和有機(jī)酸酯化形成的，能夠給食醋帶來(lái)果香或花香氣味，如乙酸乙酯具有水果香，乙酸苯乙酯呈玫瑰香和蜂蜜香[11，19]。Wu 等[18]發(fā)現(xiàn)多種酯類化合物共同作用為食醋帶來(lái)了獨(dú)特性風(fēng)味，并提高了食醋的品質(zhì)。馬敬[30]在青稞麩皮醋中檢測(cè)到40種酯類物質(zhì)，是青稞麩皮醋中的主要香氣成分，其中乙酸乙酯、乙酸苯乙酯、乙酸2-甲基丁酯和乙酸異戊酯的含量占比最高。杜大釗等[24]在四川麩醋及其陳釀的過(guò)程中共檢測(cè)到13種酯類物質(zhì)，酯類物質(zhì)的種類及含量隨陳釀時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，發(fā)生此類情況可能是酯類物質(zhì)在酸性條件下水解造成的，但隨著陳釀的進(jìn)行，也會(huì)產(chǎn)生少量新的酯類物質(zhì)，這些酯類物質(zhì)的共同作用使陳釀后四川麩醋的風(fēng)味更加柔和。在對(duì)山西陳醋、四川麩醋、鎮(zhèn)江香醋和天津獨(dú)流醋的研究中，在這4個(gè)地域食醋中共檢測(cè)到23種酯類物質(zhì)，其中在天津獨(dú)流醋中檢測(cè)到13種，相比于其他3種食醋種類最多，而四川麩醋中酯類化合物含量相對(duì)較高。

1.4 來(lái)源于原料的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

酚類物質(zhì)不僅為食醋帶來(lái)了各種復(fù)雜的風(fēng)味特征，還可以起到抗氧化作用[14]。酚類物質(zhì)主要來(lái)自原材料，果醋和谷物醋中酚類化合物的種類和含量差別較大，谷物醋中的兒茶素、沒(méi)食子酸、芥子酸和阿魏酸等多酚含量較高，但綠原素、咖啡酸和根皮苷等含量要低于果醋[31]。在食醋釀造中，多酚和黃酮在各個(gè)階段變化較小，阿魏酸的含量在發(fā)酵過(guò)程中變化非常明顯。酚類物質(zhì)能起到呈香和助香的作用，對(duì)醋的質(zhì)量極其重要。Du等[32]在山西陳醋中鑒定出41種酚類物質(zhì)，更有多種酚類物質(zhì)被首次檢測(cè)到。

1.5 其他生物過(guò)程形成的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

食醋中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)繁多，來(lái)源復(fù)雜，還有一些風(fēng)味物質(zhì)的形成并不明確。例如，有學(xué)者在食醋中還檢測(cè)出少量的烷類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。鄧永健等[33]通過(guò)對(duì)發(fā)酵米醋中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)了四甲氧基丁烷和（1-甲基乙氧基）-丁烷。

2 食醋風(fēng)味分析方法的研究

食醋中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)是反應(yīng)其品質(zhì)的重要組成部分之一，對(duì)食醋的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及風(fēng)味特色有著重要影響，可作為食醋的特征鑒定物。而有別于傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗(yàn)的鑒別方法，定性和定量的現(xiàn)代風(fēng)味化學(xué)分析方法的引入對(duì)食醋的鑒別、品質(zhì)評(píng)價(jià)以及質(zhì)量控制起到了積極的作用。風(fēng)味物質(zhì)的提取和富集方法的合理使用是進(jìn)行定性和定量分析的前提，而對(duì)風(fēng)味物質(zhì)的定性和定量分析的關(guān)鍵是所選儀器的色譜分離度和檢測(cè)器的靈敏度，只有將風(fēng)味物質(zhì)提取富集和分析方法有機(jī)結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)其高效和準(zhǔn)確的檢測(cè)。

目前，食醋中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分離分析普遍使用的方法有氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）、嗅覺(jué)測(cè)定法（olfactometer）以及飛行時(shí)間質(zhì)譜法（time of flight mass spectrometry，TOF-MS） 與液液萃?。╨iquid-liquid extraction，LLE）、固相微萃取（solid-phase microextraction，SPME）、頂空固相微萃?。╤eadspace solid-phase microextraction，HS-SPME）、同時(shí)蒸餾萃?。╯imultaneous distillation-extraction，SDE）以及溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)（solvent assisted flavor evaporation，SAFE）等相結(jié)合。本文將不同的前處理方法和分析方法相結(jié)合對(duì)食醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)的研究進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)上述方法的原理、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行了比較。

2.1 食醋樣品的前處理方法

目前，食醋樣品前處理方法主要包括LLE、SPME、HS-SPME、SDE以及SAFE等（表2）。LLE是用溶劑提取食醋中的揮發(fā)性成分，這種方法也叫溶劑直接萃取法，是最常見(jiàn)的萃取方法，LLE可以利用不同的溶劑萃取出揮發(fā)性成分，但是這種萃取方法較為繁瑣且需要消耗大量溶劑[34]。SPME是一種綜合了采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣的預(yù)處理技術(shù)，并且具有選擇性強(qiáng)、靈敏度高、適用范圍廣等特點(diǎn)[28]。SPME通常與GC-MS進(jìn)行聯(lián)用，從而完成對(duì)食醋中風(fēng)味物質(zhì)的分析。Zhu等[35]利用SPME對(duì)山西陳醋中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行萃取，并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化，將SPME的基質(zhì)效應(yīng)降到了最低。HS-SPME則是在SPME的基礎(chǔ)上將蒸汽相和被分析樣同時(shí)置于一個(gè)頂部的密閉系統(tǒng)中，與其他樣品制備技術(shù)相比較，其可以進(jìn)行萃取和濃縮同時(shí)操作，并且其操作簡(jiǎn)單、靈敏度較好，對(duì)易揮發(fā)成分具有較強(qiáng)的提取能力[36]。SDE是一種將樣品中水蒸氣蒸餾和餾分的溶劑萃取結(jié)合起來(lái)的前處理方法。SDE的試驗(yàn)流程更簡(jiǎn)便，樣品的損失也更少[37]。SDE與HS-SPME和SPME相比，具有較高的萃取量和較好的重復(fù)性，而且其操作也比較簡(jiǎn)單，定性定量的能力更好，但是SDE對(duì)于高沸點(diǎn)的物質(zhì)檢測(cè)性能較差。袁仲等[38]利用LLE和SDE分別對(duì)食醋進(jìn)行了前處理，發(fā)現(xiàn)SDE對(duì)于低沸點(diǎn)的揮發(fā)性物質(zhì)的檢測(cè)能力較強(qiáng)，但是對(duì)于高沸點(diǎn)物質(zhì)的檢測(cè)能力要明顯弱于LLE。因此，很多研究者將SDE與GC-MS聯(lián)用，主要是對(duì)食醋中低沸點(diǎn)的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析。SAFE是一種低溫高真空的香氣提取方法，可以高效快速地從食品基質(zhì)中分離出揮發(fā)性物質(zhì)，并且能夠避免油脂等成分的干擾[39-40]。李婷婷等[40]采用HS-SPME和SAFE對(duì)刺梨汁進(jìn)行了預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)這兩種方法對(duì)揮發(fā)性成分的提取效率不同，其中HS-SPME對(duì)低沸點(diǎn)易揮發(fā)成分的提取效率較好，而SAFE則是對(duì)高沸點(diǎn)不易揮發(fā)性成分的提取效果更好，因此將這兩種方法提取得到的揮發(fā)性成分互補(bǔ)分析，從而可以更全面地確定樣品中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。將以上前處理方法和色譜、質(zhì)譜等分析方法有機(jī)結(jié)合，可以有效解決食醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的檢測(cè)分析問(wèn)題。

表2 食醋樣品前處理方法的比較Table 2 Comparison of pretreatment methods of vinegar samples

2.2 GC-MS法在食醋揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

香氣是反映食醋質(zhì)量的重要指標(biāo)，目前對(duì)揮發(fā)性香氣物質(zhì)前處理的方法通常與GC-MS技術(shù)結(jié)合來(lái)檢測(cè)分析食醋中的香氣成分，主要包括酸、酯、醇、醛、雜環(huán)類等。

2.2.1 液液萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法

袁仲等[38，47]采用LLE對(duì)山西老陳醋和鎮(zhèn)江恒順香醋的揮發(fā)性成分進(jìn)行分離，并結(jié)合GC-MS對(duì)這兩種傳統(tǒng)食醋進(jìn)行定性定量分析，分析結(jié)果表明山西老陳醋中的酸味物質(zhì)的種類和含量都要高于鎮(zhèn)江香醋，但低沸點(diǎn)物質(zhì)的含量明顯低于鎮(zhèn)江香醋，因此山西老陳醋的酸味更明顯，但香味略遜于鎮(zhèn)江香醋。李大為等[48]結(jié)合LLE和GC-MS發(fā)現(xiàn)懷山藥醋中含有21種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中酸類物質(zhì)和酯類物質(zhì)的含量較高。

2.2.2 固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法

SPME-GC-MS是一種常見(jiàn)的檢測(cè)液體食品中風(fēng)味物質(zhì)的分離分析方法，該分析方法在食醋的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析中具有良好的重復(fù)性、再現(xiàn)性、準(zhǔn)確性和線性關(guān)系。Chinnici等[49]利用固相萃取結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對(duì)西方3種不同食醋（摩德納傳統(tǒng)黑醋、摩德納黑醋和雪利酒醋）的香氣成分進(jìn)行了檢測(cè)分析，鑒定出約90種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。Zhu等[35]利用SPME-GC-MS測(cè)定山西陳醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，通過(guò)與氣味活性值分析相結(jié)合，鑒定出19種特征揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中乙酸、丙酸、三甲基惡唑、丁酸、乙酸乙酯、三甲基丁酸和糠醛在山西陳醋中呈現(xiàn)的氣味較強(qiáng)烈，這些揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)確定了山西陳醋中脂肪香、烘焙香、水果香以及花香等香味特征。杜大釗等[24]采用SPME-GC-MS對(duì)四川麩醋陳釀過(guò)程中的揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明，隨著陳釀的進(jìn)行，四川麩醋中風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量也會(huì)發(fā)生改變。門(mén)戈陽(yáng)等[50]利用SPME-GC-MS對(duì)山楂果醋中產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行鑒定，結(jié)果表明，山楂果汁中的芳香物質(zhì)以醇類物質(zhì)為主。隨著發(fā)酵過(guò)程的推進(jìn)，山楂果汁發(fā)酵成山楂果醋，發(fā)現(xiàn)風(fēng)味物質(zhì)的種類更加豐富，且酸類化合物的含量明顯升高，并且其他香氣成分如酮、醛的含量也都略有增長(zhǎng)，也為果醋貢獻(xiàn)了一些獨(dú)特的香味。

目前來(lái)說(shuō)，HS-SPME-GC-MS已經(jīng)成功應(yīng)用于分析各種食醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[51-52]。周鈺欣等[22]利用HS-SPME-GC-MS對(duì)5種固態(tài)發(fā)酵的食醋中揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測(cè)分析，在5種食醋中共檢測(cè)到8類香氣物質(zhì)，主要有酯類、醛類、醇類、雜環(huán)類等風(fēng)味物質(zhì)。Al-Dalali等[29，53]采用 HS-SPME-GC-MS 對(duì)龍門(mén)醋中的揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測(cè)，在龍門(mén)香甜米醋、龍門(mén)香醋和龍門(mén)米醋中共檢測(cè)出68種揮發(fā)性化合物，其中龍門(mén)香甜米醋樣品中含有較高濃度的酸類、醇類、酯類、醛類等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，龍門(mén)香醋中則含有更多的酮類、酚類、醛類以及雜環(huán)類等風(fēng)味物質(zhì)，這些風(fēng)味物質(zhì)的共同作用為龍門(mén)醋帶來(lái)獨(dú)特的風(fēng)味。祁勇剛等[54]利用HS-SPME-GC-MS對(duì)單料米醋和雙料米醋的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)雙料米醋中香氣物質(zhì)的種類明顯多于單料米醋，進(jìn)而雙料米醋的香型更加豐富，香氣更加濃郁。在這兩種食醋中都檢測(cè)出醇、醛、酮、酸和吡嗪類等香氣物質(zhì)，其中醛類、酯類、酸類及吡嗪類在米醋的香氣成分中占主要地位。

2.2.3 同時(shí)蒸餾萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法

袁仲等[46]采用SDE對(duì)山西老陳醋和鎮(zhèn)江恒順香醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分離，隨后應(yīng)用GC-MS對(duì)其進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)醋酸、戊酸、3-羥基-2-乙基-丁酸、苯甲酸等酸性成分在山西老陳醋中的含量較高；而鎮(zhèn)江香醋中吡啶、2-糠醛、四甲基肼等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相比于山西陳醋的含量要高，為鎮(zhèn)江香醋提供了獨(dú)特的香氣。喬海軍等[55]利用SDE對(duì)云曉養(yǎng)生保健醋進(jìn)行預(yù)處理，結(jié)合GC-MS對(duì)保健醋中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果表示云曉養(yǎng)生保健醋中含有醋酸、丙酸、3-甲基丁醛等43種風(fēng)味物質(zhì)，這些風(fēng)味物質(zhì)的共同作用，使其產(chǎn)生特有的香味和獨(dú)特的風(fēng)格。Blanch等[56]通過(guò)SDE與GC-MS結(jié)合，在傳統(tǒng)酒醋和雪利酒醋中共檢測(cè)到61種揮發(fā)性風(fēng)味成分，其中從雪利酒醋中檢測(cè)出53種香氣成分。

2.2.4 溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)-氣質(zhì)聯(lián)用法

Liang等[57]采用SAFE-GC-MS和氣相色譜-嗅覺(jué)測(cè)定（GC-olfactometer，GC-O）法對(duì)陳化前后山西陳醋中的香味物質(zhì)進(jìn)行分析。結(jié)果表明，陳化前后食醋中香氣分子基本上是一樣的，但陳化后的食醋中帶有刺激性氣味的化合物會(huì)消失，而吡嗪類風(fēng)味物質(zhì)的含量明顯增多，如川芎嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2，3-二甲基吡嗪等，這些在陳釀過(guò)程中產(chǎn)生的香味成分，在一定程度上使陳醋的風(fēng)味更加飽滿、醇厚。

2.3 嗅覺(jué)測(cè)定法在食醋揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

GC-MS是一種檢測(cè)食醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)最常見(jiàn)的方法，但不能確定各揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的氣味強(qiáng)度和對(duì)食醋整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)度。感官嗅聞法可以靈敏的確定樣品的總體氣味，但是無(wú)法區(qū)分氣味組成的各組分。GC-O將人類的嗅覺(jué)和氣相色譜分離功能相結(jié)合，可以對(duì)氣味同時(shí)進(jìn)行定性和定量分析，樣品通過(guò)色譜柱流出后，由經(jīng)過(guò)嗅覺(jué)檢測(cè)培訓(xùn)的專業(yè)人員識(shí)別并記錄揮發(fā)滲出物的保留時(shí)間和香氣描述，從而實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜的風(fēng)味物質(zhì)中篩選出特征性風(fēng)味物質(zhì)的目的，解決GC-MS所不能解決的問(wèn)題，在食品領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[58]。

袁源等[41]、Zhou等[59]分別采用LLE結(jié)合GC-O和HS-SPME結(jié)合GC-O-MS，在鎮(zhèn)江香醋中檢測(cè)到60種和68種風(fēng)味物質(zhì)，并對(duì)鎮(zhèn)江香醋中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析，確定了乙酸、糠醛、川芎嗪、2，3-丁二酮等特征性風(fēng)味物質(zhì)。有學(xué)者利用頂空固相微萃取-香精稀釋-氣相色譜-嗅覺(jué)聯(lián)用技術(shù)（HS-SPME-aroma extract dilution analysis combined with gas chromatographyolfactometry，HS-SPME-AEDA-GC-O）在龍門(mén)米醋中共檢測(cè)到30種香氣活性成分，確定了乙酸、糠醛、壬醛、癸醛、2-苯乙醇、2-苯乙酸、2-羥基-4-甲基戊酸乙酯、γ-壬內(nèi)酯等是龍門(mén)米醋中最重要的香氣活性化合物，并首次檢測(cè)到2-乙基-4，5-二甲基惡唑和3-（甲硫基）丙酸乙酯這兩種化合物作為龍門(mén)米醋的香氣活性化合物[29]。Callejón 等[60]采用 HS-SPME 和 LLE 對(duì)雪利醋中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行提取，結(jié)合GC-O在雪利酒醋中鑒定出64種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，強(qiáng)調(diào)了乙酸、雙乙酰和乙酸乙酯對(duì)雪利醋的香氣有重大貢獻(xiàn)。孫宗保等[16]利用HS-SPME結(jié)合GC-O分辨出在檢測(cè)到的鎮(zhèn)江香醋72種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中有45種風(fēng)味物質(zhì)為鎮(zhèn)江香醋貢獻(xiàn)了香氣，并初步確定了鎮(zhèn)江香醋的特征性風(fēng)味物質(zhì)。范夢(mèng)蝶等[61]采用SDE對(duì)山西陳醋樣品進(jìn)行處理，結(jié)合GC-MS及GC-O對(duì)山西陳醋晾曬前后的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)，確定了晾曬前后山西陳醋的特征香氣，并且發(fā)現(xiàn)吡嗪類風(fēng)味物質(zhì)含量增多，可能是醋液在陳化晾曬階段發(fā)生了美拉德反應(yīng)，生成雜環(huán)類風(fēng)味物質(zhì)，雜環(huán)類風(fēng)味物質(zhì)的積累為食醋貢獻(xiàn)了特征性香氣。嗅聞測(cè)定法的應(yīng)用可以捕獲食醋的香氣信息，通過(guò)與GC-MS相結(jié)合，可以對(duì)食醋的感官特征進(jìn)行定性定量分析，確定食醋中的特征性風(fēng)味物質(zhì)，準(zhǔn)確地評(píng)測(cè)食醋的風(fēng)味品質(zhì)。

2.4 飛行時(shí)間質(zhì)譜法在食醋揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)（gas chromatography-time of flight mass spectrometry，GC-TOF-MS）是一種分析復(fù)雜樣品的強(qiáng)大且有效的技術(shù)，具有強(qiáng)大的分辨能力，并且能夠精準(zhǔn)定性，比傳統(tǒng)的GC-MS具有明顯的優(yōu)勢(shì)。Gong等[8]綜合了全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜（comprehensive two-dimensional gas chromatography-time of flight mass spectrometry，GC×GC TOF-MS）和GC-O對(duì)鎮(zhèn)江香醋中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)，在鎮(zhèn)江香醋中發(fā)現(xiàn)了360種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中酮類物質(zhì)的種類最高，除此之外，還檢測(cè)出大量的酯類、醛類、醇類、呋喃等風(fēng)味物質(zhì)。吳震等[62]利用HSSPME-TOF-MS對(duì)桑葚果渣醋和桑葚果汁醋中的香氣成分進(jìn)行解析，發(fā)現(xiàn)果渣醋中香氣成分的種類和含量都要高于果汁醋，這也進(jìn)一步說(shuō)明了，桑葚果渣醋具有更加豐富的香味。目前TOF-MS在各種食品揮發(fā)性成分的檢測(cè)分析中應(yīng)用的越來(lái)越廣泛?；诓煌瑱z測(cè)方法的食醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的檢出數(shù)量見(jiàn)表3。

表3 基于不同檢測(cè)方法的食醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的檢出數(shù)量Table 3 The number of volatile flavor compounds in vinegar based on different detection methods

3 總結(jié)及展望

作為一種傳統(tǒng)的發(fā)酵食品，食醋含有豐富的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，主要通過(guò)微生物代謝、蛋白質(zhì)降解、酯化反應(yīng)、美拉德反應(yīng)等形成，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相互作用為食醋貢獻(xiàn)了豐富的香味。但由于各種食醋的發(fā)酵原料、地理環(huán)境以及發(fā)酵工藝的不同，其特征性揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成也不盡相同。因此，高效而靈敏的風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè)方法對(duì)食醋的品質(zhì)評(píng)價(jià)具有重要意義，可以直接體現(xiàn)食醋的食用性和發(fā)酵工藝等重要指標(biāo)。食醋中風(fēng)味物質(zhì)的檢測(cè)方法也在不斷改進(jìn)，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品風(fēng)味成分的快速鑒定。關(guān)于食醋中風(fēng)味物質(zhì)的檢測(cè)分析方法主要有GC-MS、GC-O、TOF-MS等，通過(guò)結(jié)合 LLE、SPME、HS-SPME、SDE、SAFE 等前處理方法，可以快速、高效地檢測(cè)分析食醋中的揮發(fā)性風(fēng)味成分，其中GC-MS是一種檢測(cè)食醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)最常見(jiàn)的方法，針對(duì)GC-MS無(wú)法檢測(cè)出香氣成分的氣味強(qiáng)度和對(duì)食醋整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)度，GC-O則可以解決GC-MS所不能解決的問(wèn)題，可以在復(fù)雜的風(fēng)味物質(zhì)中篩選出特征性風(fēng)味物質(zhì)，從而評(píng)估其風(fēng)味貢獻(xiàn)度。TOF-MS技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步提高了對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)精準(zhǔn)定性的能力。每種方法存在各自的優(yōu)勢(shì)和不足，結(jié)合不同的檢測(cè)方法相互驗(yàn)證從而使研究結(jié)果更準(zhǔn)確。

食醋中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)是食醋品質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，特別是特征性揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)與食醋的產(chǎn)地和品牌價(jià)值密切相關(guān)，基于風(fēng)味物質(zhì)組成建立食醋的品質(zhì)評(píng)價(jià)體系也是食醋產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。近幾年，食醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的研究取得了巨大的進(jìn)步，但也面臨著挑戰(zhàn)。由于食醋揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成的復(fù)雜性以及目前采用的檢測(cè)設(shè)備比較昂貴，一定程度上限制了基于揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)對(duì)食醋進(jìn)一步的品質(zhì)評(píng)價(jià)。食醋揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)在未來(lái)的發(fā)展方向主要有以下幾個(gè)方面：（1）部分揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的生源途徑還不是十分明確，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)之間的相互作用及其各組分的含量與其風(fēng)味貢獻(xiàn)度的關(guān)系需要得到進(jìn)一步解析；（2）食醋揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的研究應(yīng)朝著便捷、高效、多種分析技術(shù)相結(jié)合的趨勢(shì)發(fā)展，更全面地對(duì)食醋進(jìn)行檢測(cè)分析，以建立基于風(fēng)味物質(zhì)的食醋品質(zhì)評(píng)價(jià)體系。