全 文 ：第 36 卷　第 10期 西北农林科技大学学报(自然科学版) Vo l.36 No.10
2008 年 10 月 Journal o f No rthw est A&F Unive rsity(Nat.Sci.Ed.) Oct.2008
岐山高粱醋陈化期香气成分研究＊
解华东 ,布丽君 ,李志西 ,樊艳丽 ,李　博 ,毋锐琴 ,张学良
(西北农林科技大学食品科学与工程学院 ,陕西 杨凌 712100)
[ 摘　要] 　【目的】研究岐山高粱醋陈化期香气成分的变化规律。【方法】以岐山高粱醋为材料 , 采用气相色谱-
质谱(GC-MS)联用法及紫外分光光度法 ,对岐山高粱醋陈化期香气成分及紫外光谱曲线变化规律进行了研究。【结
果】检测到的岐山高粱醋香气成分有 24 种 ,分别为酸类 、酮类 、醇类 、醛类 、酯类及吡嗪类等;岐山醋香气成分中的酸
类 、醇类 、酯类 、醛类和吡嗪类物质在陈化期呈增加趋势 , 其中酸类 、醇类 、酯类物质增加趋势缓慢 , 醛类和吡嗪类物质
增加趋势较为明显 ,而酮类则呈缓慢下降趋势。岐山高粱醋馏出物在 245～ 330 nm 波长的紫外吸收强度随陈化期的
延长而逐渐增加。【结论】陈化使岐山高粱醋中的香气成分增加 ,对改善醋的品质有积极作用。
[ 关键词] 　岐山高粱醋;陈化期;香气成分;GC-MS;紫外光谱曲线
[ 中图分类号] 　TS264.2+2 [ 文献标识码] 　A [ 文章编号] 　1671-9387(2008)10-0168-05
Research on the fragrance elements of Qishan sorghum vinegar
during the post-maturation
XIE Hua-dong , BU Li-jun , LI Zhi-xi , FAN Yan-li , LI Bo ,WU Rui-qin ,ZHANG Xue-liang
(Col lege o f Food S cience and Engineer ing , Northwest A&F Univer sity ,Yang l ing , Shaan xi 712100 , China)
Abstract:【Objective】The reseach w as to study the rule of the f rag rance elements of Qishan so rghum
vinega r during the post-maturat ion.【Method】Qishan sorghum vinegar w as tested through gas chromato-
g ram-mass spectrum (GC-MS)and UV spectrophotometry.【Result】The result show ed that the f ragrance
elements o f Qishan so rghum vinegar included 24 compounds.They were acid , alcohol , ester , aldehyde , ke-
to ne ,py razine etc;During the po st-maturation , the content o f acid , alcohol , and ester increased slow ly and
the content of aldehyde and py razine increased quickly ,but the content of ketone decreased slow ly.The ul-
t ravio le t spect ra absorption intensity increased gradually between the w aveleng th o f 245 nm and 330 nm
during the po st-maturation.【Conclusion】Post-maturat ion make the f rag rance elements of Qishan so rghum
vinega r incresed.It is helpful to improve the quali ty of Qishan sorghum vinegar.
Key words:Qishan so rghum vinegar;post-maturation;frag rance elements;GC-MS;ul traviolet spect ra
curve
　　食醋是生产历史悠久 、应用广泛的重要调味
品[ 1] 。食醋不仅具有调味功能 ,还具有良好的保健
功能[ 2-4] 。现代研究表明 ,食醋具有缓解疲劳 、调节
血糖和脂质代谢 、抗氧化 、促进食欲等作用[ 5-8] 。魏
宗萍等[ 9] 对食醋功能特性的研究表明 ,食醋还具有
一定的减肥降脂作用 。食醋的口感和香味与食醋的
组成成分密切相关。刘杨岷等[ 10] 和吴鸣[ 11] 对食醋
风味成分的研究表明 ,醋酸是酿造醋中的主要成分 ,
＊[收稿日期] 　2007-10-24
[基金项目] 　陕西省科技攻关项目(2005K03-G03)
[作者简介] 　解华东(1980-),男 ,河南宁陵人 ,在读博士 ,主要从事食品生物技术研究。
[通讯作者] 　李志西(1958-),男 ,陕西临潼人 ,教授,博士生导师 ,主要从事谷物功能食品和发酵技术创新研究。
DOI :10.13207/j.cnki.jnwafu.2008.10.003
糖分 、氨基酸 、酯 、醛 、醇类为微量化学成分 ,但对食
醋特有的色 、香 、味的形成有十分重要的作用 。这些
常量和微量化学成分在食醋陈化过程中会发生一系
列物理 、化学变化 ,从而影响到食醋的风味。目前 ,
国内对食醋香气成分的研究报道还不多见。毛淑杰
等[ 12]用气相色谱-质谱联用法对食醋中的挥发性香
气成分进行分析 ,李丽等[ 13] 用气相色谱法对山西老
陈醋香气成分进行了初步研究 ,并初步建立了食醋
香气成分的分析方法 ,而对食醋陈化期香气成分变
化规律的研究尚未见报道。为此 ,本研究以岐山高
粱醋为材料 ,研究了陈化期岐山高粱醋的香气成分
及其变化规律 ,以期为食醋陈化的科学性提供理论
依据 。
1　材料与方法
1.1　试验材料
试验用食醋由陕西岐山天缘醋业公司提供 ,酿
制的主料为高梁 ,辅料为麸皮 ,以麸曲为发酵剂 ,经
过糖化 、酒精发酵 、醋酸发酵而制得 ,酸度 62 g/ L。
1.2　主要试验仪器与设备
HP-6890/5973 GC-MS 气质联用仪 ,惠普公司
(现安捷伦公司)产品;BUCHI Rotavapo r R-200型
旋转蒸发器 ,BUCHI 公司产品;UV-2550 双光束紫
外光分光光度计 ,日本岛津公司产品。
1.3　试验方法
1.3.1　陈化处理　将未杀菌的岐山高粱醋原醋样
盛放在塑料桶中 ,在室温条件下放置陈化 ,陈化时间
2006-06-22 ～ 2007-04-07 ,每隔 15 d左右取样检测 1
次 ,共取 18个样品。将第 0 ,15 , 30 ,46 ,77和 187天
的样品进行气相色谱-质谱联用分析。
1.3.2　香气成分测定　(1)样品预处理 。取 50 mL
醋液 ,在 45 ℃条件下用真空旋转蒸发仪澄清净化处
理 ,收集馏出液作为待测样液[ 14-18] 。(2)试验条件。
气相色谱条件:色谱柱:HP-INNOWAX 30 m ×
0.25 mm×0.25μm;柱温:柱箱采用程序升温 ,初始
温度为 60 ℃(保持 2.5 min),然后以 10 ℃/min速
率升温到 240 ℃(保持 10 min);进样口温度:220
℃;载气:He;载气流量:1.0 mL/min ,分流进样 ,分
流比 20∶1 ,进样 1 μL 。
　　质谱测定条件:离子源:EI;电子能量:70 eV;离
子源温度:250 ℃;扫描范围:30 ～ 400 amu 。
1.3.3　紫外光谱曲线扫描　(1)样品制备。取第
0 ,15 ,30 , 46 , 77 , 187 和 273 天的醋样按 V(醋)∶
V(水)=1∶6的比例稀释 ,取 50 mL 醋液 ,在 45 ℃
条件下利用真空旋转蒸发仪进行澄清净化处理 ,收
集馏出液作为待测样 。(2)光谱曲线扫描 。以 45
g/ L冰醋酸的水溶液为参比 ,将上述待测样在 245 ～
330 nm 的波长范围内扫描 ,得其紫外吸收光谱图 。
2　结果与分析
2.1　岐山高粱醋香气成分的 GC-MS检测
将第 0天醋样处理后 ,经气相色谱-质谱联用检
测分析 ,岐山高粱醋香气成分的总离子流色谱图如
图 1所示 ,由 GC-MS 配备的化学工作站给出的岐
山高粱醋香气成分种类 ,及通过面积归一化法得出
的各成分相对含量以及拟合度见表 1。由表 1可以
看出 ,从岐山高粱醋中鉴定出了 24 种香气成分 ,主
要有酸类(乙酸 、丙酸 、异丁酸 、丁酸 、异戊酸 、己酸)、
酮类(丙酮 、丁二酮 、3-羟基-2-丁酮)、醇类(甲醇 、乙
醇 、丙醇 、3-戊醇 、糠醇 、苯乙醇 、三甘醇)、醛类(糠
醛)、吡嗪类(三甲基吡嗪 、四甲基吡嗪)和酯类(乙酸
乙酯 、乳酸乙酯 、乙酸丙二醇酯 、二乙酸丙二醇酯)及
恶唑类(三甲基恶唑)等化合物 。
图 1　岐山高粱醋香气成分的总离子流色谱图
Fig.1　T IC of fr agr ance elements of
Q ishan so rghum vinegar
2.2　岐山高粱醋陈化期香气成分的变化
取第 15 ,30 , 46 ,77 和 187天醋样的 GC-MS 测
定结果 ,用各成分的相对含量与时间作图 ,结果见图
2和图 3。图 2中 ,随着陈化时间的延长 ,岐山高粱
醋微量香气成分的相对含量在陈化 15 ～ 77 d增加
较快 ,醛类 、吡嗪类 、酯类和醇类的相对含量平均每
天分别增加 0.007 4%, 0.003 1%, 0.006 5%和
0.002 3%;77 d后其相对含量增加变慢 ,上述成分
平均每天分别增加 0.000 46%, 0.001 9%,
0.000 091%和 0.001%。这些成分的变化对食醋风
169第 10 期 解华东等:岐山高粱醋陈化期香气成分研究
味的改善起着十分重要的作用 。
表 1　岐山高粱醋香气成分的鉴定结果
Table 1　Identification o f frag rance elements o f Qishan sor ghum vinega r
类别
Catego ry
序号
No.
香气成分
Fragrance
保留时间/min
Reten tion t ime
相对含量/ %
Relat ive con tent
拟合度/ %
Prob abili ty
酸类
Acid
1 乙酸 Acet ic acid 10.7 59.40 80.62
2 丙酸 Propanoic acid 12.03 8.58 92.74
3 丁酸 Butanoic acid 13.18 0.05 68.88
4 异丁酸 Propanoic acid , 2-m ethyl- 12.41 0.63 88.79
5 异戊酸 Butanoic acid , 3-methy l- 13.67 0.82 67.85
6 己酸 H ex anoic acid 15.70 0.06 57.07
酮类
Ketone
7 丙酮 Acetone 2.18 0.69 82.96
8 丁二酮 2 , 3-Butanedione 3.76 0.25 80.66
9 3-羟基-2-丁酮 2-Bu tanone , 3-hydroxy- 8.74 21.41 85.08
醇类
Alcohol
10 甲醇 Methyl Alcoh ol 2.78 0.12 95.17
11 乙醇 Ethanol 3.17 3.84 97.52
12 丙醇 1-Propanol 4.57 0.83 96.61
13 苯乙醇 Phenylethy l Alcohol 16.59 0.07 79.81
14 三甘醇 Triethy lene g lycol 20.77 0.11 46.09
15 3-戊醇 3-Pen tano 9.55 0.08 23.71
16 糠醇 2-Furanmethanol 13.57 0.19 57.11
醛类
Aldeh yde
17 糠醛 Furfural 11.21 1.65 55.91
酯类
Ester
18 乙酸乙酯 Ethyl Acetate 2.71 0.03 95.42
19 1 , 3-2-乙酸丙二醇酯 1 , 3-Propanediol , diacetate 14.51 0.09 43.37
20 1 , 2-2-乙酸丙二醇酯 1 , 2-Propanediol , 2-acetate 9.93 0.15 35.05
21 乳酸乙酯 Propanoic acid , 2-hydroxy- , ethyl ester 9.39 0.09 47.53
吡嗪类
Pyrazine
22 三甲基吡嗪 Pyrazine , t rimethyl 10.35 0.05 91.39
23 四甲基吡嗪 Pyrazine , t et ramethy l- 11.30 0.56 87.36
恶唑
Oxazole
24 三甲基恶唑 Oxazole , t rimeth yl 7.17 0.06 93.19
　　图 3中 ,随着陈化时间的延长 ,岐山高粱醋中酸
和酮等相对含量较高的物质 ,其含量也在发生变化 ,
其中酸相对含量在整个陈化过程中逐渐增加 ,而酮
的相对含量则逐渐降低 。在陈化 15 ～ 77 d ,酸相对
含量平均每天增加 0.059%,而酮相对含量平均每
天降低 0.058%;77 d后酸和酮的相对含量变化趋
缓 ,酸相对含量平均每天增加 0.000 55%,酮相对含
量平均每天减少 0.001 9%。酸相对含量的增加是
由于体系中的残留糖和酒精在酵母菌和醋酸菌的作
用下继续发酵的结果 ,酮类相对含量缓慢降低可以
消除一些不良刺激气味 ,使食醋风味更加柔和 。
图 2　岐山高粱醋微量香气成分相对含量随陈化时间的变化
-◇-.酯类;-□-.醛类;-×-.醇类;-△-.吡嗪类
F ig.2　Curve of t race f rag rance elements of Q ishan so rghum
vinegar changed w ith post-maturation time
-◇-.E ster;-□-.Aldehyde;-×-.Alcoh ol ;-△-.Py razine
图 3　岐山高粱醋常量香气成分相对含量随陈化时间的变化
-◇-.酸类;-△-.酮类
Fig.3　Curve of constants f rag rance elements of Q ishan
so rghum vinegar changed with po st-ma tur ation time
-◇-.Acide;-△-.Ketone
170 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第 36 卷
2.3　岐山高粱醋陈化期紫外光谱的变化
由图 4可以看出 ,岐山高粱醋的最大紫外吸收
波长在280 nm 左右;处于不同陈化时期的岐山高粱
醋样在 245 ～ 330 nm 的紫外光谱曲线差异明显 ,随
着陈化时间的延长 ,紫外吸收增强 ,光谱曲线发生上
移。
由图 5可知 ,岐山高粱醋在 280 nm 处的吸光度
值随着陈化时间的延长而增加;在陈化的15 ～ 77 d ,
吸光度值变化明显 ,平均每天增加 0.016 , 77 d后吸
光度值变化较之前有所减缓 , 平均每天增加
0.005 9。食醋的陈化过程是其体系内发生一系列物
理 、化学 、生物反应的过程 ,这些反应的发生需要相
应的反应物和反应条件 ,陈化开始时 ,反应物充足 ,
所以反应进行较快;随着反应继续进行 ,反应物减
少 ,反应就相应减慢 。
图 4　不同陈化时间岐山高粱醋的紫外扫描光谱
Fig.4　UV spectra of Q ishan so rghum vinegar
in different po st-maturation time
图 5　岐山高粱醋在波长 280 nm 处吸光度值
随陈化时间的变化
Fig.5　Curve o f abso rbance of Qishan sorghum v inegar
at 280 nm changed w ith post-maturation time
3　结论与讨论
GC-MS 分析表明 , 岐山高粱醋香气成分共有
24种 ,其中酸类 6 种 ,相对含量为 69.54%;酮类 3
种 ,相对含量为 22.35%;醇类 7 种 , 相对含量为
5.24%;醛类 1 种 , 相对含量为 1.65%;吡嗪类 2
种 ,相对含量为 0.61%;酯类 4 种 , 相对含量为
0.36%;恶唑类 1 种 ,相对含量 0.06%。岐山高粱
醋香气成分中酸类的乙酸呈刺激性特殊气味 ,异丁
酸呈强烈的哈败气味和干酪味 ,丁酸呈强烈的奶油
和干酪香气及奶油酸败气味 ,己酸呈特殊的似干酪
和椰子油的香甜气味;酮类中 3-羟基-2-丁酮和丁二
酮(大量稀释后)呈奶油香气 ,丙酮呈似薄荷香味 ,酸
类和酮类是食醋风味的主要成分 ,对食醋特征风味
的形成起着主要作用 。醇类中的甲醇呈特有的似酒
精的刺激气味 ,乙醇呈淡淡的醇香和刺激味 ,苯乙醇
呈特殊玫瑰香气和强烈灼烧味感 ,糠醇呈微弱香气 ,
有焦香味;糠醛呈刺激性肉桂和杏仁香气 ,具焦糖
味;三甲基吡嗪呈烤土豆和花生香气 ,兼有可可 、巧
克力风味;四甲基吡嗪呈牛肉和猪脂加热时的香气
及发酵的大豆味 ,稀释后呈牛奶 、巧克力风味;乙酸
乙酯呈清凉的菠萝香气和葡萄酒香味;乳酸乙酯呈
特殊的朗姆酒 、水果和奶油香气。这些香味物质糅
合在一起赋予了食醋淳厚 、绵甜 、柔和的口感和风
味。
通过 GC-MS测出的岐山高粱醋在各陈化时期
的香气成分中 ,以酸类物质含量最多 ,酮类次之;在
岐山高粱醋陈化过程中 ,酸类 、醇类 、酯类 、醛类和吡
嗪类含量呈增加趋势 ,而酮类含量则呈下降趋势。
香气成分含量的变化 ,逐渐形成食醋特有的风味 ,这
为醋陈化的必要性提供了理论依据 。
在岐山高粱醋陈化过程中 ,其紫外光谱曲线随
陈化时间的延长而逐渐上移 ,在波长 280 nm 处吸光
度值也随陈化时间的延长而升高。在波长 280 nm
处的紫外吸光度值在陈化 15 ～ 77 d增加较快 ,可能
是由于醋样陈化始于 6月 22日 ,天气炎热 ,温度对
醋液体系内反应有一定的加速作用 ,加上反应物充
足 ,从而使岐山高粱醋中香气成分含量增加较快。
由于醋样采用真空旋转蒸发仪进行蒸馏净化处
理 ,因此本试验只是在特定条件下对岐山高粱醋中
的香气成分进行了分析 ,醋中的香气成分与原料的
特性和酿造工艺有关 ,对不同原料 、不同酿制工艺及
陈化条件与食醋香气成分之间的关系 ,有待进一步
研究。
171第 10 期 解华东等:岐山高粱醋陈化期香气成分研究
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