夏維華

(1.河南經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院，鄭州 450046；2.華中科技大學(xué)，武漢 430074)

食醋是我國傳統(tǒng)的調(diào)味品之一，至今已有3000多年的歷史[1]。我國食醋的品種繁多、風(fēng)味不一，其釀造工藝也不盡相同。聞名中國的四大名醋有山西老陳醋、四川保寧麩醋、鎮(zhèn)江香醋和福建永春老醋，其中以山西老陳醋為魁首，被譽(yù)為“天下第一醋”[2-3]。山西陳醋中的醋酸含量最多，具有多種游離氨基酸和豐富的維生素、糖類物質(zhì)、無機(jī)鹽成分等。山西陳醋具有較好的養(yǎng)生保健功效，如能助消化、增進(jìn)食欲、降低血糖和血壓、提高機(jī)體免疫力等，長期食用可起到抗氧化、軟化血管和美容養(yǎng)顏的功效[4-9]。

山西陳醋以高粱為主要原材料，混合大麥、豌豆做成的大曲形成酒醪開始發(fā)酵，酒化發(fā)酵結(jié)束后，加入麩皮、稻殼、谷糠等輔料形成醋醅后進(jìn)入醋化階段繼續(xù)發(fā)酵，再經(jīng)高溫熏醅、淋醋、陳釀等工藝，即可釀造完成，工藝流程見圖1[10-13]。

圖1 山西陳醋釀造的常見工藝流程Fig.1 The common technical process of Shanxi aged vinegar brewing

山西陳醋的整個(gè)釀造過程可分為“蒸、酵、熏、淋、陳”五大步驟，依靠大曲和自然界中微生物的發(fā)酵，再經(jīng)“夏伏曬、冬撈冰”工藝，便可釀造出“綿、酸、香、甜、鮮”的山西陳醋[14]。在發(fā)酵過程中，大曲、醋醅和周圍環(huán)境中的微生物不斷生長代謝，使物料在酶系的分解作用下完成糖化、酒化和醋化發(fā)酵等過程，在物料、多種微生物和酶系等共同作用下產(chǎn)生大量的氨基酸、酯類物質(zhì)和有機(jī)酸等，賦予了山西陳醋的獨(dú)特風(fēng)味和口感[15-17]。

1 特色調(diào)味品山西陳醋對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的影響

山西的經(jīng)濟(jì)發(fā)展長期以來主要以煤炭產(chǎn)業(yè)為主，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)形式較為單一，且面臨著資源枯竭和污染環(huán)境等問題[18]。自2013年，山西省的經(jīng)濟(jì)增速較慢，因而山西的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型迫在眉睫。醋行業(yè)是山西區(qū)域經(jīng)濟(jì)的重要部分，其產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展有助于山西整體的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。2018年中國調(diào)味品協(xié)會(huì)《中國調(diào)味品著名品牌企業(yè)50強(qiáng)/100強(qiáng)》數(shù)據(jù)顯示，全國共有38家食醋企業(yè)，其中就有7家企業(yè)在山西；從產(chǎn)量上說，目前國內(nèi)食醋產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)量約500萬噸，而山西食醋年產(chǎn)規(guī)模高達(dá)80多萬噸，占到全國食醋產(chǎn)量的16%，位列中國食醋之首[19]?，F(xiàn)階段，人們的保健意識(shí)逐漸提高，與食醋相關(guān)的產(chǎn)品也備受關(guān)注，因此加大力度扶持山西陳醋企業(yè)，促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)健康、持續(xù)地快速發(fā)展，可對(duì)助力山西區(qū)域經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

2 山西陳醋的加工工藝

2.1 釀造原料與山西陳醋品質(zhì)之間的關(guān)系

釀造陳醋的原料種類很多，凡具有高含量淀粉和糖分的原料都可做醋。高粱一直作為釀造山西陳醋的主要原料，由其釀造出的陳醋質(zhì)量上佳且出醋量高。研究表明，品種不同的高粱含有的營養(yǎng)成分差異較大，且由此釀造的陳醋風(fēng)味也不盡相同[20]。傳統(tǒng)陳醋釀造用的是粳性高粱，郭旭凱等研究了粳性高粱、糯性高粱與山西陳醋之間的關(guān)系，結(jié)果表明糯質(zhì)晉糯4號(hào)高粱能達(dá)到傳統(tǒng)粳質(zhì)晉雜22號(hào)高粱釀造山西陳醋的品質(zhì)，并且口感綿甜，比傳統(tǒng)出醋量高出3%[21]。在繼承傳統(tǒng)工藝的同時(shí)，山西陳醋產(chǎn)業(yè)也在不斷地探索創(chuàng)新的道路，目前市面上醋制品種類繁多，具有多元化特征，其中保健醋是重點(diǎn)研發(fā)的對(duì)象之一。葛根作為藥食同源植物，富含人體必需的氨基酸、礦物質(zhì)和黃酮類功能物質(zhì)，具有多種保健功效如抗氧化、抗衰老、抗癌、降血糖、降血脂、解酒等[22]。呂歡以高粱和葛根為主要原料，研究了葛根醋的釀造工藝，其釀造而成的葛根醋色澤光亮、口感柔和、酸度適中，不僅有山西陳醋的熏香味還具有葛根特有的香氣。趙紅年等對(duì)葛根高粱復(fù)合釀造山西陳醋的工藝進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明葛根與高粱重量比為3∶10，葛根粉以10目過篩獲得，復(fù)合原料蒸煮時(shí)間為50 min，酒精發(fā)酵和熏醅的時(shí)間分別為15 d和3 d，由此工藝釀造的山西陳醋不僅保留了傳統(tǒng)的風(fēng)味特征，還增加了高達(dá)75.5 mg/dL的葛根素含量，顯著地提高了山西陳醋的保健功效[23]。

除上述以葛根為原料外，以蕎麥、黑麥、燕麥、糙米、糯米和各類水果等為發(fā)酵原料釀造的醋制品亦受大眾喜愛。許艷俊等以蘋果、山楂和高粱為原料，依次進(jìn)行酒精和醋酸發(fā)酵，并對(duì)得到的4種醋進(jìn)行風(fēng)味及功能成分的測定。結(jié)果顯示：果糧醋的風(fēng)味物質(zhì)較豐富，多達(dá)69種；且黃酮、多酚的含量較高；果糧醋中的有機(jī)酸含量顯著增大，包含了果醋和食醋中的有機(jī)酸種類[24]。果糧醋是一類新型的保健品，果糧醋的出現(xiàn)不僅豐富了醋類制品的種類，也間接加快了山西醋產(chǎn)業(yè)由低端向高端產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。

2.2 山西陳醋糖化和酒化中的微生物

酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌和醋酸菌等是山西陳醋發(fā)酵過程中的重要微生物。醋酸菌代謝過程中產(chǎn)生的醋酸是山西陳醋酸味的基礎(chǔ)；乳酸菌利用葡萄糖代謝產(chǎn)生的乳酸等能夠緩解乙酸帶來的強(qiáng)烈刺激性，使食醋的酸味更加柔和，回味綿長；芽孢桿菌產(chǎn)酶的特性可用于發(fā)酵生產(chǎn)多種淀粉酶和蛋白酶；而主要的酵母菌有釀酒酵母、假絲酵母、畢赤酵母和產(chǎn)酯酵母等，它們?cè)诿傅拇呋饔孟?，可將酸和醇等物質(zhì)轉(zhuǎn)化成酯類化合物，如乙酸乙酯等，賦予山西陳醋獨(dú)特的香味[25]。為篩選出高產(chǎn)乳酸的乳酸菌和產(chǎn)酯能力強(qiáng)的酵母菌，于迪從山西陳醋發(fā)酵過程中共分離出35株乳酸菌和15株酵母菌，經(jīng)篩選、鑒定后最終得到產(chǎn)酸量高、耐受性較好的兩株乳酸菌(干酪乳桿菌CL21和發(fā)酵乳桿菌JL6)和一株產(chǎn)脂量高、耐受性好的畢節(jié)酵母Y13。將發(fā)酵乳桿菌JL6和畢節(jié)酵母Y13應(yīng)用到山西陳醋的酒化發(fā)酵階段，優(yōu)化出最佳發(fā)酵工藝參數(shù)為：乳酸菌JL6和畢節(jié)酵母Y13總接種量為3.67%，乳酸菌與酵母菌的比例為1.9∶2.0，發(fā)酵時(shí)間為7.5 d，在此工藝條件下，100 mL發(fā)酵液中測得的總酯平均值為1.50 g和總酸平均值為1.74 g。陳嘉等從傳統(tǒng)發(fā)酵工藝生產(chǎn)的山西陳醋中分離3株增香酵母菌，經(jīng)鑒定并進(jìn)行耐受性發(fā)酵實(shí)驗(yàn)后，結(jié)果表明菌株號(hào)為Y26的畢赤酵母具有良好的耐酸性和乙醇耐受性，有望開發(fā)為新型的發(fā)酵劑[26]。

在酒化發(fā)酵過程中，所產(chǎn)生的酒精和底物的濃度變高會(huì)抑制發(fā)酵液中酵母菌的生長和發(fā)酵。相關(guān)研究表明給予酵母菌足夠的氮源營養(yǎng)時(shí)，可有效提高酵母菌的乙醇耐受性。與此同時(shí)，采用分割式發(fā)酵工藝可及時(shí)控制底物和酒精的濃度[27-28]。夏瑤瑤等以大豆粕與花生粕為原料篩選出制備生物氮源營養(yǎng)劑的最佳工藝參數(shù)為：花生粕與大豆粕的質(zhì)量比為1∶5，加水量為80%，米曲霉接種量為0.04%，接種溫度為40 ℃。制備生物氮源營養(yǎng)劑的工藝流程見圖2。

圖2 生物氮源營養(yǎng)劑的制備工藝流程Fig.2 The preparation technical process of biological nitrogen source nutrient

2.3 山西陳醋熏醅工藝

熏醅是山西陳醋釀造工藝的精髓，也是陳醋色、香、味的主要來源。傳統(tǒng)的山西陳醋熏醅工藝是取1/2發(fā)酵成熟的醋醅放入甕缸中，采用文火加熱熏醅，溫度為(85±5) ℃，時(shí)間長達(dá)5 d左右，待醋醅顏色呈現(xiàn)深紫褐色，色澤黑亮且富有濃郁的熏香味時(shí)，即可結(jié)束熏醅。熏醅過程主要是依靠水解反應(yīng)和美拉德反應(yīng)，促進(jìn)酯香和熏香的有機(jī)結(jié)合，這對(duì)陳醋最終的色、香、味都有著重要的影響。

在傳統(tǒng)工藝中，熏醅缸整體升溫較慢，周期又長，導(dǎo)致部分醋酸揮發(fā)，損失較大；且傳統(tǒng)熏醅以明火煙熏，會(huì)對(duì)周邊環(huán)境和大氣環(huán)境造成污染，不符合國家對(duì)產(chǎn)業(yè)環(huán)保和節(jié)能減排的生產(chǎn)要求，因此尋求一種可代替明火煙熏的方式，研發(fā)新型的熏醅裝備對(duì)于產(chǎn)業(yè)而言是重中之重[29]。目前，利用蒸汽、電、天然氣和微波加熱的方式等逐漸替代了傳統(tǒng)的明火熏醅，其中蒸汽加熱的應(yīng)用較為廣泛，能極大地縮短熏醅時(shí)間。李弘文等研究指出相比于明火熏醅，蒸汽熏醅能加快美拉德反應(yīng)；且在低溫條件(低于90 ℃)下，蒸汽熏醅還能顯著提高川芎嗪的生成量和褐色度。微波能使物料在短時(shí)間內(nèi)溫度迅速升高，從而節(jié)約加熱物料的時(shí)間。王保軍發(fā)明了一種全自動(dòng)罐式微波熏醅設(shè)備，有效改善了熏醅時(shí)熱量從外向內(nèi)傳導(dǎo)能耗較大的問題，還能減少醋酸分子隨水蒸氣散發(fā)的損失，提高產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性[30]。

2.4 新醋催陳工藝

山西陳醋采用新醋陳釀法，即將新醋封壇或敞口置于缸內(nèi)進(jìn)行陳釀，周期一般為270～365 d，有的長達(dá)數(shù)年之久。傳統(tǒng)工藝的催陳過程較繁瑣，出醋率低且不能保證衛(wèi)生條件，直接影響了山西陳醋加工的經(jīng)濟(jì)效益[31]。近年來，針對(duì)新醋催陳的技術(shù)研究和應(yīng)用越來越多，利用超聲波、微波、紅外、酯化酶和超高壓等方法均能有效地進(jìn)行人工催陳[32-33]。黃文韜分別采用微波和超聲波處理對(duì)新醋進(jìn)行了人工催陳研究，結(jié)果表明微波催陳的最佳工藝為：處理時(shí)間3 min，微波功率640 W，每次處理的體積為85 mL；超聲波催陳的最佳工藝為：處理時(shí)間20 min，超聲波功率720 W，乙醇添加量0.5%。林汲等采用單因素分析和正交實(shí)驗(yàn)法，確定了山西陳醋的最佳催陳工藝參數(shù)為：溫度40 ℃，光照強(qiáng)度35000 Lux，周期10 d，裝液量90%，在此參數(shù)下所得催陳食醋的顏色為深紅棕色，醋液澄清透亮，口感醇厚，其總酸、總酯、還原糖、總黃酮和川芎嗪達(dá)到市售3年陳醋的標(biāo)準(zhǔn)。王冕等使用固定化酯化酶催陳山西老陳醋，結(jié)果顯示：經(jīng)固定化酶處理的山西老陳醋的感官評(píng)定基本上達(dá)到了自然陳釀3個(gè)月醋液的口感，且醋液中總酯含量比原醋液中提高了28.1%。

3 山西陳醋面臨的問題與挑戰(zhàn)

近年來，人們?cè)絹碓街匾暿朝熀宛B(yǎng)生，因此食醋產(chǎn)品也備受關(guān)注。制醋行業(yè)是山西區(qū)域經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，然而山西陳醋在產(chǎn)業(yè)發(fā)展上面臨許多問題與挑戰(zhàn)。山西食醋的總體專業(yè)度較高，在產(chǎn)品方面的定位比較準(zhǔn)確，主要產(chǎn)品為老陳醋、陳醋、米醋等，輔助產(chǎn)品有果醋、醋飲料、保健醋等。山西食醋產(chǎn)業(yè)分布地區(qū)相對(duì)緊湊，具有區(qū)域性強(qiáng)的特點(diǎn)，然而整個(gè)產(chǎn)業(yè)的集中度較為低下，小而散的企業(yè)微多，多種家庭手工作坊式的生產(chǎn)方式也一直存在。此外，山西食醋企業(yè)間并未形成規(guī)模和外部效應(yīng)，致使山西食醋企業(yè)的對(duì)外競爭力不足，創(chuàng)新研發(fā)力量薄弱。同樣作為地方性特色產(chǎn)品，相比于山西的煤炭行業(yè)，山西陳醋的宣傳與關(guān)注度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此山西食醋必須要進(jìn)行資源整合，提高產(chǎn)業(yè)的集中度和宣傳度，走規(guī)?；图s化的發(fā)展道路，才能從根本上解決這一問題。

山西食醋傳統(tǒng)的釀造技術(shù)相對(duì)落后，具有出品率低、品質(zhì)不穩(wěn)定和衛(wèi)生條件難以控制的問題，生產(chǎn)中的大多數(shù)指標(biāo)主要以釀醋人的觀察和口感而定，缺乏規(guī)范性的生產(chǎn)管理模式。另外，山西食醋存在品牌影響力不足的現(xiàn)象，山西食醋行業(yè)內(nèi)的龍頭品牌為紫林和水塔，但對(duì)外而言其知名度和認(rèn)知度不足，難以和市場上其他知名品牌競爭。因此，山西食醋產(chǎn)業(yè)應(yīng)加大科研的投入力度，改進(jìn)傳統(tǒng)工藝，實(shí)現(xiàn)釀造過程的自動(dòng)化管理，同時(shí)相關(guān)部門也應(yīng)加快制定、修訂醋產(chǎn)業(yè)相關(guān)的質(zhì)量、安全與工藝標(biāo)準(zhǔn)等，構(gòu)建一整套完善的食醋標(biāo)準(zhǔn)體系，嚴(yán)控食醋品質(zhì)，堅(jiān)決抵制假冒偽劣以及勾兌醋的現(xiàn)象。山西食醋產(chǎn)業(yè)只有不斷提高自身的品牌影響力、保證食醋的安全與質(zhì)量、加大科研力度的投入、注重產(chǎn)品的多元化發(fā)展以及提高市場競爭力，才能做大做強(qiáng)，助力山西區(qū)域經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

4 小結(jié)

山西陳醋釀造歷史悠久，是我國國家地理標(biāo)志性的產(chǎn)品，具有鮮明的地方特色。目前對(duì)山西陳醋的研究主要集中于3個(gè)方面：(1)對(duì)傳統(tǒng)工藝的優(yōu)化；(2)對(duì)釀造過程中微生物的分離、篩選、鑒定與應(yīng)用；(3)對(duì)山西陳醋中揮發(fā)性物質(zhì)的研究。隨著現(xiàn)在科技技術(shù)的發(fā)展，很多傳統(tǒng)的工藝已逐漸地被現(xiàn)代化的設(shè)備所取代，本文綜述了山西陳醋釀造過程中“蒸、酵、熏、淋、陳”的工藝現(xiàn)狀，同時(shí)概述了山西陳醋所面臨的問題與挑戰(zhàn)及其對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的影響，旨在為山西陳醋的未來發(fā)展提供一定的指導(dǎo)意義。