食醋中含有豐富的營(yíng)養物質(zhì)和生物活性物質(zhì)，主要包括氨基酸、還原糖、有機酸、多酚、蛋白黑素和四甲基吡嗪等。食醋中活性物質(zhì)的種類(lèi)和濃度與所使用的原料、生產(chǎn)工藝、釀造過(guò)程中的化學(xué)反應和微生物菌群發(fā)酵有關(guān)。這些功能化合物不僅有助于食醋風(fēng)味的形成，而且對人類(lèi)疾?。ㄈ缧难芗膊。┚哂袧撛诘闹委熥饔?。

山東理工大學(xué)王宗敏、白樺、朱蘭蘭等人對近年來(lái)食醋在種類(lèi)、釀造方法、生物活性成分及其功能特性和保健型食醋開(kāi)發(fā)等方面的主要研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，并對功能食醋未來(lái)的研究方向進(jìn)行展望，以期為大健康背景下新型保健食醋、新型功能醋飲料的開(kāi)發(fā)提供參考。

01 食醋的種類(lèi)及其生產(chǎn)方法

1.1 食醋的種類(lèi)

食醋按生產(chǎn)原料的不同可劃分為谷物醋、果醋和酒醋三大類(lèi)，不同種類(lèi)食醋的主要原料、功能原料和有機酸質(zhì)量濃度如表1所示。

1.2 食醋的生產(chǎn)方法

食醋的釀造工藝主要分為固態(tài)發(fā)酵工藝和液態(tài)發(fā)酵工藝，如圖1所示。我國大部分的谷物醋都是通過(guò)固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)的，包括淀粉糖化、酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵3個(gè)主要階段。食醋的固態(tài)發(fā)酵是一個(gè)自發(fā)、重復的批次過(guò)程，醋酸發(fā)酵階段是風(fēng)味物質(zhì)和功能物質(zhì)形成和積累的最關(guān)鍵階段。此外，食醋的陳釀對食醋功能活性物質(zhì)的生成也有非常重要的作用。以固態(tài)法釀造的食醋，具有色濃味解、酸香濃郁、食之綿柔、醇厚不澀、功能成分含量高的特點(diǎn)。

在歐洲國家，食醋主要采用液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)，如意大利香醋、雪利酒醋、蘋(píng)果醋等。液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)食醋涉及兩個(gè)連續的生化過(guò)程：1）酒精發(fā)酵，即酵母菌在厭氧條件下將可發(fā)酵糖轉化為乙醇；2）醋酸發(fā)酵，即乙醇被細菌（通常是醋酸桿菌）在有氧條件下經(jīng)一系列生化反應氧化生成醋酸 。 液態(tài)法釀造的食醋具有性質(zhì)穩定、色澤澄清明亮的特點(diǎn)，并且富含多種功能活性物質(zhì)（如沒(méi)食子酸、兒茶素、綠原酸等酚類(lèi)物質(zhì)），是歐洲地區非常流行的酸性功能飲品。

02 食醋中功能物質(zhì)種類(lèi)及研究進(jìn)展

目前對食醋中功能活性物質(zhì)的研究主要集中在有機酸、多酚、四甲基吡嗪和蛋白黑素或其衍生物等方面。食醋中的這些功能性物質(zhì)具有抗菌、抗氧化、改善血脂、調節脂質(zhì)代謝、預防心血管疾病、保護肝臟、抗腫瘤、抗疲勞和調節腸道菌群等作用。

2.1 有機酸

食醋中的有機酸分為揮發(fā)性和不揮發(fā)性?xún)纱箢?lèi)，揮發(fā)性有機酸包括醋酸、丙酸、丁酸、奎寧酸等，非揮發(fā)性有機酸包括乳酸、蘋(píng)果酸、酒石酸、檸檬酸等。食醋中的有機酸主要來(lái)源于發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生和原料本身。醋酸和乳酸是食醋中主要的有機酸，它們主要在醋酸發(fā)酵階段產(chǎn) 生。研究表明醋酸對食醋的香氣和風(fēng)味有一定的貢獻，且食醋中非揮發(fā)性酸（乳酸、檸檬酸、α-酮戊二酸和琥珀酸）的存在可以緩解醋酸的刺激，使食醋具有溫和的滋味。食醋中豐富的有機酸，如蘋(píng)果酸、琥珀酸、丙酮酸和α-酮戊二酸等有助于促進(jìn)人體新陳代謝以及體內三羧酸循環(huán)正常進(jìn)行，具有消除疲勞、維持機體酸堿平衡的功能。此外，食醋中的有機酸能夠穿透微生物的細胞膜，破壞膜的傳遞過(guò)程，從而引起細菌細胞死亡。食醋中的有機酸具有減輕炎癥的作用，食醋中的醋酸還能抑制內質(zhì)網(wǎng)應激介導的細胞凋亡以及調節小鼠的腸道細菌。醋酸不僅能抑制肝臟中膽固醇和脂肪酸的形成，還能促進(jìn)脂肪分解。

不同食醋中醋酸及其他活性物質(zhì)的研究進(jìn)展如表2所示。

2.2 多酚

食醋中的酚類(lèi)化合物主要來(lái)源于原料。研究表明，谷物醋的原料（如高粱、麩皮、大麥、豌豆、米糠等）中含有大量的酚酸，主要包括沒(méi)食子酸、阿魏酸、丁香酸、香草酸、原兒茶酸、咖啡酸、綠原酸、對香豆酸和芥子酸等。果醋的原料（如蘋(píng)果、葡萄、柿子、石榴、藍莓等）中也含有豐富的酚酸，主要包括兒茶素、丁香酸、沒(méi)食子酸、綠原酸、表兒茶素、咖啡酸、原兒茶酸和對香豆酸。酚類(lèi)化合物通過(guò)電子轉移消除羥自由基和超氧陰離子自由基，繼而終止鏈式反應。此外，它們可以與金屬離子螯合從而抑制氧化反應。食醋中的酚類(lèi)化合物具有較高的抗氧化活性，能夠減輕體內的氧化應激，有助于調節脂質(zhì)代謝、控制血壓、預防心血管疾病、保護肝臟和抗衰老，且酚類(lèi)化合物的含量與食醋的抗氧化活性有很強的相關(guān)性。沒(méi)食子酸、咖啡酸和兒茶素在大多數類(lèi)型的食醋中都能檢測到。研究表明，酚類(lèi)化合物賦予食醋在抗氧化活性、調節脂質(zhì)代謝、控制血壓、預防心血管疾病、保護肝臟等方面具有一定的功效。

2.3 蛋白黑素

蛋白黑素是通過(guò)碳水化合物和氨基化合物之間的美拉德反應產(chǎn)生的大分子聚合物，在熟食和加工食品中賦予深棕色。蛋白黑素的骨架是由糖類(lèi)降解產(chǎn)物聚合形成，然后與碳水化合物、蛋白質(zhì)或其他大分子物質(zhì)交聯(lián)產(chǎn)生高分子質(zhì)量聚合物。食醋中的蛋白黑素主要是在加熱和老化過(guò)程中產(chǎn)生的。此外，食醋中酚類(lèi)物質(zhì)（沒(méi)食子酸、阿魏酸、3-咖啡?？崴?、原兒茶酸和香草酸）可通過(guò)非共價(jià)鍵融入到黑色素中，與蛋白黑素骨架聚合，進(jìn)一步加強其抗氧化性能。食醋蛋白黑素中大約89%的細胞抗氧化活性由蛋白黑素結合物（酚類(lèi)物質(zhì)與蛋白黑素骨架非共價(jià)連接）提供。蛋白黑素結合物結構穩定，最終能達到人體腸道，在腸道微生物消化作用下，酚類(lèi)從蛋白黑素結合物骨架上釋放后被細胞吸收利用，從而減少酚類(lèi)物質(zhì)的損失，增加其利用率。研究表明，食醋中的蛋白黑素具有抗氧化、調節腸道菌群和抑制脂肪堆積等功能。

2.4 四甲基吡嗪

四甲基吡嗪又稱(chēng)川芎嗪，味微苦、辛辣，是公認的食醋功能性成分。食醋中的四甲基吡嗪是由美拉德反應過(guò)程中形成的中間體雙乙酰與氨基酸縮合形成的，此外風(fēng)味物質(zhì)乙偶姻也可以與氨基酸反應生成四甲基吡嗪。食醋中的四甲基吡嗪在調節細胞內膽固醇流出、抗氧化、增加超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶活性以及降血脂等方面具有重要的生物學(xué)意義。

2.5 其他功能物質(zhì)

在食醋的釀造過(guò)程中，一些特定原料的添加和微生物菌群代謝會(huì )為食醋提供更多的功能物質(zhì)，如多糖類(lèi)化合物和氨基酸類(lèi)的衍生化合物（γ-氨基丁酸）。但目前關(guān)于γ-氨基丁酸對食醋功能的貢獻尚不清楚，仍需要更多的體內和體外實(shí)驗對食醋中的γ-氨基丁酸的功能進(jìn)行深入研究。

3 功能食醋的開(kāi)發(fā)潛力

食醋中豐富的營(yíng)養物質(zhì)和多種生物活性物質(zhì)為功能食醋的開(kāi)發(fā)提供了良好的物質(zhì)基礎。食醋中功能活性物質(zhì)的種類(lèi)和濃度與所使用的原料、生產(chǎn)工藝、釀造過(guò)程中的生化反應和微生物菌群密切相關(guān)。在原料方面，我國藥食同源的資源豐富，選擇具有保健功能的植物性原料作為釀醋的輔料可以有效提高食醋的功能價(jià)值。

在釀造工藝方面，釀醋微生物是食醋釀造的核心技術(shù)，隨著(zhù)微生物資源的開(kāi)發(fā)利用，越來(lái)越多的能夠生產(chǎn)功能性物質(zhì)的優(yōu)良菌種被開(kāi)發(fā)利用，未來(lái)可以通過(guò)特定微生物的組合來(lái)理性調控食醋中功能物質(zhì)的種類(lèi)和含量。另外，在發(fā)酵過(guò)程中接入能夠利用或產(chǎn)生醇類(lèi)、酯類(lèi)、酸類(lèi)或酚類(lèi)物質(zhì)的微生物（如產(chǎn)阿魏酸酯酶的菌種）可以增加食醋中功能物質(zhì)的種類(lèi)，以此來(lái)達到更優(yōu)的功能及風(fēng)味。未來(lái)功能食醋的研發(fā)可以特定功能物質(zhì)為導向定向設計功能微生物菌群，以此達到提升食醋中功能活性物質(zhì)含量的目的。食醋的陳化過(guò)程是某些功能物質(zhì)形成的關(guān)鍵時(shí)期，陳化過(guò)程中所用容器的材質(zhì)、陳化過(guò)程的物理處理方式都會(huì )對食醋中功能物質(zhì)的形成產(chǎn)生重要影響。在食醋的陳化過(guò)程中可以選用一些輔助技術(shù)（如超聲）來(lái)促進(jìn)食醋的老化，超聲波在醋液中通過(guò)空化作用會(huì )產(chǎn)生大量的羥自由基，可誘發(fā)一些化學(xué)反應，加速風(fēng)味或功能物質(zhì)的生成速率（如酯化、醇氧化或美拉德反應）。隨著(zhù)食品加工技術(shù)的革新，不斷會(huì )有新的技術(shù)被開(kāi)發(fā)并應用于食醋的陳化進(jìn)程中，用以提升食醋的功能和品質(zhì)。

因此，通過(guò)在原料的選擇與搭配、功能定制微生物的組合與應用等方面深入挖掘功能活性物質(zhì)，可為大健康背景下新型保健食醋的研制和新時(shí)代背景下新型功能醋飲料的開(kāi)發(fā)提供參考。

4 結論

功能食醋是一種富含多種對人體有益的生物活性物質(zhì)的健康飲品。本文綜述了食醋的種類(lèi)和發(fā)酵工藝，以及近年來(lái)各類(lèi)食醋在生物活性成分方面的研究進(jìn)展，明確了食醋的功能性和保健作用。食醋對健康有益的活性成分主要包括有機酸、酚類(lèi)物質(zhì)、蛋白黑素、四甲基吡嗪、低聚糖等。各種來(lái)源的食醋（蘋(píng)果醋、山西陳醋、鎮江香醋）已被證實(shí)具有調節脂質(zhì)代謝、控制血壓、預防心血管疾病、保護肝臟、免疫調節等功能，在“治未病”健康工程中有巨大的開(kāi)發(fā)潛力。食醋中豐富的營(yíng)養物質(zhì)和多種生物活性物質(zhì)為功能食醋的開(kāi)發(fā)提供了良好的物質(zhì)基礎。但目前對食醋中功能活性物質(zhì)的研究仍存在不足之處：1）目前食醋中已經(jīng)研究的功能物質(zhì)種類(lèi)有限，在未來(lái)研究中可以通過(guò)對藥食同源原料的開(kāi)發(fā)和功能菌種資源的研發(fā)拓寬食醋中具有保健功能的生物活性成分范圍；2）食醋中具有生物活性的功能物質(zhì)（如蛋白黑素）的化學(xué)結構以及合成機制還不明確，尚不能對這類(lèi)功能活性物質(zhì)進(jìn)行合理的調控；3）含有功能活性物質(zhì)的食醋對人體保健功能的量效關(guān)系還不明確，仍需大量的體內/體外實(shí)驗以及臨床試驗去探索。隨著(zhù)人們對食醋中功能活性物質(zhì)不斷發(fā)現和認識，食醋的保健功能也被越來(lái)越多的人們所接受。未來(lái)的食醋將不僅僅是以調味品的身份出現在市場(chǎng)上，更會(huì )以針對中老年人需求的功能性食醋產(chǎn)品和在年輕群體中暢銷(xiāo)的新型功能醋飲料的身份出現在消費者的視野中。