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《食品科学》：山东理工大学朱兰兰教授等：食醋中功能物质及其研究进展

泰然健康网
2025-07-29 09:21

食醋中含有丰富的营养物质和生物活性物质，主要包括氨基酸、还原糖、有机酸、多酚、蛋白黑素和四甲基吡嗪等。食醋中活性物质的种类和浓度与所使用的原料、生产工艺、酿造过程中的化学反应和微生物菌群发酵有关。这些功能化合物不仅有助于食醋风味的形成，而且对人类疾病（如心血管疾病）具有潜在的治疗作用。

山东理工大学王宗敏、白桦、朱兰兰*等人对近年来食醋在种类、酿造方法、生物活性成分及其功能特性和保健型食醋开发等方面的主要研究进展进行了综述，并对功能食醋未来的研究方向进行展望，以期为大健康背景下新型保健食醋、新型功能醋饮料的开发提供参考。

食醋的种类及其生产方法

1.1 食醋的种类

食醋按生产原料的不同可划分为谷物醋、果醋和酒醋三大类，不同种类食醋的主要原料、功能原料和有机酸质量浓度如表1所示。

1.2 食醋的生产方法

食醋的酿造工艺主要分为固态发酵工艺和液态发酵工艺，如图1所示。我国大部分的谷物醋都是通过固态发酵生产的，包括淀粉糖化、酒精发酵和醋酸发酵3个主要阶段。食醋的固态发酵是一个自发、重复的批次过程，醋酸发酵阶段是风味物质和功能物质形成和积累的最关键阶段。此外，食醋的陈酿对食醋功能活性物质的生成也有非常重要的作用。以固态法酿造的食醋，具有色浓味解、酸香浓郁、食之绵柔、醇厚不涩、功能成分含量高的特点。

在欧洲国家，食醋主要采用液态发酵生产，如意大利香醋、雪利酒醋、苹果醋等。液态发酵生产食醋涉及两个连续的生化过程：1）酒精发酵，即酵母菌在厌氧条件下将可发酵糖转化为乙醇；2）醋酸发酵，即乙醇被细菌（通常是醋酸杆菌）在有氧条件下经一系列生化反应氧化生成醋酸。液态法酿造的食醋具有性质稳定、色泽澄清明亮的特点，并且富含多种功能活性物质（如没食子酸、儿茶素、绿原酸等酚类物质），是欧洲地区非常流行的酸性功能饮品。

食醋中功能物质种类及研究进展

目前对食醋中功能活性物质的研究主要集中在有机酸、多酚、四甲基吡嗪和蛋白黑素或其衍生物等方面。食醋中的这些功能性物质具有抗菌、抗氧化、改善血脂、调节脂质代谢、预防心血管疾病、保护肝脏、抗肿瘤、抗疲劳和调节肠道菌群等作用。

2.1 有机酸

食醋中的有机酸分为挥发性和不挥发性两大类，挥发性有机酸包括醋酸、丙酸、丁酸、奎宁酸等，非挥发性有机酸包括乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸等。食醋中的有机酸主要来源于发酵过程产生和原料本身。醋酸和乳酸是食醋中主要的有机酸，它们主要在醋酸发酵阶段产生。研究表明醋酸对食醋的香气和风味有一定的贡献，且食醋中非挥发性酸（乳酸、柠檬酸、α-酮戊二酸和琥珀酸）的存在可以缓解醋酸的刺激，使食醋具有温和的滋味。食醋中丰富的有机酸，如苹果酸、琥珀酸、丙酮酸和α-酮戊二酸等有助于促进人体新陈代谢以及体内三羧酸循环正常进行，具有消除疲劳、维持机体酸碱平衡的功能。此外，食醋中的有机酸能够穿透微生物的细胞膜，破坏膜的传递过程，从而引起细菌细胞死亡。食醋中的有机酸具有减轻炎症的作用，食醋中的醋酸还能抑制内质网应激介导的细胞凋亡以及调节小鼠的肠道细菌。醋酸不仅能抑制肝脏中胆固醇和脂肪酸的形成，还能促进脂肪分解。

不同食醋中醋酸及其他活性物质的研究进展如表2所示。

2.2 多酚

食醋中的酚类化合物主要来源于原料。研究表明，谷物醋的原料（如高粱、麸皮、大麦、豌豆、米糠等）中含有大量的酚酸，主要包括没食子酸、阿魏酸、丁香酸、香草酸、原儿茶酸、咖啡酸、绿原酸、对香豆酸和芥子酸等。果醋的原料（如苹果、葡萄、柿子、石榴、蓝莓等）中也含有丰富的酚酸，主要包括儿茶素、丁香酸、没食子酸、绿原酸、表儿茶素、咖啡酸、原儿茶酸和对香豆酸。酚类化合物通过电子转移消除羟自由基和超氧阴离子自由基，继而终止链式反应。此外，它们可以与金属离子螯合从而抑制氧化反应。食醋中的酚类化合物具有较高的抗氧化活性，能够减轻体内的氧化应激，有助于调节脂质代谢、控制血压、预防心血管疾病、保护肝脏和抗衰老，且酚类化合物的含量与食醋的抗氧化活性有很强的相关性。没食子酸、咖啡酸和儿茶素在大多数类型的食醋中都能检测到。研究表明，酚类化合物赋予食醋在抗氧化活性、调节脂质代谢、控制血压、预防心血管疾病、保护肝脏等方面具有一定的功效。

2.3 蛋白黑素

蛋白黑素是通过碳水化合物和氨基化合物之间的美拉德反应产生的大分子聚合物，在熟食和加工食品中赋予深棕色。蛋白黑素的骨架是由糖类降解产物聚合形成，然后与碳水化合物、蛋白质或其他大分子物质交联产生高分子质量聚合物。食醋中的蛋白黑素主要是在加热和老化过程中产生的。此外，食醋中酚类物质（没食子酸、阿魏酸、3-咖啡酰奎尼酸、原儿茶酸和香草酸）可通过非共价键融入到黑色素中，与蛋白黑素骨架聚合，进一步加强其抗氧化性能。食醋蛋白黑素中大约89%的细胞抗氧化活性由蛋白黑素结合物（酚类物质与蛋白黑素骨架非共价连接）提供。蛋白黑素结合物结构稳定，最终能达到人体肠道，在肠道微生物消化作用下，酚类从蛋白黑素结合物骨架上释放后被细胞吸收利用，从而减少酚类物质的损失，增加其利用率。研究表明，食醋中的蛋白黑素具有抗氧化、调节肠道菌群和抑制脂肪堆积等功能。

2.4 四甲基吡嗪

四甲基吡嗪又称川芎嗪，味微苦、辛辣，是公认的食醋功能性成分。食醋中的四甲基吡嗪是由美拉德反应过程中形成的中间体双乙酰与氨基酸缩合形成的，此外风味物质乙偶姻也可以与氨基酸反应生成四甲基吡嗪。食醋中的四甲基吡嗪在调节细胞内胆固醇流出、抗氧化、增加超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性以及降血脂等方面具有重要的生物学意义。

2.5 其他功能物质

在食醋的酿造过程中，一些特定原料的添加和微生物菌群代谢会为食醋提供更多的功能物质，如多糖类化合物和氨基酸类的衍生化合物（γ-氨基丁酸）。但目前关于γ-氨基丁酸对食醋功能的贡献尚不清楚，仍需要更多的体内和体外实验对食醋中的γ-氨基丁酸的功能进行深入研究。

功能食醋的开发潜力

食醋中丰富的营养物质和多种生物活性物质为功能食醋的开发提供了良好的物质基础。食醋中功能活性物质的种类和浓度与所使用的原料、生产工艺、酿造过程中的生化反应和微生物菌群密切相关。在原料方面，我国药食同源的资源丰富，选择具有保健功能的植物性原料作为酿醋的辅料可以有效提高食醋的功能价值。

在酿造工艺方面，酿醋微生物是食醋酿造的核心技术，随着微生物资源的开发利用，越来越多的能够生产功能性物质的优良菌种被开发利用，未来可以通过特定微生物的组合来理性调控食醋中功能物质的种类和含量。另外，在发酵过程中接入能够利用或产生醇类、酯类、酸类或酚类物质的微生物（如产阿魏酸酯酶的菌种）可以增加食醋中功能物质的种类，以此来达到更优的功能及风味。未来功能食醋的研发可以特定功能物质为导向定向设计功能微生物菌群，以此达到提升食醋中功能活性物质含量的目的。食醋的陈化过程是某些功能物质形成的关键时期，陈化过程中所用容器的材质、陈化过程的物理处理方式都会对食醋中功能物质的形成产生重要影响。在食醋的陈化过程中可以选用一些辅助技术（如超声）来促进食醋的老化，超声波在醋液中通过空化作用会产生大量的羟自由基，可诱发一些化学反应，加速风味或功能物质的生成速率（如酯化、醇氧化或美拉德反应）。随着食品加工技术的革新，不断会有新的技术被开发并应用于食醋的陈化进程中，用以提升食醋的功能和品质。

因此，通过在原料的选择与搭配、功能定制微生物的组合与应用等方面深入挖掘功能活性物质，可为大健康背景下新型保健食醋的研制和新时代背景下新型功能醋饮料的开发提供参考。

结论

功能食醋是一种富含多种对人体有益的生物活性物质的健康饮品。本文综述了食醋的种类和发酵工艺，以及近年来各类食醋在生物活性成分方面的研究进展，明确了食醋的功能性和保健作用。食醋对健康有益的活性成分主要包括有机酸、酚类物质、蛋白黑素、四甲基吡嗪、低聚糖等。各种来源的食醋（苹果醋、山西陈醋、镇江香醋）已被证实具有调节脂质代谢、控制血压、预防心血管疾病、保护肝脏、免疫调节等功能，在“治未病”健康工程中有巨大的开发潜力。食醋中丰富的营养物质和多种生物活性物质为功能食醋的开发提供了良好的物质基础。但目前对食醋中功能活性物质的研究仍存在不足之处：1）目前食醋中已经研究的功能物质种类有限，在未来研究中可以通过对药食同源原料的开发和功能菌种资源的研发拓宽食醋中具有保健功能的生物活性成分范围；2）食醋中具有生物活性的功能物质（如蛋白黑素）的化学结构以及合成机制还不明确，尚不能对这类功能活性物质进行合理的调控；3）含有功能活性物质的食醋对人体保健功能的量效关系还不明确，仍需大量的体内/体外实验以及临床试验去探索。随着人们对食醋中功能活性物质不断发现和认识，食醋的保健功能也被越来越多的人们所接受。未来的食醋将不仅仅是以调味品的身份出现在市场上，更会以针对中老年人需求的功能性食醋产品和在年轻群体中畅销的新型功能醋饮料的身份出现在消费者的视野中。

本文《食醋中功能物质及其研究进展》来源于《食品科学》2023年44卷11期196-204页，作者：王宗敏，白桦，王辛禹，朱兰兰，王彦波，彭林，刘继州，吴旭东，宋越冬，宋元达。DOI：10.7506/spkx1002-6630-20220517-231。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

编辑：美娟；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。

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