大学化学, 2023, 38(7): 232-236 doi: 10.3866/PKU.DXHX202207113

科普

醋香香寻亲记

王雨诗1, 王朝霞,2

1 徐州医科大学生命科学学院, 江苏 徐州 221004

2 华东理工大学化学与分子工程学院, 上海 200237

Insight into the Balsamic Vinegar's Family

Wang Yushi1, Wang Zhaoxia,2

1 School of Life Sciences, Xuzhou Medical University, Xuzhou 221004, Jiangsu Province, China

2 School of Chemistry and Molecular Engineering, East China University of Science & Technology, Shanghai 200237, China

通讯作者: 王朝霞,Email: wangzhaoxia@ecust.edu.cn

收稿日期: 2022-07-25   接受日期: 2022-11-16  

基金资助: 教指委教学研究与实践项目.  H20200507
华东理工大学2019年专创融合示范课程建设

Received: 2022-07-25   Accepted: 2022-11-16  

Abstract

In this paper, the anthropomorphic method is used to introduce the chemical principle of vinegar brewing process from the perspective of chemical reaction, and analyze the influence of brewing process and different products on the flavor and quality of vinegar. Furthermore, the chemical synthesis and application of acetic acid are also discussed.

Keywords: Vinegar ; Sugars ; Acetic acid ; The principle of brewing

PDF (777KB) 元数据 多维度评价 相关文章 导出 EndNote| Ris| Bibtex  收藏本文

本文引用格式

王雨诗, 王朝霞. 醋香香寻亲记. 大学化学[J], 2023, 38(7): 232-236 doi:10.3866/PKU.DXHX202207113

Wang Yushi. Insight into the Balsamic Vinegar's Family. University Chemistry[J], 2023, 38(7): 232-236 doi:10.3866/PKU.DXHX202207113

夜深了,喧闹一天的超市终于安静下来。调味品专区又开始了每天的夜谈会。醋香香小姐瞅瞅左右,敲敲上层货架上的山西陈醋,尖声嚷道:“老西儿老西儿,今天我家送走了8个姐妹,你家销量如何?”片刻功夫,一个沉沉的老憨腔传来,“嗯嗯,我家今天送走了12个兄弟。”话音未落,周围一片赞扬声,“老西儿厉害!”“不愧是醋老大!”山西陈醋爱听这声音,他美美地享受了好一会儿,然后缓缓扫视了一下周围的醋族同胞,慢条斯理地说:“为啥我们山西陈醋这么受欢迎?大家愿意听听我的故事吗?”“愿意!愿意!”大家积极响应起来。老西儿点点头,大家立刻安静下来。老西儿定定地凝望着远方,仿佛能穿越历史的烟尘,回到那遥远的年代,他缓缓道来……

1 醋族的历史

“我国是世界上最早使用谷物发酵酿醋的国家,大约从西周开始,我们中国人就会酿醋了,算来已经有3000多年的历史啦。众所周知,我国酿醋源于山西。我们山西人善酿醋、爱吃醋,那是出了名的!醋,古称醯或酢。你们为啥叫我‘老西儿’?就因为我是山西人?不不,这只是原因之一,大家有没有注意:‘老西儿’与‘老醯儿’同音啊!我们山西人喜欢这称呼,离不开老醯,在山西,到处是醋坊、醋庄、醋村、醋镇……”

老西儿的思绪飞远了,“北魏时期,酿醋技艺已经比较成熟,贾思勰的《齐民要术》里就详细记载了二十四种醋的酿制方法[1]。至唐宋以后,酿醋技艺已历经千年的岁月沉淀,日臻成熟,除了我们山西老陈醋,保宁药醋、永春老醋也已名扬华夏。”

山西陈醋瞅一眼镇江香醋,笑着说:“香香也是好醋,后起之秀啊!”说着竖起了大拇指。醋香香正听得津津有味,看山西陈醋似要结束话题,立刻嚷道:“老西儿老西儿,你懂得最多,算是我们醋族的教授吧,你给大家说说咱们醋族的由来,让我们来个寻亲之旅,如何?”老西儿笑着点点头。

2 纯粮佳酿产醋酸

“先说纯粮酿醋吧,”老西儿说到,“这是最古老、最传统的酿制方法。”说到纯粮,醋香香快人快语:“江南米多,我们家用糯米酿造。”话匣子一开,大家七嘴八舌起来,有用高粱的,有用小米的,福建永春醋沾沾自喜地说:“我们家除了糯米,还加了些芝麻,味道好极了。”四川保宁醋瞥了他一眼,不动声色地说:“我们家以小麦及麦麸为主,添加了多种中药材……”大家一听,都暗暗点赞,心想:到底是中医世家,连酿醋都不同凡响。

看大家逐个报完,山西陈醋清了清嗓子,接着说:“好,咱们的寻亲之旅就从粮食开始。大家各自用的粮食虽然不同,但我们知道粮食的主要成分都是淀粉,不管是直链淀粉还是支链淀粉,它们的基本单元都是葡萄糖,前者是葡萄糖经α-1, 4-糖苷键连接而成的多糖,后者则在此主链的基础上间或有α-1, 6-葡萄糖苷键嵌入的支链。”

老西儿开始进入主题:“纯粮酿造工艺主要有3个阶段[2]。第1阶段是淀粉在相应淀粉酶的作用下发酵,糖苷键断裂,经糊精、麦芽糖,最终水解成葡萄糖。这是一个从多糖到寡糖、再到单糖的化学转化过程(图 1)。

图1

图1   直链淀粉发酵酶解成葡萄糖


“第2阶段是葡萄糖在酒化酶作用下,先生成丙酮酸,再脱羧、还原生成乙醇(图 2)。

图2

图2   乙醇的生成


“第3阶段是乙醇与氧气在醋酸菌的作用下,先氧化生成乙醛,继而水合,然后在乙醛脱氢酶作用下氧化,生成目标产物乙酸(图 3) [3]。

图3

图3   乙酸的生成


“至此,粮食从大分子淀粉华丽蜕变成为我们现在的样子。”看着山西陈醋又要结束话题,醋香香抢着说:“老西儿,按照你的说法,我们是从粮食变来的,那粮食就是我们的亲人,对吧?”山西陈醋笑着拍了拍镇江香醋,“对!但是,你再想想,难道我们就只有粮食这一个亲人吗?”醋香香歪着脑袋思考了一会儿,恍然大悟,“我知道了,糊精、麦芽糖、葡萄糖、乙醇,其实上述所有反应的中间体都可以变成我们,都是我们的亲人,对不对?”山西陈醋一听,哈哈大笑:“香香聪明!”这时,隔壁货架上几个穿着艳丽的“网红果醋”[3]发言了:“香香说得对,我们苹果醋、红枣醋、山楂醋都不是粮食酿造的,我们是由水果本身大量的葡萄糖、寡糖等酿制而成,他们是我们的亲人。”

不远处,优雅的紫衣姑娘葡萄酒醋开口了:“葡萄酒是我的亲人,我是从她变来的!”香香接着问道:“紫衣,你到底是酒还是醋啊?”腼腆的紫衣还没回答,醋老西儿就指着镇江香醋呵呵地笑开了:“当然是醋!你这伶牙俐齿的小丫头,没听说过‘酒醋同源’吗?酒中的乙醇是咱们醋酸的前体、是咱的亲人啊。大家看这个‘醋’字,由‘酉’和‘昔’组成,‘酉’源于‘酒’,‘昔’即‘二十一日’,意为昔日为酒,从酒出发,21天即可酿造出醋了。”字如其意,醋族成员们纷纷点头,暗赞老西儿的博学。

老西儿这会儿也讲到了兴头上,他接着说:“给大家讲一个笑话吧,说是一秀才想捉弄一财主,过年时送给他一副对联,财主念道:‘酿酒缸缸好,做醋坛坛酸;养猪大如山,老鼠只只死。’多好的对联,财主一看,心里乐开了花。谁知秀才移动了一下标点,立刻变为‘酿酒缸缸好做醋,坛坛酸;养猪大如山老鼠,只只死’。这下,轮到平时受气的老百姓哈哈大笑了。”

说到这里,醋老西儿也笑了,他总结道:“酒醋同源[4],说不准啥时候酒就变成了醋,所以古时候常见酿酒、制醋在同一作坊里。”醋香香又忍不住发问了:“老西儿,到底什么情况下酒是酒、什么情况下酒就变成醋了呢?如果只想酿酒,结果得到的是醋,咋办呢?”

听着镇江香醋连珠炮似的发问,山西陈醋笑眯眯地说:“还是咱们香香爱思考啊!大家先从化学结构上看一看,酒是乙醇、醋是乙酸,乙醇到乙酸是什么反应?” “加氧脱氢,当然是氧化反应了。”香香抢答道。醋老西儿突然岔开话题,凝望远方,似又回到那遥远的年代:“《齐民要术》里有这样的记载,‘凡酿酒失所味醋者,或初好后动未压者,皆宜回作醋。’”醋香香疑惑地盯着醋老西儿的眼睛,好一会儿,她才恍然大悟道:“我明白了!关键是氧,酒缸里如果进入空气就很容易变酸成醋,我们的祖先早就发现这个秘密了,对吧?”醋老西儿笑着点点头:“对!酿酒的过程是葡萄糖发酵生成乙醇的过程,这个还原反应, 需在厌氧状态下进行,一旦进了空气,就有了氧化反应的第一个重要条件……”

听着醋老西儿拖着长腔调,醋香香忍不住催他:“老西儿,别卖关子!还要其他什么条件?”醋老西儿看着醋香香着急的模样,想逗一逗她,故意岔开话题:“我再给大家讲一个故事,话说19世纪法国的啤酒业在欧洲是很有名的,但啤酒常常会变酸,整桶芳香可口的啤酒变成了酸得让人咧嘴的粘液,只得倒掉,这使酒商叫苦不迭,有的甚至因此而破产。大家说,这和咱遇到的是不是相似的问题?”“是的是的,”醋香香连忙回答,“老西儿,他们怎么办的呢?”醋老西儿看了她一眼,反问道:“咱们怎么办的呢?”“咱们不就是避免空气进入吗?”几个醋小弟附和着香香说。

醋老西儿一听,立刻收敛了笑容,一本正经起来,他朗声道:“对,咱们的做法是根据观察与经验,直接从技术层面上解决问题,但是法国的做法不一样。他们请来当时最著名的微生物学家巴斯德,”几个醋小妹一听巴斯德,立刻来了精神,醋老西儿看着她们满脸崇拜的神情,继续说:“对,就是那个著名的巴斯德,利用他的照妖神器——显微镜发现了促使啤酒变酸的微生物,并用他的绝杀秘笈——巴氏杀菌法,成功解决问题。其实啊,乙醇发酵的实质是由于空气的进入,喜氧的醋酸菌生根繁殖,致使酒醅氧化变酸。”大家一听,纷纷点头。

醋小弟说:“咱们是用实践经验来解决问题,他们是从微观层面解决问题,异曲同工!”醋香香反驳说:“非也非也!应该说结果一样,但境界不同,咱们仅停留在‘匠人’的层面,他们是深入研究,从科学的层面解决了问题。所谓我们只知其然,他们却能做到知其所以然!”醋老西儿慈爱地看着醋香香,语重心长地说:“香香说得对啊!这正是我们欠缺的地方!以后,大家遇事要学会刨根问底,去深入研究、发现问题的科学实质,甚至由此形成咱们自己的科学体系,这才是真正抓住牛鼻子,才能去指导更多的科学实践啊[5]。”

3 醋族的色香味

听着大家热烈的讨论,货架最底层的白醋幽幽地说:“只看外貌的话,我晶莹透明,纯洁无瑕,多漂亮啊,但是老百姓都不喜欢我,不买也就罢了,还给我起了一个特别难听的名字——醋精,听着跟蜘蛛精、蛤蟆精一样,直接叫醋妖算了。”几个醋小弟、醋小妹一听,捂着嘴却忍不住笑。醋香香骄傲地对白醋说:“咱们不一样,我们是酿造醋,你是勾兑醋[6]!别看我们黑不溜秋像药汤一样,我们的‘美’就在这‘药汤’里,色香味俱全。先说‘色’吧,就以最黑的醋老西儿为例,发酵的醋液需在70–80 ℃下进行5–6天的熏醅,再经后续的淋洗、浸泡及日晒浓缩等工序,此民间所谓‘吸收日月精华’,其实这就是著名的焦糖化反应[7],糖在受热的情况下发生脱水、降解、缩合,最终褐变生成成分复杂的焦糖色化合物,同时会产生一些焦香味的醛酮类物质,既增色又添香。”

说到食醋的“香”,醋香香刚想接着说,醋小弟就开口了:“香香姐,你就别王婆卖瓜啦,我来说说吧。”他装腔作势地说:“说到香香姐,那如长江之水、滔滔不绝啊!香香姐浑身上下,散发着一种柔和醇厚的香味。主要的香味源于酯类物质,其中乙酸乙酯的含量最为丰富,这是酿制过程中产生的乙酸与乙醇一见钟情,发生酯化反应的结果。不管是哪种酿造醋,都要进行一定时间的陈化、后熟与熏醅,即所谓陈酿过程,诸多的化学反应在这一阶段悄然发生,除了酯化反应外,值得一提的还有焦糖化反应和美拉德反应,它们对食醋的风味特色往往起着举足轻重的作用。香香姐刚才已经说到焦糖化反应。我这里再说说美拉德反应吧,这也是一类很复杂的反应,它发生在糖与氨基酸之间。这在我们粮食里都有,这一反应就始于糖的羰基与氨基酸的氨基间,先是羰氨缩合,再经一系列至今还未完全解密的复杂反应,最后终于生成了大分子物质类黑素。类黑素呈棕黑色、具有独特的香味与风味,粮食种类不同,其所含的糖与蛋白质就有所不同,再结合酿制工艺及水质的不同,反应结果自然就有差异,所以大家身上散发的香味当然也会不同了。”醋小弟说着,还不忘讨好地看了一眼镇江香醋,“不过,说实在的,我最喜欢香香姐身上的味道。”香香姐听到这,笑着轻锤了醋小弟一拳,“就你嘴甜!”

醋香香环视了一下大家,又特别看了白醋一眼,说:“我们酿造醋的‘味’,可以说是集酸、鲜、甜、香等万千宠爱于一身。一说到醋,大家首先想到的是酸,我们的酸味源于醋酸,又不止于醋酸。”她接着说:“发酵过程中还产生琥珀酸、苹果酸、柠檬酸、葡萄糖酸等,她们与醋酸糅合在一起,口感可是比醋酸柔和了许多。”

“我们的鲜味自然是源于氨基酸。粮食中的蛋白质发酵水解,经多肽最终生成多种氨基酸。氨基酸越多,鲜味肯定越浓啊。此外,细心的人们还能品到淡淡的甜味,这是发酵过程中产生并残留的麦芽糖、葡萄糖等糖类物质的功劳,有了糖,我们的口感……像‘西湖醋鱼’‘糖醋排骨’。”醋香香这边拖腔拖调地讲着“色香味”,那边几个小家伙在不停咽着口水。

这时,醋小妹总结道:“所以说,亲们,像酯化反应、焦糖化反应、美拉德反应、蛋白质水解反应等的产物都会和粮食发酵产生的醋酸糅合在一起,大家鼎力相助、协同发力,才成就了现在的我们。他们都是我们的亲人!”话音未落,立刻迎来雷鸣般的掌声。

夜越发深了,夜谈会就要结束了,突然,货架底层传来嘤嘤的哭声,大家循声望去,原来是白醋在抹眼泪呢。“醋小白,你怎么啦?”大家关心地问。白醋抽泣着说:“难怪你们这么受欢迎,哪像我们白醋,就只有醋酸和水,有的顶多加了点蔗糖,酸得人龇牙咧嘴的,当然没人喜欢了,一天也难得卖出1瓶。真不知厂家为啥还生产我们?”醋香香静静听完,温和地安慰说:“小白,别难过,天生我材必有用!你虽然口感不太好,但是家庭主妇也喜欢你的,因为你清洁能力强,还有祛湿防病、美容健体等多种功效,好多生活小妙招都离不开你啊。”沉默很久的醋老西儿接着说:“香香说得对,小白,咱可不要妄自菲薄啊!你虽然不是酿造的,但是,随着时代的发展,你的作用是越来越大了!作为一种重要的基本有机化工原料,从你出发可衍生出如醋酸乙烯、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸等几百种下游产品呢[8],它们应用广泛,与国民经济也息息相关啊。”

图4

图4   乙酸衍生的一些下游产品


醋小白一听,立刻抹去眼泪,高兴地问:“老西儿,这是真的吗?”“那当然!”醋老西儿拍拍醋小白的肩膀,接着说:“而且,你知道1845年德国化学家柯尔伯合成醋酸的反应吗?还有那个著名的Monsanto乙酸合成反应。这两个反应在有机化学的历史上[9],无人不知无人不晓,里程碑啊!”醋小白有点迷茫地看着醋老西儿,说实在的,他真不知道原来他们家曾有这么辉煌的历史!这下,心里的那点自卑一扫而光,他昂起头,看看周围的兄弟姐妹,神色竟也慢慢傲娇起来。

参考文献

缪启愉. 国学经典导读齐民要术北京: 中国国际广播出版社, 2011,

URL     [本文引用: 1]

王子光; 杨玉华. 酱油食醋酿造技术与分析, 北京: 中国农业科技出版社, 1998.

[本文引用: 1]

王大红; 宋鹏辉; 张颖; 郑迎莹; 徐鹏. 河南科技大学学报(自然科学版), 2018, (4), 78.

URL     [本文引用: 2]

邵黎雄; 陆建梅; 姜雪峰. 化学教育, 2020, (13), 1.

URL     [本文引用: 1]

王朝霞; 罗千福; 徐首红. 大学化学, 2021, 36 (3), 2008005.

URL     [本文引用: 1]

马兴伟; 支爱玲; 王春; 余林; 马东海. 化学教育, 2021, (23), 70.

URL     [本文引用: 1]

龚钰扉; 李世扬; 张立春. 大学化学, 2020, 35 (11), 160.

URL     [本文引用: 1]

李好管. 化学工业与工程技术, 2001, 22 (2), 10.

URL     [本文引用: 1]

钱旭红. 有机化学, 北京: 化学工业出版社, 2014.

[本文引用: 1]

/

〈 〉