涂 婷,龍文勝,蔣立文 *,何曉鵬
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128;2.長(zhǎng)沙市望城區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,湖南 長(zhǎng)沙 410200;3.湖南省發(fā)酵食品工程技術(shù)研究中心,湖南 長(zhǎng)沙 410128;4.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與生物技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長(zhǎng)沙 410128;5.湖南華越食品有限公司,湖南 長(zhǎng)沙 410209)
腐乳營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特、質(zhì)地細(xì)膩,是我國(guó)獨(dú)特的傳統(tǒng)發(fā)酵食品,受到國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的喜愛(ài)[1]。腐乳按照產(chǎn)品類(lèi)型分為紅方、白方、青方3類(lèi);按照發(fā)酵優(yōu)勢(shì)微生物有根霉型、毛霉型、細(xì)菌型等;生產(chǎn)工藝由黃豆到豆腐制作大同小異,差異最大可能就是點(diǎn)鹵,腐乳最關(guān)鍵的工藝是微生物參與的培菌和后期發(fā)酵[2]。經(jīng)過(guò)微生物酶系作用和工藝結(jié)合,腐乳不僅含有大豆的營(yíng)養(yǎng)成分,而且沒(méi)有了對(duì)人體健康有害的胰蛋白酶抑制物、溶血素,水溶性蛋白及游離氨基酸含量增多,營(yíng)養(yǎng)成分更易被人體吸收,并且產(chǎn)生了一些對(duì)人體有用的生理活性物質(zhì):抗氧化肽、易于人體吸收的大豆苷元及人體不能合成的維生素B12[3]。
生物胺是由氨基酸脫羧或醛和酮氨基化而形成的小分子量含氮化合物[4]。根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同有芳香族、脂肪族、雜環(huán)族;按照組成分為單胺和多胺[5]。少量的生物胺對(duì)人體是有益的,體內(nèi)積累較高數(shù)量的生物胺時(shí)就對(duì)人體有害,其中毒性最大的是組胺和酪胺。組胺的毒性最強(qiáng),會(huì)引起心悸、頭痛和血壓變化[6],酪胺會(huì)引起血壓升高及偏頭疼[7-8]。如果食品中同時(shí)存在腐胺、酪胺、尸胺,那么會(huì)加大組胺的毒性與亞硝酸鹽生成具有致癌性的亞硝胺類(lèi)物質(zhì)[9]。其產(chǎn)生需要3個(gè)條件:①能分泌氨基酸脫羧酶的微生物;②生物胺前體物質(zhì)-氨基酸[10];③適宜微生物產(chǎn)生氨基酸脫羧酶的環(huán)境條件[11]。
不僅動(dòng)植物組織中含有生物胺,食品中也普遍存在。在發(fā)酵肉制品中檢測(cè)到的生物胺有腐胺、組胺、酪胺、尸胺等[12];葡萄酒中的腐胺檢出率最高,其次為亞精胺和精胺[13];黃酒中檢測(cè)到的生物胺有酪胺、組胺和腐胺等,其中腐胺的含量最高[14]。生物胺的安全性在魚(yú)類(lèi)制品中有具體要求,GB 10138—2005《鹽漬魚(yú)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和GB 2733—2005《鮮(凍)動(dòng)物性水產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》都規(guī)定組胺的限量值,國(guó)際上也有關(guān)于魚(yú)類(lèi)的組胺含量規(guī)定,但發(fā)酵腐乳中卻沒(méi)有涉及這個(gè)指標(biāo)。
文章對(duì)腐乳生產(chǎn)過(guò)程中生物胺的研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題、未來(lái)研究發(fā)展作展望。
發(fā)酵過(guò)程中含氮化合物的不完全代謝生成的亞硝胺類(lèi)、生物胺類(lèi)和氨基甲酸乙酯等影響著我國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵食品的安全[15]。由于含有較高含量的蛋白質(zhì),而且發(fā)酵時(shí)間較長(zhǎng)適合生物胺合成菌的生長(zhǎng),腐乳中的生物胺的存在情況已經(jīng)開(kāi)始被重視。KUNG HF等[16]在紅方和白方樣品中檢測(cè)到組胺、酪胺、腐胺、尸胺、色胺、亞精胺、精胺和肌基丁胺,其中有一個(gè)紅方樣品中的組胺含量達(dá)158mg/kg,具有安全隱患。TANG T等[17]在腐乳中檢測(cè)到的生物胺有組胺、酪胺、腐胺、色胺、亞精胺和精胺,并發(fā)現(xiàn)細(xì)菌發(fā)酵腐乳生物胺總量平均值低于霉菌型腐乳。
劉振峰[18]檢測(cè)了38個(gè)市售腐乳樣品中的生物胺,檢測(cè)到了8種生物胺沒(méi)有5-羥基色胺和胍基丁胺,腐胺和酪胺的含量最高;白方中有一個(gè)樣品的組胺含量接近200mg/kg。腐乳中生物胺合成的關(guān)鍵控制點(diǎn)是毛坯階段、鹽坯階段及后發(fā)酵初期;腐乳貯藏過(guò)程中用γ-輻照處理或在5℃低溫貯藏可以抑制生物胺的合成。作者跟蹤了企業(yè)不同季節(jié)生產(chǎn)腐乳后發(fā)酵過(guò)程中生物胺產(chǎn)生情況,結(jié)果表明,環(huán)境溫度對(duì)生物胺有一定的影響,春季生產(chǎn)的腐乳相對(duì)于冬季生物胺含量高,還檢測(cè)到了色胺和組胺,均未檢測(cè)到亞精胺和精胺,腐胺和酪胺的含量相對(duì)較高,各種生物胺隨發(fā)酵時(shí)間顯著遞增。
目前用于食品中生物胺的分析方法主要有高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)、離子色譜法[19]、薄層色譜法、毛細(xì)管電泳法、生物傳感器法、質(zhì)譜技術(shù)[20]。其中HPLC是目前測(cè)定食品中生物胺的主要方法,而反相高效液相色譜法(reverse phase high-performance liquid chromatography,RP-HPLC)是液相色譜法中主要的分離模式。
我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始重視生物胺的安全性,制定了以下幾個(gè)國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),也有部分學(xué)者發(fā)表了一些關(guān)于發(fā)酵豆制品中生物胺含量測(cè)定的文獻(xiàn)資料,見(jiàn)表1。
表1 RP-HPLC方法分析不同食品中生物胺的應(yīng)用情況比較Tabel 1 Comparison of RP-HPLC methods to analyze biogenic amines in different food application
食品和藥物管理局(food and drug administration,F(xiàn)DA)基于組胺的毒性,制定金槍魚(yú)、鬼頭刀及相關(guān)魚(yú)類(lèi)中組胺的限量值為50mg/kg,且規(guī)定含量在500mg/kg~1000mg/kg以上對(duì)人體健康有潛在危險(xiǎn);對(duì)苯乙胺和酪胺建議參考上限分別為30mg/kg 和100mg/kg~800mg/kg。
GB 2733—2005和GB 10138—2005都規(guī)定了組胺限量:經(jīng)過(guò)鮮、凍、鹽漬處理的鮐魚(yú)中不得超過(guò)100mg/100g、其他魚(yú)類(lèi)中不得超過(guò)30mg/100g,而其他食品還沒(méi)有限量標(biāo)準(zhǔn)。因此我國(guó)應(yīng)盡快制定食品中幾種常見(jiàn)生物胺的限量標(biāo)準(zhǔn),這對(duì)于提高食品安全有著重要的意義。
有學(xué)者發(fā)現(xiàn),在傳統(tǒng)發(fā)酵食品生產(chǎn)過(guò)程中如果有乳酸菌的參與可能會(huì)積累有害的氨(胺)類(lèi)物質(zhì)[23]。中國(guó)的腐乳大多是作坊式生產(chǎn),工業(yè)化程度低,所以腐乳的品質(zhì)良莠不齊,生物胺的含量和種類(lèi)也有較大差異。生物胺主要來(lái)源是氨基酸發(fā)生了脫羧反應(yīng),除了原料中含有,其余的都是在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的,參與這一反應(yīng)的微生物有很多,但是乳酸菌的作用最為突出[24]。
發(fā)酵大豆制品中的生物胺含量與許多因素有關(guān),影響食品中生物胺合成的因素主要集中在①食品原料:原料為生物胺的形成提供反應(yīng)場(chǎng)所,影響生物胺產(chǎn)生菌的生長(zhǎng)[25]。②pH值:氨基酸脫羧酶只有pH值為4.0~5.5時(shí)酶活性才高,才能起作用[26]。③溫度:在20℃~37℃時(shí)有利于生物胺的積累[25]。HALASZ A等[27]發(fā)現(xiàn)較低的溫度可以減緩尸胺的合成,抑制組胺和腐胺的合成。④NaCl濃度:高濃度的NaCl會(huì)使?jié)B透壓增高抑制生物胺合成菌的生長(zhǎng)。CHANDER H等[28]發(fā)現(xiàn)隨著NaCl含量增高保加利亞乳酸桿菌合成生物胺的速度顯著降低。⑤發(fā)酵菌種:某些引起發(fā)酵食品中的生物胺積累,而也有一些可以抑制生物胺的形成(產(chǎn)生胺氧化酶)。NOUT MJR等[29]發(fā)現(xiàn)菌種的選擇是影響印度尼西亞天培生物胺含量的重要因素。⑥發(fā)酵時(shí)間:發(fā)酵時(shí)間會(huì)影響生物胺產(chǎn)生菌對(duì)發(fā)酵制品中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解利用[30]。張建華等[22]在對(duì)納豆發(fā)酵過(guò)程中的生物胺進(jìn)行檢測(cè)時(shí),發(fā)現(xiàn)發(fā)酵時(shí)間對(duì)生物胺含量的高低影響很大。
3.2.1 食品加工過(guò)程對(duì)生物胺的抑制作用
NOUT MJR等[29]發(fā)現(xiàn)蒸煮對(duì)天培中生物胺的含量沒(méi)有顯著影響,而油炸后腐胺和酪胺的含量顯著降低。CIRILO MPG等[31]發(fā)現(xiàn)生咖啡豆經(jīng)過(guò)300℃熱處理后,多巴胺和精胺含量下降,腐胺和尸胺消失。KIM JH等[32]發(fā)現(xiàn)γ-輻照可以抑制火腿和豆醬中的雜菌生長(zhǎng),從而減少其中的生物胺含量。
3.2.2 天然物質(zhì)對(duì)生物胺的抑制作用
有報(bào)道稱(chēng),用一些天然物質(zhì)提取物處理發(fā)酵鳳尾魚(yú)后,姜對(duì)于腐胺的減少有作用,紅辣椒主要減少尸胺的積累[33]。陳穎等[34]也發(fā)現(xiàn)八角肉桂等物質(zhì)對(duì)香腸成熟過(guò)程中酪胺含量有明顯抑制作用。
3.3.1 強(qiáng)化對(duì)毛霉菌種的定期復(fù)壯
生產(chǎn)菌種由于頻繁或過(guò)多傳代后,可能會(huì)發(fā)生變異、死亡,菌種的活性也會(huì)降低,所以要定期對(duì)毛霉菌種進(jìn)行復(fù)壯。
3.3.2 按照生產(chǎn)的不同季節(jié)調(diào)整前發(fā)酵和腌制質(zhì)量
實(shí)際生產(chǎn)中采用的都是毛霉菌種,屬于低溫菌種。春、秋季生產(chǎn)的環(huán)境條件不一樣,毛霉的酶系形成有較大的差異。前發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響后期腌制和酒精發(fā)酵,需要在這方面進(jìn)行細(xì)化。一方面確保在不同季節(jié)霉菌生長(zhǎng)和形成酶系基本一致,同時(shí)減少前發(fā)酵過(guò)程中雜菌的污染,最大限度降低前發(fā)酵過(guò)程中生物胺的形成;二是腌制時(shí)間上要進(jìn)行控制,不管高溫季節(jié)生產(chǎn)還是低溫天氣生產(chǎn),腌制一定要透,豆腐坯的質(zhì)量指標(biāo)需要基本一致。
3.3.3 保持酒水發(fā)酵過(guò)程質(zhì)量的一致性
酒精發(fā)酵過(guò)程實(shí)際上是利用酒精對(duì)蛋白酶的抑制作用讓蛋白酶進(jìn)行緩慢釋放,控制蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)的水解速度并確保風(fēng)味的形成。在這個(gè)階段,氨基酸態(tài)氮是一個(gè)重要指標(biāo)。結(jié)合氨基酸態(tài)氮的生成情況控制發(fā)酵程度,當(dāng)氨基酸態(tài)氮達(dá)到一定值后要及時(shí)進(jìn)行調(diào)味包裝,轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品,控制進(jìn)一步發(fā)酵,防止生物胺進(jìn)一步生成。另外本過(guò)程最好采用恒溫發(fā)酵,不管環(huán)境溫度高低發(fā)酵溫度一定要控制,減少波動(dòng),確保不同季節(jié)生產(chǎn)產(chǎn)品一致。
3.3.4 控制腐乳儲(chǔ)藏過(guò)程中生物胺的生成
后期產(chǎn)品在銷(xiāo)售環(huán)節(jié)和運(yùn)輸過(guò)程中采取技術(shù)手段控制繼續(xù)發(fā)酵,減少生物胺進(jìn)一步生成的機(jī)會(huì)。目前國(guó)家對(duì)腐乳的標(biāo)準(zhǔn)食鹽含量最低在6.5%以上,此鹽度條件對(duì)微生物和酶系的抑制能力有限,加上腐乳銷(xiāo)售周期一般在1年左右,因此在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)控制微生物和酶的進(jìn)一步作用,對(duì)腐乳產(chǎn)品生物胺控制也很重要。
3.3.5 強(qiáng)化對(duì)生產(chǎn)的豆腐質(zhì)量的管理
加強(qiáng)豆腐制作過(guò)程中的工序銜接性,減少豆腐坯中的微生物數(shù)量也是一個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)。溫度較高時(shí)豆腐要及時(shí)降溫和接種發(fā)酵,溫度較低時(shí)也要及時(shí)處理,減少低溫和不耐熱微生物進(jìn)入前發(fā)酵。
3.3.6 加強(qiáng)對(duì)腐乳生產(chǎn)車(chē)間良好操作規(guī)范(GMP)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)操作程序(SSOP)的執(zhí)行力
落實(shí)良好操作規(guī)范(good manufacturing practice,GMP)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)操作程序(sanitation standard operation procedures,SSOP)的執(zhí)行可能會(huì)避免和減少生產(chǎn)中生物胺的合成菌污染。
未來(lái)腐乳生產(chǎn)工藝可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究:(1)對(duì)腐乳制備過(guò)程中具有氨基酸脫羧酶的微生物進(jìn)行分離,減少其轉(zhuǎn)化生成生物胺的幾率;(2)按照腐乳生產(chǎn)的不同季節(jié)調(diào)整前期發(fā)酵和腌制質(zhì)量,在腐乳后期工藝中添加可以抑制生物胺合成的食品添加劑或天然香辛料。
今后生物胺的檢測(cè)發(fā)展方向?yàn)椋貉兄瞥龊?jiǎn)便、快速、靈敏穩(wěn)定的檢測(cè)方法,探究出一種綜合性能優(yōu)越的生物胺檢測(cè)方法。
各類(lèi)食品中生物胺的形成途徑以及降低食品中生物胺含量措施的研究,食品中生物胺的限量標(biāo)準(zhǔn)的制定等還需要學(xué)者們繼續(xù)研究。
[1]楊 勇,任 健,杜 影.HACCP 在腐乳生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2008(7):254-255.
[2]李幼筠.中國(guó)腐乳的現(xiàn)代研究[J].中國(guó)釀造,2006,25(1):4-5.
[3]龔樹(shù)立.大豆多肽研究概況及其在運(yùn)動(dòng)飲料中的應(yīng)用[J].食品工業(yè),2004,30(6):112-116.
[4]MAIJALA R,NURMI E,FISCHER A.Influence of processing temperature on the formation of biogenic amines in dry sausages[J].Meat Sci,1995,39(1):9-22.
[5]張 微,李秀缺,陸 容,等.淺談食品中生物胺的檢測(cè)方法[J].食品工程,2007(4):55-57.
[6]馮雅蓉,馬儷珍.生物胺對(duì)食品安全和人類(lèi)健康的重要性[J].肉類(lèi)研究,2005(6):25-28.
[7]KANKI M,YODA T,ISHIBASHI M,et al.Photobacterium phosphoreumcaused a histamine fish poisoning incident[J].Int J Food Microbiol,2004,92(1):78-87.
[8]CHEN HC,KUNG HF,CHEN WC,et al.Determinnation of histamine and histamine-forming bacteria in tuna dumpling implicated in a foodborne poisoning[J].Food Chem,2008,106(2):612-618.
[9]BULUSHI IA,POOLE S,DEETH HC,et al.Biogenic amines in fish:Roles in intoxication,spoilage,and nitrosamine formation-A review[J].Crit Rev Food Sci,2009,49(4):369-377.
[10]何 健,李艷霞.發(fā)酵肉制品中生物胺研究進(jìn)展[J].肉類(lèi)工業(yè),2009(2):47-50.
[11]張志偉,謝 華,紐廣安,等.發(fā)酵香腸中生物胺生成量的菌株效應(yīng)分析[J].肉類(lèi)研究,2005(8):28-30.
[12]于長(zhǎng)青,姚 笛,滿(mǎn)永剛,等.發(fā)酵肉制品中生物胺的危害及控制[J].肉類(lèi)研究,2010(1):41-44.
[13]BAUZA T,KELLY MT,BLAISE A.Study of polyamines and their precursor amino acids in Grenache noir and syrah grapes and wine of the Rhone Valley[J].Food Chem,2007,105(1):405-413.
[14]謝 銘.黃酒中生物胺的分析研究[J].廣州化學(xué),2010,38(4):139-141.
[15]VAN HYLCKAMA VLIEG JET,VEIGA P,ZHANG Chenhong,et al.Impact of microbial transformation of food on health-from fermented foods to fermentation in the gastro-intestinal tract[J].Curr Opin Biotech,2011,22(2):211-219.
[16]KUNG HF,LEE YH,CHANG SC,et al.Histamine contents and histamine-forming bacteria in sufu products in Taiwan[J].Food Control,2007,18(5):381-386.
[17]TANG Tao,QIAN Kun,SHI Tianyu,et al.Monitoring the contents of biogenic amines in sufu by HPLC with SPE and pre-column derivatization[J].Food Control,2011,22(8):1203-1208.
[18]劉振鋒.腐乳和臭干中生物胺的研究[D].杭州:浙江大學(xué)博士論文,2011.
[19]趙新穎,焦 霞,夏 敏,等.離子色譜法同事測(cè)定水源水中的5 種生物胺[J].色譜,2009(27):505-508.
[20]GIANOTTI V,CHIUMINATTO U,MAZZUCCO E,et al.A new hydrophilic interaction liquid chromatography tandem mass spectrometry method for the simultaneous determination of seven biogenic amines in cheese[J].J Chromatogr A,2008,1185(2):296-300.
[21]肖 琴,王 充,鄭 琳,等.高效液相色譜法測(cè)定發(fā)酵食品中組胺的含量[J].糧油食品科技,2012,20(2):31-33.
[22]張建華,沈 翔,于湘莉.納豆發(fā)酵過(guò)程中的生物胺[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào):農(nóng)業(yè)科學(xué)版,2007,25(1):1-5.
[23]DAHABIEH MS,HUSNIK JI,VAN VUUREN HJ.Functional enhancement of sake yeast strains to minimize the production of ethyl carbamate in Sake wine[J].J Appl Microbiol,2010,109(3):963-973.
[24]周景文,堵國(guó)成,陳 堅(jiān).發(fā)酵食品有害氨(胺)類(lèi)代謝物:形成機(jī)制和消除策略[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào),2011,11(9):8-10.
[25]肖 洪,丁曉雯,梁菡峪,等.發(fā)酵食品中的生物胺及其控制研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技,2012,33(20):346-349.
[26]ROSEIRO LC,GOMES A,GON?ALVES H,et al.Effect of processing on proteolysis and biogenic amines formation in a Portuguese traditional dry-fermented ripened sausage“Chouri?o Grosso de Estremoze Borba PGI”[J].Meat Sci,2010,84(1):172-179.
[27]HALáSZ A,BARáTH á,SIMON-SARKADI L,et al.Biogenic anines and their production by microorganismsin food[J].Trends Food Sci Tech,1994,5(2):42-49.
[28]CHANDER H,BATISH VK,BABU S,et al.Factors affecting amine production by a selected strain ofLactobacillus bulgaricus[J].J Food Sci,1989,54(4):940-942.
[29]NOUT MJR,RUIKES MMW,BOUWMEESTER HM,et al.Effect of processing conditions on the formation of biogenic amines and ethyl carbamate in soybean tempe[J].J Food Safety,1993,13(4):293-303.
[30]LIU Zhenfeng,WEI Yunxiao,ZHANG Jinjie,et al.Changes in biogenic amines during the conventional production of stinky tofu[J].Int J Food Sci Tech,2011,46(4):687-694.
[31]CIRILO MPG,COELHO AFS,ARAU′JO CM,et al.Profile and levels of bioactive amines in green and roasted coffee[J].Food Chem,2003,82(3):397-402.
[32]KIM JH,KIM DH,AHN HJ,et al.Reduction of the biogenic amine contents in low salt-fermented soybean Paste by gamma irradiation[J].Food Control,2005,16(1):43-49.
[33]MAH JH,KIM YJ,HWANG HJ.Inhibitory effects of garlic and other spices on biogenic amine production inMyeolchi-jeot,Korean salted and fermented anchovy product[J].Food Control,2009,20(5):449-454.
[34]陳 穎,盧士玲,李開(kāi)雄.傳統(tǒng)中式香腸成熟過(guò)程中生物胺的生物控制[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2011,37(1):158-161.