新闻中心>>《产品可靠性报告》>>
留意食品中生物胺的危害
2007-10-26 00:00:00 中国质量新闻网
   生物胺是一类具有生物活性含氮的低分子量有机化合物的总称。可以看作是氨分子中1~3个氢原子被烷基或芳基取代后而生成的物质,是脂肪族、酯环族或杂环族的低分子量有机碱,常存在于动植物体内及食品中。
   生物胺根据其结构可分为三类:脂肪族,包括腐胺、尸胺、精胺、亚精胺等,它们是生物活性细胞必不可少的组成部分,在调节核酸与蛋白质的合成及生物膜稳定性方面起着重要作用;芳香族,包括酪胺、苯乙胺等;杂环胺,包括组胺、色胺等。根据生物胺的组成成分又可以将其分为两类:单胺和多胺。单胺主要有酪胺、组胺、腐胺、尸胺、苯乙胺、色胺等,一定量的单胺类化合物对血管和肌肉有明显的舒张和收缩作用,对精神活动和大脑皮层有重要的调节作用;多胺主要包括精胺和亚精胺,其在生物体的生长过程中能促进DNA、RNA和蛋白质的合成,加速生物体的生长发育。微量生物胺是生物体(包括人体)内的正常活性成分,在生物细胞中具有重要的生理功能;但当人体摄入过量的生物胺(尤其是同时摄入多种生物胺)时,会引起诸如头痛、恶心、心悸、血压变化、呼吸紊乱等过敏反应,严重的还会危及生命。
   生物胺存在于多种食品尤其是发酵食品中。有人认为葡萄酒中的组胺及其他生物胺可以作为衡量葡萄酒生产过程中卫生条件好坏的一个主要指标。在水产品、肉类制品等蛋白含量丰富的食品中,生物胺含量与其质量密切相关,这也有望成为评价此类食品鲜度的一个重要指标。

    葡萄酒中的生物胺
   葡萄酒中的生物胺是由乳酸菌在发酵过程中对氨基酸脱羧而产生的。许多属的乳酸菌都具有氨基酸脱羧能力,这一反应有利于乳酸菌在酸性环境中的生长和存活。在葡萄酒中,有多种氨基酸能够被乳酸菌脱羧,生成组胺、酪胺、腐胺、尸胺及苯乙胺等。生物专家Soufleros等对葡萄酒中生物胺的分析表明,酒精发酵后的葡萄酒生物胺含量很低,而MLF后的葡萄酒中,生物胺的含量都有不同程度的升高。其他的胺类如甲胺、乙胺、苯乙胺、异戊胺等已在葡萄汁(醪)中存在,在葡萄酒酿造过程中,这些生物胺均能够被微生物降解。大量研究结果分析表明,葡萄酒中的生物胺随着酒种、产区和酿造工艺等的不同,含量变化很大。
   组胺是葡萄酒中最重要的生物胺成分之一。长期以来,酿酒学家认为只有片球菌属(Pediococcus)细菌能够产生组胺,乳球菌属(Oenococcus)细菌不产生组胺。但微生物学家Coton等研究表明,乳球菌属(Oenococcus)有些菌株也具有组氨酸脱羧酶活性,能够在MLF过程中生成组胺。此外,乳杆菌属(Lactobacillus)和明串珠菌属(Leuconostoc)的一些菌株也有HDC活性,因此也能产生组胺。

    啤酒中的生物胺
   啤酒中的生物胺与原料质量、酿造工艺以及酿造和贮藏过程中受微生物污染的程度密切相关。根据啤酒中生物胺的原始组分,可将它们分为3类:第一类是来自原料中的,例如鲱精胺、腐胺、精胺和亚精胺等,它们通常存在于麦芽中;酪胺、2-苯乙胺和多元胺存在于酒花中。第二类是产生于糖化过程中的,例如酪胺、鲱精胺和尸胺等,它们的存在有助于麦芽中自然酶的产生和相应氨基酸的分解。第三类是在发酵过程中产生的,例如酪胺和色胺等。啤酒中生物胺的总量与啤酒酿造和贮藏过程中的卫生条件密切相关。受微生物污染的麦芽汁,通过氨基酸脱羧酶作用,在发酵过程中一旦有乳酸菌或野生酵母混入,将导致其发酵异常,并伴有酪胺和组胺的产生,这一现象已被用作判定啤酒发酵是否受到微生物污染的依据。
   控制啤酒中生物胺产生的措施。尽管目前对啤酒中生物胺的含量还没有明确的限定,但是,生物胺作为啤酒的成分之一是客观存在和无法避免的,生产者为了给消费者提供高质量的产品,应主动在酿造过程中采取适当措施加以限制。限定麦汁中氨基酸的含量是为了满足酵母在发酵过程中的生理需要和对双乙酰的反馈抑制,糖化时特别强调麦汁中氨基酸的含量。但是,这个量应以够用为度,切不可一味地追求高含量的a-氨基酸,因为过量的氨基酸在被转化为生物胺的同时,也会被转化为相应的高级醇,从而引起饮酒者酒后上头的不良后果。加强卫生管理防止染菌。从理论上讲啤酒应在无菌环境中生产,但由于其工艺过程难以做到绝对无菌。因此在其酿造过程中还是常有杂菌的感染,而生物胺的产生大多是由乳酸菌引起的,因此,要加强酿造过程中的卫生管理工作,重点区域是从麦汁冷却到发酵结束。诸如:无菌空气系统、无菌水系统、酵母培养系统、发酵系统、清洗系统以及操作人员的穿戴、用具、工具、室内环境等等,都要定期进行杀菌处理,重点部位要定期取样检查,最大限度地杜绝杂菌污染,从而切实减少生物胺的产生。

    饲料中的生物胺
   饲料安全控制环节中重要的一环是饲料原料卫生指标的检测控制。鱼粉和肉骨粉作为优质的动物蛋白饲料原料被广泛使用。它们质量的好坏仅以粗蛋白含量来评价是不够的,除了检测氨基酸含量外,卫生指标中生物胺含量的检测也是非常重要的。使用不新鲜、腐败霉变的鱼或肉制品制作的鱼粉或肉骨粉产品,其生物胺含量一定高。

    发酵食品中的生物胺
   造成发酵食品中生物胺的形成与微生物有着密切的关系,食品中的微生物种类很多,主要是细菌、酵母菌、霉菌,这些微生物都有可能与生物胺的形成有关。不同的微生物分解蛋白质能力不同,一般真菌比细菌较易分解蛋白质。细菌中能分解蛋白质的有变形杆菌、梭菌、芽孢菌、假单胞菌和小球菌等,它们只在大量生长繁殖时才形成蛋白酶;细菌中蛋白酶的生成需要钙离子,酸性条件下不利于生成,如培养基中含有可直接利用的碳水化合物,也会抑制蛋白酶的生成。微生物产生蛋白酶,分解蛋白质分子内部的肽链形成各种短肽,然后在肽酶作用下生成氨基酸。微生物降解氨基酸有脱氨和脱羧两种,当培养基偏酸时,进行脱羧作用,这是因为微生物只有在低于氨基酸的等电点时,才产生脱羧酶,脱羧酶是一种专一性很强的酶,不同氨基酸需要专一的脱羧酶进行脱羧反应。大肠杆菌、粪链球菌、普通变形杆菌和产气杆菌等都发现有氨基酸脱羧作用。当前研究人员对生物胺的研究多集中在干酪、发酵香肠方面。许多人认为干酪中的生物胺主要是与外源性的乳酸杆菌和肠球菌有关,是微生物污染的产物,且已经证实了乳酸杆菌具有分解蛋白质的能力,可以产生组胺、酪胺、尸胺和腐胺;肠球菌也可以分解氨基酸生成胺类物质,尤其是将酪氨酸分解成酪胺;许多大肠杆菌也可以分解鸟氨酸和赖氨酸生成尸胺和腐胺。但在干酪生产严格的条件下,大肠杆菌和肠球菌生长缓慢且会快速死亡,造成干酪中生物胺形成的主要微生物是乳酸杆菌,因此,有人提出人应使用合适的发酵剂替代天然发酵工艺来抑制生物胺形成。然而,由于干酪品种繁多,有些品种直接使用乳酸杆菌作为发酵剂,且在加工过程中很难控制不受其他微生物污染,这很容易造成生物胺超标。在某些干酪品种中,作为发酵剂的某些菌种也有分解蛋白质的能力,也可以提高生物胺的含量。因此,简单认为生物胺仅是外源性微生物的产物是不全面的。
   生物胺对食品的影响是极其复杂的,不同的影响可能造成不同生物胺积累,同时也可能与原料中的游离氨基酸种类有关。这就要求相关质检专业人员针对具体情况来解决问题。为避免生物胺形成,可以采取许多办法,如控制工艺条件,采用生物技术等。
(作者单位:河北省产品质量监督检验院)
(责任编辑: )