海洋中上层鱼类产品中生物胺的调查与控制

刘光明 梁一巍 李传勇 曾志杰 翁武银 曹敏杰 刘 红*

（1 集美大学食品与生物工程学院 厦门市海洋功能食品重点实验室福建省海洋功能食品工程技术研究中心 福建厦门361021 2 厦门市农产品质量安全检验测试中心 福建厦门361009）

我国位于亚洲大陆的东部，面向太平洋，领海由渤海、黄海、东海、南海组成，东部和南部大陆海岸线1.8 万km，以独特的区位优势，特色海洋中上层鱼类品种丰富，在中上层鱼类捕捞和加工方面取得稳步发展。近年来，我国海洋中上层鱼类年捕捞量高达700 万t，约占全国海洋捕捞总产量的68.6%[1]。与底层鱼类资源相比较，中上层鱼类资源量相对较为稳定，具有生命周期较短，繁殖能力强，生长速度快等特点。其营养价值丰富，是一种高蛋白、高脂肪、高热量的食用鱼类[2-3]。近年来，海洋中上层鱼类在市面上产品丰富多样，形成了鱼类冷冻冷藏、腌熏制品、体闲食品、鱼糜制品、罐藏品、调味品、鱼粉与饲料、鱼油保健食品的加工体系，鱼类加工产业规模获得较大的提升。目前我国主要利用的中上层鱼类为鲐鱼、鲅鱼、蓝圆鯵、竹荚鱼、沙丁鱼以及鳀鲳鱼类等，这些中上层鱼类体内酶的活性强，鱼肉间的结缔组织少，鱼肉中的游离氨基酸易受微生物作用产生生物胺。生物胺是一类低分子质量含氮有机化合物，广泛存在于富含蛋白质和氨基酸的食物中，大多可由具有脱羧酶活性的微生物将氨基酸分解生成[4]。常见的生物胺有组胺、酪胺、腐胺、尸胺、色胺、苯乙胺、精胺、亚精胺等。鱼类自身蛋白质分解后的肽类和氨基酸为生物胺的形成提供了前体物质，加上鱼肉营养丰富适于微生物的生长繁殖，很容易造成鱼类产品中生物胺过量积累[5]。食用含有大量生物胺的鱼类会导致中毒，甚至死亡，特别是我国沿海地区如福建、广东、山东、台湾等多地均爆发过组胺中毒事件[6-10]。

海洋中上层鱼类旺季时渔获量大，原料难以处理，一旦污染产胺菌，会给后续的加工和贮藏带来重大难题。如何对生物胺进行有效控制，是摆在海洋渔业面前的关键问题。目前，关于海洋中上层鱼类生物胺的报道主要集中在生物胺检测方法的建立，而企业对海洋中上层鱼类生物胺控制情况则少见报告。为响应我国“十三五”海洋与渔业发展专项规划，打造海峡蓝色产业带，促进海洋中上层鱼类产业可持续发展，本文通过走访调研周边海洋中上层鱼类加工企业，收集有关生物胺的监控情况，对存在的问题进行分析，并结合文献报道的国内外针对生物胺的控制方法，提出海洋中上层鱼类产品生物胺的控制策略，以期指导相关企业的生产加工与贮藏，为实现我国渔业安全提供一定的参考依据。

1 海洋中上层鱼类产品中生物胺的安全问题

我国海洋中上层鱼类大多是青皮红肉鱼类，内源性组氨酸含量高，如金枪鱼、鲣鱼、沙丁鱼、鳀鱼、剑鱼和鲭鱼，是最常见引起组胺中毒的鱼类[11]。生物胺总量超过1 000 mg/kg 会严重危害人类健康，当食用鱼类中组胺超过100 mg/kg，酪胺超过100 mg/kg，苯乙胺超过30 mg/kg 时，均会出现中毒现象，引起呼吸、血压等生理机能紊乱，严重时甚至导致死亡[12]。在组胺解毒酶较弱的群体中，即使摄入低、中等组胺或含有酪胺的鱼，也会导致食物不耐受。

ZHAI 等[13]对我国福建、广东、浙江、广西常见的13 种鱼类和49 种鱼类产品（腌制鱼、包装鱼、罐头鱼产品） 共117 份样品中8 种生物胺进行测定，发现在鱼类样品中生物胺的总含量为5.03～156.17 mg/kg，一些发酵鱼制品和包装鱼制品的样品显示出较高的生物胺含量，如腌制的马鲛鱼中的生物胺含量为484.42 mg/kg，包装鳗鱼中的生物胺含量为166.45 mg/kg，罐头带鱼生物胺含量在112.54 mg/kg。WU 等[14]从我国福建、广东、广西、海南零售和批发市场收集了43 份干咸鱼样本，发现尸胺和腐胺含量最高，14%的样品组胺含量超过100 mg/kg，鲳鱼干的组胺含量最高达到347.79 mg/kg，6.98%的样品酪胺含量超过100 mg/kg，23.26%样品总生物胺含量大于600 mg/kg。JIANG等[15]对我国福建、广东、山东共35 份市售鱼露中7种生物胺进行测定，发现腐胺、尸胺、组胺和酪胺是主要的生物胺（大于100 mg/kg），而色胺、精胺和亚精胺则被视为次要的生物胺 （小于25 mg/kg），其中20 份鱼露的组胺含量超过50 mg/kg，21份鱼露的酪胺含量超过100 mg/kg，10 份鱼露的总生物胺含量超过1 000 mg/kg。表1列出了文献报道的我国鱼类产品中生物胺最高水平[13-15]。干咸鱼、鱼露等鱼类产品中生物胺含量高，必须严格控制。各种产品的生物胺种类、含量、比例不同，可将生物胺含量作为鱼类产品的一项重要的品质指标进行监测。

表1 我国鱼类产品中生物胺报道的最高含量（mg/kg）Table 1 Maximum reported levels of the major biogenic amines in fish products in China（mg/kg）

2 鱼类产品中生物胺质控现状的企业调查

既然生物胺含量作为鱼类产品的一项重要的品质指标，则企业在生产鱼类产品时对生物胺的监控现状究竟如何就值得关注。通过对周边多家鱼类产品加工企业进行走访调查，受访企业分别为福建省某鱼露加工企业、福建省某鱼糜鱼丸加工企业、福建省某休闲鱼产品加工企业、福建省某鱼罐头加工企业A、福建省某鱼罐头加工企业B，依次生产发酵鱼露、鱼丸制品、冻烤鱼类、鱼罐头、鱼罐头等产品，受访的海洋中上层鱼类加工企业的鱼类产品生物胺质控现状的调查情况如下 （汇总为表2）。

原料方面：企业大多会有几家合作的原料鱼供货商，选择稳定优质的供货商至关重要。原料鱼中生物胺最大积累发生在捕捞后8～32 h 之间，此时为产胺菌生长的指数阶段[16]，也正是原料鱼从渔船捕捞、码头装卸、运输送货的关键阶段。优质的供应商会在此阶段做好鱼类生产的第一线保鲜，最大限度地确保原料鱼的新鲜度。原料的稳定供应会受夏季休渔等因素影响，需要具备足够的冷库储藏原料以保证全年的供应，然而有些企业的冻库规模较小，冷冻能力和冷冻面积均不足。原料到货后，大多企业通常将整箱鱼搬入贮藏室，未及时对其内脏、头部等进行处理，然而原料鱼表面附着的黏液、鱼鳃及肠道内存在包括生物胺产生菌在内的微生物[17]。一些企业加工产品时，原料鱼直接用于生产，较少进行原料的除菌处理。

加工方面：虽然企业会对生产环境进行局部环境温度的控制，但是整体工序并没有明确的温度控制规范。加工生产的鱼罐头、冻烤鱼、鱼露等产品配方里均添加了一些食品辅料及食品添加剂，利用糖在高温下与羰基化合物发生美拉德反应，食盐具有较强的杀菌作用，磷酸盐具有一定的抑菌作用，不仅增强产品的风味与口感，而且在一定程度可抑制生物胺的产生。鱼丸产品中还添加了谷氨酰胺转胺酶，不仅改良鱼丸品质，还可利用其催化蛋白质之间的氨基酸发生聚合，从而抑制游离氨基酸发生脱羧反应，即生物胺的形成[18]。鱼露生产依靠自然发酵，产品中的菌群在自然状态下呈现着交替变化，生物胺的量和种类通常取决于特定微生物群落及其数量[19]，难以进行生物胺的控制。各产品加工过程中，会有一些低温、高温不同工序的处理，关键的工艺参数不够明确。

成品方面：各鱼类产品的特性不同采用的包装材料各异，鱼露产品采用玻璃瓶包装，以满足液体产品启封后的保存要求；鱼丸制品采用透氧性低的包装材料，满足防氧化的作用；冻烤鱼类产品采用塑料复合薄膜袋装，满足即食包装的要求；鱼罐头采用金属罐灌装，满足一定的负压要求。大多企业采用手工、半自动的包装方式，包装设备不够先进，不连续性的包装过程易污染产胺菌等微生物，造成后期生物胺危害风险。大多企业只保证包装的密封性，对于无菌包装、真空包装、充气包装技术还不够完善。

表2 海洋中上层鱼类加工企业生物胺质控现状调查Table 2 Investigation on the status quo of biological amine quality control in marine pelagic fish processing enterprises

检测方面：企业均未对原料、半成品、成品进行生物胺含量的测定，无法从源头上阻止不达标的原料鱼流入加工环节中。较少企业偶尔会进行原料、成品中的组胺抽检，参考国家标准中的分光光度计法测定[20]。而分光光度法具有较大的局限性，不同鱼类产品之间的生物胺含量差异较大，同时存在许多蛋白、脂肪等杂质，要想完全提取其中的待测组分，同时要减少杂质对信号峰的干扰和对仪器的污染，选择精密度好、灵敏度高、实用性强的检测技术是监控海洋中上层鱼类产品品质与安全的重要前提。

标准方面：生物胺的限量标准目前只有组胺的标准，较少企业会严格执行。企业一般参考《GB 2733-2015》中高组胺鱼类组胺≤400 mg/kg，其它海水鱼类组胺≤200 mg/kg[21]，然而单一的组胺含量不能较好地反映海洋鱼类产品的质量指标，产品储藏期间的组胺含量常低于其它生物胺（如腐胺和尸胺），并无企业用其来严格要求产品的质量。

由此可见，企业对海洋中上层鱼类存在的生物胺问题不够重视，需加强原料、加工、成品等生产环节的关键控制，并完善生物胺检测方法。同时，生物胺的限量标准的缺失问题迫切需要得到重视和解决。海洋鱼类生物胺中毒事件频发与企业对生物胺不够重视、生物胺限量标准缺失有很大关联，这种局面势必影响我国海洋鱼类安全状况。企业应重视海洋中上层鱼类存在的生物胺问题，必须把生物胺含量作为鱼类产品一项重要的品质指标。

3 鱼类产品生物胺的控制策略

生物胺含量作为鱼类产品一项重要的品质指标，企业必须加强原料、加工、成品等生产环节的关键控制，并完善生物胺检测方法，同时国家需制定与强制执行生物胺的限量标准，有效控制海洋中上层鱼类中生物胺带来的危害。

3.1 原料的控制

原料的控制是指企业选择优质原料供货商，针对原料到货后的库存管理及原料的杀菌处理以确保原料鱼的新鲜度。原料鱼的微生物控制越好，后续产品生产中生物胺控制效果越好。

企业首先从源头控制，在原料来源上选择优质稳定的原料鱼供应商，确保在渔船捕捞、码头装卸、运输送货做好的第一线保鲜。各操作符合国家卫生要求，运输符合水产品冷链物流服务规范[22]，以确保长期供应的原料鱼新鲜度。

原料鱼运输到企业，装卸之后需立刻低温储藏，低温条件下产胺菌生长缓慢，氨基酸脱羧酶活性较低，可以有效抑制生物胺的形成[23-24]。企业应建立规模较大的冷库及冻库，确保冷冻能力和冷冻面积充足，一般冰鲜品冷藏库温度0～4 ℃，冻藏库温度≤-18 ℃，速冻库温度≤-28 ℃。低温贮藏前应对鱼体进行相应清理，在贮藏前对鱼的内脏、头部进行清理，均能抑制生物胺的形成[17]。去脏、去头的设备或工具应及时清洗消毒，去除的不可食部分含有丰富的蛋白质资源，可用于蛋白酶、多肽等其它蛋白质资源的合理加工。对于原料鱼的清洗、去脏、去头、修整过程，应控制时间和温度。原料鱼储存周围环境应清洁和卫生，并指派专人负责鱼类的库存管理工作，若库存中存在腐烂、变质的鱼类，应及时进行清理。

同时，对原料鱼进行一定的杀菌处理，破坏鱼类中包含产胺菌在内的微生物，以抑制生物胺的生成。臭氧杀菌利用氧原子的氧化作用在短时间内损坏微生物的结构，如MERCOGLIANO 等[25]指出经臭氧处理，20 d 后腐胺达32.37 mg/kg，尸胺达132.30 mg/kg，低于未处理的53.63，175.20 mg/kg，明显延长了6 d 的货架期。辐照杀菌利用物理射线（如γ 射线）直接或间接破坏鱼类中微生物的核糖核酸、蛋白质、酶、细菌细胞膜等，如NEI 等[26]利用35 kGy 的γ 射线辐照处理无菌金枪鱼和鲱鱼鱼片，可以达到除去组胺生成菌的目的，其组胺含量均低于10 mg/kg。这些杀菌处理充分保留原料营养成分和原有风味，不产生毒性物质，然而需相应的设备，能耗大，需企业进行相应的投入。

3.2 加工的控制

加工的控制是企业首先改善生产环境，针对不同鱼类产品，改良产品配方，优化工艺参数，从而减少产胺菌污染，抑制产胺菌的生长或降低产胺菌相关酶的活性，有效控制生物胺，提高产品质量，保证生产有条不紊的进行。

加工环境对鱼类产品的质量安全至关重要。生产过程应按照生产工艺的先后次序和产品特性，将原料前处理、加工、成品包装等不同清洁卫生要求的区域有效分开设置，各加工区域的产品应分别存放，防止人流、物流交叉污染。增设车间空调，安装温度显示装置，严格控制室温，使鱼类产品在生产期内保持最佳质量。不同批次的产品分开加工，每批加工结束后，生产线应彻底清洗、消毒后才能加工下一批产品。

对于不同鱼类加工产品，不仅可添加不同的食品辅料、食品添加剂，还可添加一些天然提取物，以生产不同风味、口感的加工产品，与此同时在一定程度抑制生物胺的产生。表3为常见的食品添加物对不同鱼类产品中生物胺的影响。

表3 食品添加物对鱼类产品中生物胺的影响Table 3 Effects of food additives on biogenic amines in fish products

对于发酵鱼、鱼露等发酵产品，在发酵过程中可通过接种具有生物胺降解酶活性的菌株，影响产胺菌的生长，抑制游离氨基酸的脱羧反应，以有效防止生物胺的积累。胺氧化酶可使生物胺氧化脱氨，降解为氨、醛和过氧化氢；胺脱氢酶可使生物胺脱氢生成醛，从而降低生物胺的含量，筛选具有胺氧化酶或（和）胺脱氢酶活性的菌株成为控制生物胺形成的一个有效途径。混合发酵剂可以影响不同微生物菌群的相互作用，从而影响产胺菌的生长。表4为菌种对鱼发酵产品中生物胺的影响。

对于鱼类罐藏品，对相应的产品以液体（如水等）作为介质施加100～1 000 MPa 压力，能够杀灭产品中的大部分产胺菌，钝化其脱羧酶的活性，从而抑制生物胺的形成。KÍŽEKA 等[36]指出白斑狗鱼鱼片经300 MPa 和500 MPa 高压处理后，腐胺、尸胺、亚精胺、精胺、组胺、酪胺、色胺和苯乙胺8种生物胺均不同程度降低，其中腐胺降低程度与压力增加具有剂量相关性。BJORNSDOTTIRBUTLER 等[37]评估金枪鱼罐头加工过程中组胺脱羧酶加热到60°C 后没有明显的活性，该结果可以指导鱼类产品的高温处理参数。

3.3 成品的控制

成品的控制主要依靠产品包装这一最后环节，针对不同的鱼类产品选取合适的包装材料，购置先进的包装设备，采用适宜的包装技术降低产胺菌的污染与繁殖，从而有效控制生物胺，保护鱼类产品免受生物、化学、物理等各种外来因素的损害。

表4 菌种对鱼发酵产品中生物胺的影响Table 4 Effect of bacteria on biogenic amines in fish fermentation products

鱼类产品的包装一般为塑料袋、纸袋、铝箔袋、马口铁罐、玻璃罐、塑料薄膜、复合材料等材料。在选择包装材料时根据不同鱼类产品的特性进行合理包装，直接接触鱼类产品的包装必须符合食品卫生要求，满足一定的密封性，不得含有有毒有害物质，不能对内容物造成直接或间接的污染。

引进先进的包装设备可提高产品的生产率，减轻劳动强度。全自动包装系统将微机技术引入包装机械，应用机电一体化技术，开发智能化包装，按产品自动包装工艺要求进行生产。生产过程的充填、灌装、封口、堆码等工序，成品的检测与控制，故障的诊断与排除均实现全面自动化，形成机械、电子与信息、检测等有关技术有机的组合，实现高速、优质、低耗和安全生产[38]。

包装技术常采用无菌包装、真空包装、充气包装等方式。无菌包装技术就是在无菌环境中，将高温短时或瞬时灭菌的鱼类产品包装密封在事先灭菌的容器中，使包装食品达到商业无菌要求。真空包装主要是将包装容器内的空气抽出，使塑料薄膜带紧贴鱼类产品，减少包装体积与内部空隙，几乎完全排除了氧化作用，使包含产胺菌在内的微生物不能繁殖，真空包装外的微生物也无法接触产品，防止微生物进一步侵入污染及产品失水，使产品的品质得以保持。DORDEVIC等[39]对玉梭鱼进行真空包装并于（2±2）℃低温保藏，明显降低生物胺的含量，产品的保质期延长至9 d。充气包装是利用氮气或二氧化碳改变包装内空气的组成，以抑制产胺菌的生长及相关酶的活性，从而降低生物胺的形成。YEW 等[40]研究了不同气体组成对印度鲭鱼进行充气包装，结果显示CO2浓度越大，对生物胺的抑制越显著。不管哪种包装技术，包装封口前一定确保获得足够的真空或气体比率，密封后及时清除接缝区域的鱼肉，保证成品包装的完整性。

3.4 检测的完善

在生产环节采取上述各种方法控制产品的生物胺含量，然而控制效果究竟如何，还需进行生物胺含量的检测，从而确保最终产品的安全性。建立一种精密度好、灵敏度高、实用性强的检测方法，是监控海洋中上层鱼类产品品质与安全的重要前提。

表5 海洋中上层鱼类生物胺的主要检测方法Table 5 Main detection methods of biogenic amines in marine pelagic fish

目前国内外文献中对海洋中上层鱼类中生物胺的检测方法归纳于见表5。比色法简单、成本低，生物传感器法快速、可在线检测，酶联免疫法特异性强。色谱法为较常用的生物胺检测方法，主要有液相色谱法、气相色谱法、离子色谱法、薄层色谱法、毛细管电泳法。若选择质谱检测器，则利用色谱的高效分离和质谱的高灵敏度分析海洋鱼类产品这类复杂基质样品中生物胺含量，无需进行样品的衍生，具有简便、快速、灵敏度高、特异性强的特点，是一种高效、可靠的分析技术。尽管所需仪器设备昂贵，对于企业而言，一旦投入液-质谱联用仪，不仅可以检测生物胺含量，还可以测定产品的其它安全指标。

对生物胺的测定不仅是对成品的检验，还要对原料、半成品进行抽检，若检出不合格产品应及时进行清理，剔除品质不符合标准的鱼类。抽样要符合水产品抽样规范[56]，样品具有整体的代表性，只有对产品生产的各环节进行生物胺的监控，才能最大限度地减少产品安全危害的风险，避免单纯依靠对最终产品的检验进行质量控制产生的问题。

3.5 标准的实施

对于产品的生物胺含量如何限定，迫切需要国家制定相关的安全限量标准。只有国家重视并强制实施，企业才能生产出合格的产品。

目前，国内外对海洋鱼类中生物胺的限量标准仅规定了鱼类中组胺含量[21，57-59]，质量指标（quality index，QI）、生物胺指数（biogenic amine index，BAI）、胺指数（amine index，AI）为文献报道的生物胺评价指标，具体见表6。各评价方法均有各自的针对性和局限性，也并无企业用生物胺指标来严格要求产品的质量。目前国际上针对生物胺的限量标准也不完善，国际标准尚处于发展状态。随着食品安全相关法规不断修订和完善，针对生物胺的国际标准随时可能推出，我国要做好随时应对的策略，只有及时制定相应的标准并强制实施，才能将食品安全风险降至最低，最大限度地保障民众的生命健康，同时使我国的鱼类产品在国际市场上更具竞争力。

表6 海洋中上层鱼类中生物胺的评价指标Table 6 Evaluation indicators of biogenic amines in pelagic fish of the sea

4 结语及展望

海洋中上层鱼类是我国渔业发展的重要组成部分，是福建省、广东省、浙江省等沿海地区的重要渔业资源。利用其独特的地理优势，以丰富的海洋中上层鱼类资源带动地区经济发展，成为全国重要的海洋中上层鱼类产业基地。生物胺是影响海洋中上层鱼类安全和品质的重要因素，对于生物胺的控制不仅关乎人类的健康，而且是开展海洋中上层鱼类国际贸易的必备条件。海洋中上层鱼类生物胺的潜在危害，制约着海洋中上层鱼类产业的持续健康发展，迫切需要得到重视和解决。通过走访周边5 家海洋中上层鱼类加工企业，发现企业对海洋中上层鱼类存在的生物胺问题不够重视。今后企业可通过对产品生产的原料、加工、成品等各环节进行生物胺的关键控制，并完善分析方法以加强产品的生物胺监测。同时国家需制定与强制执行有关生物胺的限量标准。各方面的联合处理，多管齐下，既可最大限度地减少产品生物胺危害的风险，又可克服单方面控制的缺陷与局限性，从而更有效控制海洋中上层鱼类中生物胺的危害，指导相关企业的生产加工与贮藏。