一、生物胺的基本特性
根據(jù)結(jié)構(gòu),生物胺可以分為3種類型:脂肪族(腐胺、尸胺、精胺和亞精胺等)、芳香族(酪胺、苯乙胺等)和雜環(huán)類(組胺、色胺);根據(jù)氨基的數(shù)量,生物胺可以分為2 種類型:多胺類(精胺、亞精胺)和單胺類(酪胺、腐胺、尸胺、色胺和苯乙胺等)。根據(jù)來(lái)源,生物胺可以分為2 種類型:內(nèi)源性生物胺和外源性生物胺,內(nèi)源性生物胺主要指在不同組織中合成產(chǎn)生并通過(guò)血液系統(tǒng)傳遞的神經(jīng)遞質(zhì),它們具有生長(zhǎng)調(diào)節(jié)、神經(jīng)傳遞、炎癥介質(zhì)等生理功能,包括兒茶酚胺類(多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素)、吲哚胺類(5-羥色胺、褪黑素)和組胺類。外源性生物胺是經(jīng)常能在食品原料和加工品中檢測(cè)到的抗?fàn)I養(yǎng)因子,通常是不同氨基酸在不同氨基酸脫羧酶的作用下脫去α-羧基形成的胺類化合物,例如:組氨酸脫羧形成組胺,色氨酸脫羧形成色胺,酪氨酸脫羧形成酪胺,賴氨酸脫羧形成尸胺。通常外源性生物胺是肉制品等富含蛋白質(zhì)的食品中生物胺類風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的主要來(lái)源。
二、肉制品中生物胺的形成及影響因素
生物胺是游離氨基酸在微生物氨基酸脫羧酶催化下脫羧反應(yīng)的產(chǎn)物,游離氨基酸含量直接影響生物胺的積累程度,因此肉制品生物胺的形成通常與肉制品中的蛋白質(zhì)分解密切相關(guān),游離氨基酸的脫羧基過(guò)程如下:
肉制品中生物胺形成的必要條件為具有氨基酸、寡肽等生物胺的前體物質(zhì)、存在可分泌氨基酸脫羧酶的微生物、適宜微生物存活、繁殖及脫羧酶發(fā)揮活性的環(huán)境條件等。
原料肉的質(zhì)量對(duì)肉制品中生物胺的形成有一定的影響,一方面,原料肉可以影響生物胺產(chǎn)生菌和腐敗菌的生長(zhǎng),另一方面,原料肉中蛋白質(zhì)豐富,為生物胺的形成提供底物,也為脫羧反應(yīng)提供反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所。不同原料肉中生物胺的含量有差異,精胺和亞精胺是天然存在的生物胺類物質(zhì),在豬肉、羊肉、牛肉、雞肉等新鮮原料肉中含量較高,其他生物胺類物質(zhì)在新鮮原料肉中含量則相對(duì)較低。
肉制品,尤其是發(fā)酵肉制品中生物胺的形成與所使用的發(fā)酵劑、原料肉自身和生產(chǎn)環(huán)境中所含有某些產(chǎn)胺微生物密切相關(guān)。發(fā)酵劑對(duì)肉制品中生物胺的影響較為復(fù)雜,不同菌種可能造成肉制品中不同生物胺的積累。在發(fā)酵過(guò)程中所形成的適宜溫度條件、水分活度、pH值等工藝參數(shù)也可影響肉制品中的游離氨基酸脫羧形成生物胺,造成生物胺的積累。由于革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌、酵母菌均可以產(chǎn)生生物胺,但不同菌株的產(chǎn)胺能力有所不同。因此,不同發(fā)酵肉制品中生物胺的含量差異較大。
適宜的環(huán)境條件有利于微生物生長(zhǎng)、脫羧酶合成和脫羧酶活性的提高,可促進(jìn)肉制品中生物胺的形成。影響微生物生長(zhǎng)和脫羧酶活性的環(huán)境條件主要有pH值、貯藏溫度、貯藏時(shí)間等。
三、肉制品中生物胺的檢測(cè)
由于肉制品中生物胺的含量較低且存在基質(zhì)干擾,為了使樣品中待測(cè)組分實(shí)現(xiàn)較高的回收率,同時(shí)降低基質(zhì)干擾,提高檢測(cè)靈敏度,樣品在檢測(cè)前通常需要進(jìn)行前處理。目前常見(jiàn)的前處理方法有酸性液體脫蛋白法、液-液萃取法和固相萃取法等。
1、液相色譜法
液相色譜法是定量分析肉制品中生物胺最為廣泛的檢測(cè)方法,具有檢測(cè)靈敏度高、分析速度快、定量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),在檢測(cè)器的選擇方面,最常用的是紫外檢測(cè)器和熒光檢測(cè)器,但由于多數(shù)生物胺本身沒(méi)有足夠的紫外可見(jiàn)吸收,也沒(méi)有明顯的熒光效應(yīng),樣品未經(jīng)衍生化,采用紫外檢測(cè)器或熒光檢測(cè)器直接進(jìn)行液相色譜檢測(cè)較為困難。在檢測(cè)前通常先要對(duì)生物胺進(jìn)行衍生化處理。衍生方法可分為柱前衍生和柱后衍生。常用的衍生劑包括鄰苯二醛、苯甲酰氯、丹磺酰氯、二硝基苯甲酰氯、6-氨基喹啉基-N-羥基琥珀酰亞胺基氨基甲酸酯和1,2-萘醌-4-磺酸鹽等。液相色譜-熒光檢測(cè)聯(lián)用技術(shù)是較早用于檢測(cè)生物胺的方法,隨著二極管陣列檢測(cè)器的使用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種生物胺的同時(shí)檢測(cè)。
2、毛細(xì)管電泳色譜法
目前毛細(xì)管電泳色譜法常用的分離方法有毛細(xì)管區(qū)帶電泳、毛細(xì)管凝膠電泳、毛細(xì)管等速電泳、毛細(xì)管等電聚焦電泳和膠束電動(dòng)毛細(xì)管色譜。與高效液相色譜法相比,毛細(xì)管電泳色譜法具有分析時(shí)間短、分離速度快、有機(jī)溶劑用量小、成本低等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)低含量的生物胺不敏感,檢出限較高,遷移時(shí)間的重現(xiàn)性低于高效液相色譜法。
3、生物傳感器法
生物傳感器法是目前生物胺檢測(cè)技術(shù)的一個(gè)熱點(diǎn)研究方向,主要采用抗原、抗體、酶等物質(zhì)作為生物探針,利用其與生物胺發(fā)生的特異反應(yīng),通過(guò)換能器將反應(yīng)結(jié)果輸出為可檢測(cè)的信號(hào),通過(guò)信號(hào)分析待測(cè)物質(zhì),實(shí)現(xiàn)對(duì)生物胺的分析,具有特異性高、操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
四、肉制品中生物胺的控制
生物胺不易揮發(fā),穩(wěn)定性強(qiáng),一旦形成很難破壞,生物胺的過(guò)量積累會(huì)造成許多不良影響,隨著人們對(duì)食品安全的要求不斷提高,控制生物胺的研究就顯得尤為重要。肉制品中生物胺可從原料肉、生產(chǎn)工藝、天然保鮮劑、降解生物胺等多途徑進(jìn)行控制。
控制好原料肉的衛(wèi)生狀況是保證肉制品質(zhì)量安全的必要措施。低溫環(huán)境可抑制產(chǎn)胺微生物的生長(zhǎng),降低氨基酸脫羧酶的活性,從而有效降低原料中生物胺的含量。在肉制品生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)降低水分活度、適當(dāng)提高pH值、采用低溫工藝等可降低氨基酸脫羧酶的活性,減少肉制品中生物胺的形成。對(duì)于生物胺含量通常較高的發(fā)酵肉制品來(lái)說(shuō),在工藝參數(shù)設(shè)計(jì)中選擇合適的具有氨基酸氧化酶活性的發(fā)酵劑是控制肉制品生物胺含量最有效的措施。天然保鮮劑通常含有酚類物質(zhì)和β-羥基酮結(jié)構(gòu)等,這些物質(zhì)能夠清除生物體中的羥自由基、超氧自由基,減少脂質(zhì)過(guò)氧化物,具有一定的抑菌作用,對(duì)生物胺的形成具有較好的抑制效果。一些從發(fā)酵食品中分離出來(lái)的菌株被證明可以通過(guò)產(chǎn)生胺氧化酶來(lái)降解生物胺。
結(jié)語(yǔ)
適量的生物胺有利于人體的正常生理活動(dòng),但是生物胺的過(guò)量積累會(huì)導(dǎo)致人體產(chǎn)生一系列不良反應(yīng)。
肉制品是人們食物結(jié)構(gòu)中的必要組成部分,隨著人民生活水平的提高,人們對(duì)于肉制品安全性的要求會(huì)不斷提升。肉制品中含有豐富的蛋白質(zhì),具備形成生物胺所需的適宜條件,因此,生物胺是肉制品中必然存在的一類風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì),嚴(yán)格控制肉制品中生物胺的含量對(duì)于保障人體健康具有重要意義。
深入研究肉制品中生物胺的形成,針對(duì)性地對(duì)影響生物胺形成的各種因素進(jìn)行調(diào)節(jié),為將來(lái)對(duì)生物胺進(jìn)行靶向調(diào)控奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。肉制品是一種復(fù)雜的基質(zhì),進(jìn)一步改進(jìn)前處理方法和檢測(cè)技術(shù),減少處理步驟、提高處理效果,消除基質(zhì)干擾,增強(qiáng)檢測(cè)專屬性,使操作簡(jiǎn)單快速、分析靈敏度提高、準(zhǔn)確性更強(qiáng),是當(dāng)前食品安全檢測(cè)的研究方向和訴求,質(zhì)譜技術(shù)的革新可實(shí)現(xiàn)對(duì)肉制品中痕量生物胺的快速、準(zhǔn)確、多成分檢測(cè),生物傳感器因其操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)結(jié)果可視化,在對(duì)肉制品中生物胺的快速檢測(cè)方面將有巨大的發(fā)展空間。基于對(duì)生物胺形成機(jī)制的深入認(rèn)識(shí)和檢測(cè)技術(shù)的不斷提高,生物胺的控制方法將更加精準(zhǔn)。
目前很多研究顯示,天然保鮮劑可有效抑制肉制品中產(chǎn)生物胺微生物的繁殖,降低肉制品中生物胺的積累量,我國(guó)是資源大國(guó),植物自然資源豐富,研究者們可以進(jìn)一步篩選對(duì)肉制品中生物胺具有高效、特效抑制作用的植物提取物,制備安全、有效的肉制品保鮮劑,進(jìn)而改進(jìn)肉制品的保鮮工藝。同時(shí),風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估作為一種科學(xué)識(shí)別、確認(rèn)、評(píng)價(jià)對(duì)人體健康造成不良影響的危害因子的方法,應(yīng)充分運(yùn)用這一工具來(lái)科學(xué)評(píng)估肉制品中生物胺的風(fēng)險(xiǎn),從而使我國(guó)肉制品中生物胺的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系更加完善,肉制品的食用安全得到保障。