食品中生物胺检测方法及控制技术的研究进展

孟祥平，张普查

（乌兰察布职业学院，内蒙古乌兰察布012000）

生物胺（Biogenic Amine，BA）是一类具有生物活性含氮的低分子量有机化合物的总称，根据其结构可分为脂肪胺、芳香胺和杂环胺，据其组成成分又可以分为单胺和多胺[1]。生物胺在动植物体内自然存在，有各种生理功能，单胺类如儿茶酚胺和色胺是具有潜在效应的神经递质[2]，多胺参与生长和细胞增殖[3-5]。微量的生物胺对机体有利，但当机体内生物胺达到一定浓度时就具有毒性作用。翟红蕾等研究表明生物胺是强致癌物亚硝胺合成的前体，是造成食物中毒的重要因素之一[6]。近几年有关生物胺引起食物中毒事件时有发生，各国对食品中生物胺含量的安全性指标都有规定。本文就食品中生物胺的存在情况、最新检测方法及控制技术进行阐述。

1 食品中生物胺产生

大部分食品中都含有生物胺，随食品种类不同生物胺种类和含量大不相同。Favaor等对肉制品中生物胺进行检测，鲜肉中含有少量的酪胺、亚精胺和精胺，发酵香肠和干腌肉制品中主要含有酪胺、腐胺和尸胺[7]。赵中辉等检测9种常见水产品中生物胺的含量，鲜活水产品中仅含少量的精胺和亚精胺，20℃储藏3 d后的水产品生物胺总量升高，酪胺、腐胺、尸胺、组胺被检测出[8]。陈宏靖等对市售葡萄酒、啤酒中的生物胺进行检测，两种产品均都含有生物胺，葡萄酒中腐胺、酪胺含量高，啤酒中腐胺含量高[9]。黎姗姗等研究龙眼干白葡萄酒发酵过程中8种生物胺含量变化，发现酒精发酵过程生物胺含量低没有增加趋势，而苹乳发酵过程中生物胺含量呈增加趋势，且生物胺含量的变化不受其对应氨基酸含量变化的影响[10]。

2 检测方法

目前，国内外学者对食品中生物胺进行定性和定量分析的方法以高效液相色谱为主，另外还有毛细管电泳、气相色谱、薄层色谱、生物传感器等[11]。

2.1 高效液相色谱法

2.1.1 反向液相色谱法（RP-HPLC）

RP-HPLC法在现代液相色谱中应用最为广泛，它具有柱效高、分离效率高、分析速度快、灵敏度高、定量分析准确等优点，适合分离非极性和极性较弱的化合物，因此，大部分学者将其作为分析食品中生物胺的主要方法。生物胺本身没有紫外吸收或荧光发色特性，需要进性衍生化处理，常用的衍生剂有丹酰氯（Dns-C1）、丹磺酰氯、苯甲酰氯、荧光胺（FA）、邻苯二醛（OPA）等。丹酰氯和苯甲酰氯等多作为柱前衍生剂，而荧光胺和OPA作为柱后衍生剂[12]。常用的RP-HPLC检测器有紫外检测器、荧光检测器、二极管阵列检测器等。杨贤庆等[13]利用荧光检测器，采用丹酰氯柱前衍生高效液相色谱法谱对8种生物胺的衍生条件进行分析，确定最优衍生条件：丹酰氯的质量浓度为所测生物胺质量浓度的10倍，pH 11．0，衍生温度为40℃，衍生时间为45 min。

张慧等采用丹磺酰氯柱前衍生、二极管阵列检测的RP-HPLC法同时测定香肠中6种生物胺含量，固定相为C18色谱柱，柱温25℃，流动相A为0.1%乙酸铵水溶液，流动相B为甲醇，流速0.8 mL/min，检测波长254 nm，该方法对6种生物胺的分离具有良好的线性相关性，腐胺、亚精胺、尸胺和酪胺检测限均为0.8 μg/mL，组胺和精胺均为 4 μg/mL[14]。蔡成岗等采用同样的方法对鱼产品中5中生物胺进行了测定，检出限为0.8 μg/mL[15]。范春艳等采用RP-HPLC法对葡萄酒中生物胺分离分析，该研究以丹磺酰为柱前衍生剂，C18色谱柱为固定相，乙腈和水为流动相，采用紫外检测器，柱温25℃，检测波长254 nm，此条件下生物胺能被很好分离，回收率≥88%，最低检测限为0.01 mg/L～0.1 mg/L[16]。

2.1.2 离子色谱（IC）

IC法是一种液相色谱法，可用于分析阴离子、阳离子、极性及部分弱极性的有机化合物。IC具有分析速度快、灵敏度高、选择性好、样品用量少、能同时分析多个样品等特点。IC的检测器有两大类，即电化学检测器和光学检测器[17]。生物胺在酸性溶液中呈阳性，带正电荷，可用阳离子色谱柱进行分离。IC分析生物胺不需要衍生处理。陈庆胜用IC法对火腿肠中五种生物胺进行检测，样品采用水超声提取，阳离子交换色谱柱分离，抑制电导检测，柱温30℃，流速1 mL/min，以甲基磺酸为淋洗液，进行梯度淋洗，五种生物胺在0.2 mg/kg～6 mg/kg范围内呈现良好线性关系，作者还考察常见六种阳离子对生物胺的影响，发现常见六种阳离子与五种生物胺能较好分离，不会干扰生物胺测定[18]。

2.1.3 胶束液相色谱（MLC）

MLC法是使用高于临界胶束浓度（CMC）的表面活性剂溶液（阴离子、阳离子或非离子）作流动相[19]。MLC是一种有效的测定生物活性物的方法，有很多优势，如胶束流动相具有毒性小、消耗费用低、选择性高等优点，且能够弥补一些传统液相色谱流动相的不足。有关胶束液相色谱法测定食品中生物胺的报道还不多。Paleologos等用MLC从鱼产品中成功分离出尸胺、腐胺、酪胺、精胺等9种生物胺，并对其进行了定性和定量分析[20]。Burcu用MLC法对生物胺测定及分离，同时研究MLC法测定生物胺的技术参数[21]。

2.2 毛细管电泳（CE）

CE法是近20年来发展起来的一种新的分离分析技术，具有灵敏度高、样品用量少、分离速度快、成本低等特点。CE法与HPLC法、IC法相比，检出限较高，重现性较差[22]。在生物胺检测中，毛细管区带电泳（CZE）和胶束电动色谱（MEC）应用较为普遍。干宁等采用胶束电动毛细管色谱同时检测鱼肉中7种生物胺，样品用过氯酸萃取，苯甲酰氯衍生化，以含0.06 moL/L脱氧胆酸钠的0.02 moL/L硼酸-甲醇混合液为电泳介质，电压25 kV，温度25℃，检测波长214 nm，7种生物胺的浓度与其峰面积在一定范围内呈良好的线性关系，检出限除组胺外为15 μg/mL，作者还将此法与HPLC进行比较，发现有如下优势：一是不受苯甲酸衍生物干扰，二是最低检测限低[23]。

2.3 气相色谱法（GC）

GC法是近30年发展的分离分析技术，用于对混合物各组分进行定性、定量分析，对食品中生物胺的检测报道少。Awan等采用GC-MS定量检测了肉类、奶酪中的腐胺和尸胺，该检测以三氟乙酰丙酮为衍生化试剂，检测重现性和灵敏度高[24]。

2.4 其他方法

除了上述几种检测方法外，笔者对生物胺的其他检测方法如薄层色谱、免疫分析法、荧光分析法、流动注射分析法、微生物法和分子生物学方法、生物传感器法等进行分析。TCL法仪器简单、费用低、可同时检测多个样品，但精度、重现性差。免疫分析法分析时间短，可同时分析几个样品，但目前多用于对组胺的分析。麻丽丹[25]采用酶联免疫吸附法（ELISA）和紫外分光光度法检测盐渍鳀鱼中的组胺含量，两种方法检测结果吻合，ELISA法更适合快速检测组胺含量低的样品。流动注射分析法不需要对样品进行前处理，但是需要控制载流试剂的浓度以确保待测物检测的特异性。荧光光度法仅适用于对组胺进行分析。欧远等以乙酸溶液为提取剂，采用离子交换树脂柱分离组胺，偶氮试剂为显色剂，用荧光光度计测定了鱼产品中的组胺含量，测量的相对标准偏差1.95%～3.34%，组胺平均回收率为98%～100%，能够满足水产品中组胺检测的要求[26]。微生物法和分子生物学方法只能进行定性分析。生物传感器法存在着制造难、成本高及保存等问题，目前处于研究阶段。

3 生物胺控制技术及措施

新鲜的原料肉中生物胺的含量低，但经过贮存或加工后，生物胺的种类及含量会发生很大改变。食品中生物胺主要是由微生物产生的脱羧酶催化氨基酸脱羧而产生。生物胺的产生需要具备三个条件，一是存在产生生物胺的前体物质，即自由氨基酸，但不一定总是导致生物胺的产生；二是存在分泌氨基酸脱羧酶的微生物；三是有适宜的环境条件，有利于微生物的生长、脱羧酶的合成及活性的提高[27]。因此，可以通过抑制相关微生物的生长繁殖抑制生物胺的生成。主要控制技术及措施有：（1）控制原材料及加工环境的卫生；（2）选择合适的生产工艺条件[28]，并加强对工艺条件的控制，如对pH、温度、含盐度的控制；（3）加强外部条件控制，包括合理使用添加剂，如在肉品中添加适量的防腐剂、保鲜剂可以抑制生物胺的产生；采用超高压处理、低温贮藏、辐照、真空包装等也可以抑制生物胺的产生[29]。（4）选择优良的发酵剂。

4 前景展望

食品特别是蛋白含量丰富的水产品、肉类制品中生物胺含量高，存在潜在危害性，因此食品中生物胺的检测方法及控制技术的研究很重要。近年来，国内外学者对食品中生物胺检测方法进行了大量的探索，但大部分方法在实际应用中仍存在一定问题。目前，HPLC法在生物胺的检测中使用广泛，但该法检测量小，一次仅能检测一个样品，成本高，对一般性企业适用性不强，因此，研究开发一种快捷、简单的、低成本的、可同时检测多个样品的在线检测的方法或系统很有必要。食品中生物胺的形成条件之一是微生物的大量生长繁殖，而微生物大量生长繁殖会导致食品腐败变质，可见生物胺的形成和食品质量密切相关，因此研究生物胺的产生机制及控制技术、生物胺的含量和食品质量之间相关性对食品质量安全控制很必要。

[1] SHALABY A R.Significance of biogenic amines to food safety and human health[J].Food Res Int,1996,29(7)：675-690

[2] K Hyland.Neurochemistry and Defects of Biogenic Amine Neurotransmitter Metabolism[J].Journal of Inher-ited Metabolic Disease,1999,22(4)：353-363

[3] Jover T H,Pulido M I,Nogues M T V,et al.Biogenic Amine and Polyamine Contents in Meat and Meat Products[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,1997,45(6)：2098-2102

[4] Kalac P.Biogenic Amine and Polyamine Contents in Meat and Meat Products[J].Journal of Applied Biomedi-cine,2009,7(2)：65-74

[5]Kim M K,Mah J H,Hwang H J.Biogenic Amine Formation and Bacterial Contribution in Fish,Squid and Shellfish[J].Food Chemistry,2009,116(1)：87-95

[6] Zhai H,Yang X,Li L,et al.Biogenic amines in commercial fish and fish products sold in southern China[J].Food Control,2012,25(1)：303-308

[7] FAVARO G,PASTORE P,SACCANI G,et al.Determination of biogenic amines in fresh and processed meat by ion chromatography and integrated pulsed amperometric detection on Au electrode[J].Food Chem,2007,105(4)：1652-1658

[8] 赵中辉,林洪,王林,等.常见水产品中生物胺的调查及分析[J].水产科学,2012,31(6)：363-365

[9] 陈宏靖,林淑云.市售葡萄酒、啤酒中生物胺监测分析[J].福建分析测试,2011,20(6)：51-53

[10]黎姗姗,田园,朱保庆,等.龙眼干白葡萄酒发酵过程中生物胺和氨基酸含量的变化[J].中外葡萄与葡萄酒,2011(7)：4-9

[11]Armagˇan Önal A review：Current analytical methods for the determination of biogenic amines in foods[J].Food Chemistry,2007,103(4)：1475-1486

[12]刘辰麒,丁卓平,王锡昌.生物胺的检测方法评价[J].现代仪器分析,2006(4)：89-91

[13]杨贤庆,翟红蕾,郝淑贤,等.高效液相色谱法测定生物胺衍生条件的优化研究[J].南方水产科学,2012,8(1)：49-53

[14]张慧,蔡成岗,朱耿杰,等.高效液相色谱法同时测定香肠中6种生物胺[J].中国食品学报,2009,9(4)：205-209

[15]蔡成岗,谢铭,张慧,等.高效液相色谱法分析鱼制品中的生物胺[J].科技通报,2010,26(1)：115-119

[16]范春艳,孔维府,潘秋红,等.葡萄酒中8种生物胺的RP-HPLC检测方法的研究[J].中国酿造,2010(11)：168-170

[17]DE Borab B M,Rohrer J S.Deter mination of biogenic a mines in alcoholic beverages by ion chromatography with suppressed conductivity detection and integrated pulsed amperometric detection[J].J Chromatogrophy A,2007,55(1)：22-30

[18]陈庆胜.离子色谱法测定火腿肠中五种生物胺[J].中国中医药咨讯,2011,3(18)：16-17

[19]Alain Berthod,Celia García-Alvarez-Coque.Micellar Liquid Chromatography[M].New York：CRC,2000

[20]Paleologos E K,Chytiri S D,Savvaidis I N,et al.Kontominas.Determination of biogenic amines as their benzoyl derivatives after cloud point extraction with micellar liquid chromatographic separation[J].Journal of Chromatography,2003,1010(2)：217-224

[21]Irena Malinowska,Katarzyna E Stçpnik.Analysis of Some Biogenic Amines by Micellar Liquid Chromatography[J].Chromatography Re-search International,2012,2012：1155-1163

[22]CHIU T C,LIN Y W,HUANG Y F,et al.Analysis of biologically active amines by CE[J].Electrophoresis,2006,27(23)：4792-4807

[23]干宁,李天华,王鲁雁,等.胶束电动毛细管色谱检测鱼肉中的七种生物胺[J].色谱,2007,25(6)：934-938

[24]Awan M A,Fleet I,Thomas C L P．Deter ruination of biogenic diamines with a vaporization derivatisation approach using solid phase microextraction gas chromatography mass spectrometry E[J]．Food chemistry,2008,111：462-468

[25]麻丽丹,巴中华.酶联免疫吸附试验法检测盐渍鳀鱼中的组胺[J].中国酿造,2008(14)：85-86

[26]欧远,周童童,徐琴琴.离子交换树脂在水产品组胺检测中的应用[J].食品科技,2012,37(1)：272-274

[27]通力嘎,靳志敏,段艳,等.发酵香肠中生物胺含量影响因素的研究进展[J].肉类研究,2009,26(4)：36-38

[28]胡斌,张孝刚,周杨,等.重组发酵火腿中生物胺含量的变化[J].肉类研究,2012,26(4)：16-20

[29]程丽林,聂小宝,张长峰,等.水产品中生物胺检测方法的研究进展[J].山东农业科学,2012,44(9)：118-120