发酵豆制品中安全风险因子的研究现状及对策

刘 琪，张佩娜，陈 静，朱蔚姗，蒋立文*，李世瑞

豆豉、腐乳和豆酱作为我国传统大豆发酵食品的典型代表，其营养保健功能日益引起世界各国食品界和医学界的高度重视。其产业发展非常迅速，如贵州的“老干妈”是以豆豉为基料的油辣椒而出名；腐乳以“王致和”、“巨树”等品牌名气较大；而豆酱则有“海天”、“6月黄”等形成了强势的知名品牌和消费口碑。但是由于豆类发酵品生产工艺的特殊性，其在发酵过程中易受原料品质波动、杂菌污染以及环境因素的影响，存在较大的安全隐患，如生物胺、丙烯酰胺、蜡样芽孢杆菌、氨基甲酸乙酯等已被学者研究报告。这侧面说明发酵大豆制品的原料、工艺、加工方式、最终产品定型等均可能影响产品最终的质量，存在可能的安全隐患。

1 豆豉、腐乳、豆酱生产工艺流程及安全隐患

1.1 工艺流程

尽管发酵豆制品大多以大豆或黑豆为主要原料，但原料不同、地域不同、加工季节不同，导致产品最终形态不同，产品的色泽、香气、滋味差异很大，故各类发酵大豆制品之间质量标准也有差异。

1.1.1 豆豉

中国豆豉种类很多，优势微生物不同种类也不同。根据最终产品定型的差异：有水豆豉和油豆豉等；根据水分含量不同：有湿豆豉和干豆豉；根据药用价值不同：有淡豆豉和咸豆豉。结合目前不同区域的生产情况，豆豉生产的基本流程如下[1-2]：

黄豆（黑豆）→浸泡（季节不同时间稍有差异）→清洗、沥干→蒸煮→冷却→自然发酵或接种发酵（毛霉型、米曲霉型、根霉型、细菌型等，时间长短不一）→发酵成熟→加食盐、香辛料等密封、厌氧发酵（自然温度或恒温控制发酵）→发酵时间3～12月不等→直接干制或直接包装→成品←包装←高温炒制、调味↙

1.1.2 腐乳

腐乳一般是采用大豆为主要原料，将大豆制成豆腐白坯后，接种微生物（毛霉、根霉、细菌等）发酵，经过盐渍、酒水发酵、调味等工序发酵而成。其可分为干性（豆腐表面除调味用香辛料外，不额外添加油或其他调味汁）、油性（加入大量的食用植物油进行调味保质）、调味汁（加入调整好的调味液或面酱、糟米等）3大类。基本流程[3]如下：

1.1.3 豆酱

豆酱一般是采用黄豆、面粉为主要原料，经过制曲发酵、加盐水发酵后调成为不同味道（咸酱和甜面酱等）的浓稠状产品。工艺流程[4]如下：

黄豆→浸泡（季节不同时间稍有差异）→清洗、沥干→蒸熟→冷却（拌或不拌面粉、熟豆碾碎或成型）→自然发酵或接种发酵（一般均以米曲霉为主）→制曲成熟→加盐水发酵晒制或恒温发酵3～6个月）→发酵成熟→熬制或调味→灌装→杀菌→成品

1.2 发酵豆制品酿制工艺特点及安全隐患

1.2.1 发酵豆制品产品主要特点

发酵豆制品均是以大豆为原料，同时经过前期发酵或制曲（让微生物生长并形成酶系）和后期加盐水长时间发酵，形成产品特色，而其要形成特色市场化产品均需要经过后期调味或杀菌以符合国家标准。产品的主要成分均包括蛋白质的分解产物氨基酸（产品以氨基酸态氮为关键指标）、碳水化合物的代谢产物糖类（酱类产品有还原糖的指标）、脂肪的分解产物脂肪酸。除腐乳外，其他两类变成市场化产品均有油炸、高温熬制、杀菌的工艺过程。另外由于产品性质，除出口腐乳关注蜡样芽孢杆菌指标外，其他产品均无细菌总数指标，只有微生物安全指标[5-6]。

1.2.2 安全隐患

工艺过程存在安全隐患[7]如下：（1）前发酵或制曲过程除少量采用纯种发酵外，很多企业均采用自然发酵或粗放的发酵方式。前期发酵微生物种类很多（如霉菌、酵母、细菌等）；前期发酵时间一般短的为48 h，长的可以有10～15 d；（2）后期发酵过程比较长，3～12个月不等，除条件较好的企业采用控温发酵外，其他企业一般采用开放式发酵等；（3）后熟完成后，豆豉一般需要进行高温炒制调味；酱类产品需要熬制调味和后期调味再进行巴氏杀菌；腐乳生产基本上没有杀菌的过程，完全依赖高盐、高酒精含量进行保质；（4）由于加工的豆豉产品油性成分较高，一般采用玻璃瓶或塑料瓶等包装；由于封口均有密封圈存在，所以存在包装材料污染的问题（如矿物油、塑化剂邻苯二甲酸乙酯等）。当然，生产过程中原料含有黄曲霉毒素的问题、食品添加剂不规范及超范围超量使用问题等一般的食品安全问题不在本文的讨论之列。

2 发酵豆制品中安全隐患因子研究的现状

2.1 蜡样芽孢杆菌

蜡样芽孢杆菌在发酵豆制品中的安全隐患已有学者研究报告，其中以腐乳研究较多。我国腐乳生产产业无论从腐乳生产专用微生物选育、工艺控制、发酵调控、产业规模均取得了长足的进步，但由于我国传统发酵食品多为开放式生产，且腐乳生产周期长，一般没有后杀菌的过程，腐乳中微生物数量较高特别是蜡样芽孢杆菌数量多，已经直接影响到腐乳的出口。蜡样芽孢杆菌数量一般控制在105CFU/g，以不会引起食物中毒为判断标准[8]。伊鋆等[9]研究发现，腐乳中蜡样芽孢杆菌的检出率较高，不同腐乳中蜡样芽孢杆菌的含量不同（10～105CFU/g）。HANBZ等[10]检测到腐乳中蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）、产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）等致病菌的存在。谢婧等[11]对27个样品中耐热的微生物进行分析发现，耐热性微生物最高占98%，最低也有0.8%。韩北忠等[12]对腐乳中蜡样芽胞杆菌进行分离鉴定，发现部分腐乳中蜡样芽胞杆菌数量达到105CFU/g，存在一定安全隐患。杨秋枚等[13]对从11份农家和7份市场上销售的自然发酵黄豆酱样品进行了微生物的安全性检验，结果表明蜡样芽孢杆菌的检出率为30%，但含量不高。蒋荣荣等[14]研究豆豉中蜡样芽胞杆菌的存在情况发现，豆豉样品中蜡样芽孢杆菌检出的几何均数为21.2～466.0 CFU/g。康素芬等[15]对豆制品中建立蜡样芽孢杆菌的快速检测方法进行研究，利用聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）检测蜡样芽孢杆菌灵敏度为102CFU/mL，检测时间为4 h。但从目前检测结果来说一般还是在控制的范围之类。

2.2 生物胺

发酵食品中过量的生物胺会对机体健康造成不良的影响。LUYM等[16]检测发现，中国豆酱中主要含有酪胺、组胺和亚精胺，不同发酵类型品种生物胺有差别，生物胺生成量与样品中氨基酸态氮含量呈现正相关。于湘莉等[17]在发酵纳豆样品中检测到亚精胺、精胺、腐胺、酪胺4种生物胺，其中亚精胺的含量占总生物胺的70%左右，与人体有直接毒性的生物胺—酪胺含量＜14 mg/kg，95%以上的生物胺都是对人体没有直接毒性的多聚胺。TANG T等[18]检测了腐乳中生物胺的含量，同时比较了微生物发酵腐乳与酶制腐乳中生物胺含量的差别。腐乳中主要含有色胺、腐胺、组胺和酪胺，其平均含量分别为39.0 mg/kg、34.6 mg/kg、18.2 mg/kg、21.7mg/kg，β-苯乙胺、亚精胺和精胺含量较低。微生物发酵腐乳中生物胺总量（129.0 mg/kg）低于酶制腐乳（137.7 mg/kg），腐乳中生物胺总量低于安全限量。苏悟等[19]研究1种细菌型豆豉自然发酵过程中的生物胺生成情况时发现，酪胺含量较高，组胺一直呈现上升趋势，但在相关标准范围之内；MOON J S等[20]研究发现，Pseudomonas sp.和Clostridiumsp.是豆酱生产中产生酪胺和组胺的主要微生物。王充等[21]采用高效液相色谱分析酱油、豆酱、豆豉中的生物胺时发现，大豆发酵制品中色胺没有检出，但组胺较高。王颖等[22]研究比较不同微生物腐乳前发酵后生物胺的生成情况差异，雅致放射性毛霉的腐乳中尸胺、酪胺产量较高且其他的生物胺均＜100mg/kg，少孢根霉发酵时尸胺最高，其余7种生物胺含量均＜50 mg/kg。胡鹏等[23]研究了中国几种发酵豆豉的生物胺含量，发现豆豉品种不同，生物胺的数量为101.07～421.19mg/kg变化。王光强等[24]提及美国食品药品监督管理局（food anddrug administration，FDA）要求进口水产品组胺不得超过50mg/kg，欧盟规定鲭科鱼类中组胺含量不得超过100mg/kg；其他食品中组胺不得超过100 mg/kg，酪胺不得超过100～800 mg/kg，我国规定鲐鱼中组胺不得超过1 000 mg/kg，其他海水鱼不得超过300 mg/kg。由于目前生物胺的指标只在鱼类制品中涉及，豆制品中生物胺尚处在研究阶段，参照不同类别国家标准要求没有安全风险，但还没有针对豆制品做出广泛的调查和评估，所以值得关注。

2.3 丙烯酰胺

在发酵豆制品中，由于豆豉和豆酱等发酵完成后，在形成具有一定保质期的商品化产品之前均有煎炒和高温熬制的过程，有可能会生成丙烯酰胺，因此丙烯酰胺的含量存在一定隐患。朱雨辰等[25]综述了提到丙烯酰胺在这个工艺条件下可以形成而在豆制品产品中是否存在备受关注。在煎、烤、炸等高温烹饪（高于120℃）条件下，天冬酰胺酸与还原糖发生美拉德反应，是产生大量丙烯酰胺的主要途径，同时油脂、蛋白质和碳水化合物等成分在高温的条件下会生成丙烯醛进而形成丙烯酰胺[26]。TARAKE E等[27]研究发现，37℃、pH 7.4条件下，天冬酰胺在被氧化的过程中也能产生丙烯酰胺；YASUHARA A等[28]发现氨和丙烯醛可在各种温度甚至在室温条件下反应生成丙烯酰胺。张帅等[29-30]分别采用高效液相色谱-串联质谱（high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry，HPLC-MS）法或气相色谱-串联质谱（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）法测定，豆豉、豆瓣酱、腐乳、酱油等发酵豆制品的丙烯酰胺含量分别达1 000～15 000 μg/kg、400～2 000 μg/kg、2 000～8 000 μg/kg和5～1 152 μg/kg。朱雨辰等[25]在食品中丙烯酰胺形成进展研究中提及高温蒸煮（温度超过100℃）可以形成丙烯酰胺，但100℃以内可以减少形成的机率。文安燕等[31]研究了贵州主要发酵豆制品加工中丙烯酰胺形成动态，随着发酵过程的进行，丙烯酰胺的含量呈上升趋势。到发酵结束时，黑豆豉、水豆豉、豆瓣酱及腐乳样品中丙烯酰胺含量分别达（15 040±191）μg/kg、（16496±204）μg/kg、（16821±45）μg/kg及（5655±24）μg/kg，表明低温发酵的豆制品体系中会形成大量丙烯酰胺。虽然这些样品具有一定的局限性，但发酵大豆制品中有丙烯酰胺安全风险因子存在值得引起重视。

2.4 氨基甲酸乙酯

氨基甲酸乙酯广泛存在于发酵食品中，崔霞等[32]报道氨基甲酸乙酯在腐乳、酱油中均存在；TANG AS等[33]检测发现，腐乳中氨基甲酸乙酯含量较高；吴平谷等[34]对237份市售腐乳、酱油等发酵食品进行氨基甲酸乙酯检测，发现样品均存在该类物质且其含量为2.0～515.0 μg/kg。王玲莉等[35]通过分析杭州市主要发酵类食品中氨基甲酸乙酯含量及居民食物消费量发现，在杭州市采集的373份食品样品中氨基甲酸乙酯的检出率为42.9%，数据显示杭州居民膳食中氨基甲酸乙酯平均暴露水平已经超过公共卫生关注度界点。发酵豆制品中可能存在的安全风险因子氨基甲酸乙酯正在逐渐引起人们的重视。

2.5 其他微生物带来的隐患

我国豆类发酵食品大多为开放式发酵。由于开放式发酵的特殊性，在前期发酵过程中会有大量的微生物（如毛霉、米曲霉、根霉、乳酸菌、酵母菌）进入发酵体系为发酵大豆制品风味、品质带来物质基础，但发酵过程中存在其他的微生物（如产黄曲霉毒素的曲霉、青霉等）参与发酵，给发酵食品带来生物性危害。斯国静等[36]对浙江4种传统大豆发酵食品中的真菌污染情况进行研究，从菌相分布来看，毛霉和青霉检出最多。青霉分布很广，如软毛青霉可产生黄曲霉素及展青霉素等具有强致癌和遗传毒性的物质，其他青霉如桔青霉、扩展青霉、岛青霉均能产生毒素，具有不同程度的遗传性及致癌。李玉伟[37]研究发现，酱油生产菌种有4株产黄曲霉毒素的菌种。另外梁恒宇等[38-40]在豆制品前期发酵（又名制曲）过程的微生态动态分析过程研究中也发现有大量的烟曲霉、镰刀霉菌等存在，使发酵过程中微生物安全存在隐患。

3 发酵豆制品产业对安全隐患控制的对策及建议

俗话说“一方水土养一方人”，我国发酵大豆制品历史悠久，具有丰厚的文化内涵，按照饮食习惯和使用历史，发酵大豆制品基本上属于安全性食品（general regarded as safety，GRAS），但是，随着检测技术的不断发展和生产技术水平的提高，有不少学者已经在发酵豆制品中发现了各种安全风险因子（如蜡样芽孢杆菌、丙烯酰胺等），再加上消费者对健康食品意识的不断增强，人们对于发酵豆制品是否安全有了新的看法。从产业的角度看，我国发酵豆制品产业发展参差不齐，产业规范化、规模化、集约化程度低，各类食品生产经营企业多、小、散、乱，监管难度大，技术创新能力差。从国家层面看，除酱油产业相对较好外，其他发酵豆制品产业由于存在缺乏重视投入，基础研究薄弱、生产技术落后、工业化程度低、产品质量不稳定及安全有隐患等问题而严重影响了其发展。

3.1 强化对生产过程中的安全隐患生产途径的基础研究，

为产业化控制奠定理论基础

（1）建立发酵大豆制品安全隐患因子的大数据库：我国发酵大豆制品具有浓厚的消费氛围，但地域不同、工艺差别很大，产品类别很多，消费习惯差异大。应该对不同区域大豆发酵制品进行全面的采样分析，针对目前已经掌握的安全隐患因子进行充分调研和分析，建立大数据库。

（2）建立各类不同大豆发酵制品工业化生产规范的流程和工艺控制数据库：不同生产工艺、不同产品特色、具有不同的消费和饮食习惯，需要有针对性的对不同类型大豆发酵制品生产过程中产生风险因子的情况进行摸底，进行动态分析，加强对发酵大豆食品中安全隐患因子的检验方法研究，开展代表性大豆食品中营养物质和危害物质检测，掌握产生隐患因子的关键控制点（critical control point，CCP），为工艺调整和技术升级提供依据。

（3）强化危害物产生机理和安全控制基础研究，建立安全隐患因子的自动化、智能化、连续化控制技术：由于发酵过程复杂性，原料组分、组分与加工工艺、组分与添加剂、组分与功能成分之间会随着加工工序和步骤的变化发生动态变化，导致危害物的产生和演变，因此需要从分子水平深入研究危害物形成与影响食品安全和健康的分子基础，以为解决对导致危害物生成的加工模式和原料组成进行定向调控提供依据。同时建立产品生产过程监控体系和质量标准。同时借用现有的研究成果对控制技术进行实践，提高科技成果转化效率，提升企业控制水平：对于蜡样芽胞杆菌[41-42]、丙烯酰胺[26]、生物胺[43-44]、氨基甲酸乙酯的控制已经取得了一定的研究成果，应该将理论研究成果和具体实际结合起来，达到控制的目的，最大限度降低产品安全风险。

3.2 强化对企业生产过程中严格卫生控制和管理

强化对生产企业的良好操作规范（good manufacturing processing，GMP）的引导和落实：加工过程中蜡样芽胞杆菌和其他微生物污染实际上很多属于发酵环境和生产过程中卫生条件不达标造成的，工厂厂房设计、工艺流程设计、发酵设备的质量控制、工器具的卫生状况等有密切关系，如用木框或竹筐作为发酵容器，很容易感染青霉菌。加工过程中没有对生产环境进行消毒和杀菌，蜡样芽孢杆菌容易污染，将企业管理和安全控制有效结合，建立以HACCP体系为基础的ISO22000质量管理体系，建立现代的企业管理模式，加大企业技术创新和技术改造投入，提高产品科技内涵，推动传统大豆制品产业的工业化和现代化。

独特的风味和产品特色是发酵大豆制品深受消费者喜爱的重要原因，促进传统发酵豆制品工艺的合理化、数字化、安全化，提升传统产品的安全性能和工业化水平是一项艰巨的任务。日本、韩国等国也对本国的发酵大豆食品进行系统研究[45-48]，形成独特的消费文化。在弘扬传统文化同时，强化发酵大豆食品的基础研究和系统研究，促进传统发酵大豆制品的新产品开发，加入现代元素，传统发酵豆制品市场前景会更加广阔。

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