林泽，陈丽萍，吴正云*，张文学,2

(1.四川大学 轻工科学与工程学院，成都 610065；2.四川大学锦江学院 白酒学院，四川 眉山 620860)

泡菜一般是以新鲜蔬菜为原料经中、低浓度盐水泡制，依靠蔬菜表面附着的微生物进行发酵制得[1]。根据加工过程的不同可分为短期即食泡菜、家庭泡菜及工业泡菜。即食泡菜通常在前一天晚上使用食盐进行干腌，第2天进行调味即可食用，又被称为“洗澡泡菜”；家庭泡菜通常采用多代循环发酵，即泡菜发酵成熟后取出，再加入新鲜蔬菜进行发酵；工业泡菜先采用低盐发酵，发酵成熟后采用高盐长时间贮藏得到工业泡菜半成品，后经脱盐、脱水、清洗、调味、包装、灭菌等步骤得到工业泡菜成品，不同类型泡菜之间的发酵时间相差较大，生产工艺存在很大的差异。生物胺(biogenic amine，BA)是泡菜中的健康风险因子之一，是一类主要由氨基酸脱羧或醛和酮氨基化形成的具有生物活性的小分子量含氮化合物，过量摄入生物胺会导致头痛、恶心、心悸等毒性反应[2]。发酵食品本身存在或发酵过程中污染的含氨基酸脱羧酶的微生物，它们利用底物中的游离氨基酸脱羧产生生物胺。由于发酵过程中微生物生长和游离氨基酸的产生为生物胺的积累提供了前提条件。目前的研究[3-5]表明，泡菜中的生物胺以腐胺、尸胺、酪胺和组胺为主，总含量超过1000 mg/kg，有造成健康危害的风险。Risk Ranger软件是一种半定量评估工具，可帮助使用者在缺乏足够的定量数据支撑的情况下，通过对产品、危害因子和污染途径等的定性和半定量描述，获得相应的风险评分值并进行风险排序。研究人员已经通过该软件确定了多种水产品、肉制品中食源性致病菌、生物胺等风险因子的风险等级[6-7]，并通过敏感性分析给出冷链运输、食用前加热等建议，从而降低其风险等级。目前，国内外对食品中生物胺的风险评估主要集中在水产品、肉制品等方面[8]，对泡菜的风险评估研究较少，同时也缺乏比较完整的资料。本文使用 Risk Ranger对四川地区3种不同类型泡菜中的生物胺污染风险进行评估，确定其风险等级，为泡菜的质量控制与安全消费提供了参考。

1 材料与方法

1.1 数据来源

生物胺的危害识别和危害特征描述主要依照欧洲食品安全局(EFSA)的相关生物胺风险评估，查阅国内外有关4种生物胺的文献、报告和临床研究等。泡菜中4种生物胺含量数据主要来源于文献[3-5]；人口数据参考国家统计局关于第七次全国人口普查结果，消费数据来自膳食调查等资料。

1.2 评估方法

本评估采用澳大利亚霍巴特大学的Ross和Sumner研发的Risk Ranger软件。Risk Ranger 软件是基于Excel电子表格的半定量风险评估工具，工作表通过11个问题将定性描述转换为数值，并将它们与一系列数学函数中的定量数据相结合，生成公共卫生风险等级，产品危害组合的风险等级用0～100表示，<32为低风险，32～48为中度风险，>48为高度风险。

2 结果与讨论

2.1 危害识别及危害特征描述

目前的研究表明，腐胺、尸胺、酪胺和组胺是泡菜中主要的生物胺，占生物胺总量的80%以上，且有较为明确的生理作用、毒性作用研究[9]。

组胺是由组氨酸在脱羧酶作用下产生的，有报道表明[10]，大量摄入含组胺的食物会导致严重的组胺中毒症状发生。组胺中毒的潜伏期在几分钟到几小时之间不等，一般在几小时后才会出现明显症状。组胺中毒会对血管和平滑肌等造成影响，出现头疼、支气管痉挛、心跳过速、瘙痒等症状[11]。国内外大多数组胺中毒事件与鱼类或奶酪类食品相关，仅有一例食用德国酸菜造成的疑似组胺中毒事件[12]。我国尚未发现食用泡菜引起的组胺中毒事件。目前，对于组胺的剂量-反应关系的研究较少，主要是志愿者数据或临床病例。数据表明健康志愿者在食用含有25～50 mg组胺的鱼类或非酒精饮料后未出现任何症状，在食用含有75～300 mg组胺的鱼类或非酒精饮料后，部分志愿者出现头疼和皮肤潮红的症状。在健康志愿者十二指肠滴注120 mg组胺，志愿者的耐受性良好，而在慢性荨麻疹患者中，观察到荨麻疹、头痛、心动过速、低血压、恶心和腹泻等症状。

酪胺是酪氨酸在脱羧酶作用下产生的，在体内受单胺氧化酶作用转化为亚胺。酪胺具有调节心血管和细胞免疫系统功能，但高浓度酪胺会引起毒性作用，引起甲肾上腺素释放，从而导致头痛、呼吸增快和血压升高，严重情况会导致中风、心脏病发作或休克症状。临床症状在服用酪胺后30 min至数小时内出现，通常在数小时内消失，在24 h内完全恢复[13]。目前关于饮食摄入酪胺影响健康的报道较少，仅有少量医学文献报道食物与单胺氧化酶抑制剂反应出现的病例[14]。临床上通过酪胺引起的血管升压作用判断其特定毒性，即至少升高30 mmHg收缩压时摄入的酪胺。研究表明[15]，一餐摄入600～2000 mg酪胺才会引起最小的收缩压升高，剂量-反应曲线显示1100 mg酪胺相当于50%个体反应时的有效剂量(ED50)。

腐胺和尸胺均属于二胺，既可以通过多胺生物合成形成，也可以通过脱羧酶的脱羧作用形成。腐胺作为生理多胺(即亚精胺和精胺)的前体，参与细胞生长、细胞分裂和肿瘤促进的调节，是哺乳动物细胞的重要组成部分，在正常细胞、适应性细胞和恶性细胞增殖过程中参与多种调控步骤。尸胺有可能与其他二胺或多胺一起作用。此外，腐胺和尸胺能够增强组胺的毒性作用，并与亚硝酸盐反应生成潜在致癌的亚硝胺。目前缺少关于消化性腐胺和尸胺的人体剂量反应数据，只有少量的动物研究数据。在对大鼠进行的亚急性经口毒性研究结果[16]表明尸胺和腐胺的未观察到不良反应水平为180 mg/(kg·d)。对HT29肠细胞培养实验[17]表明腐胺和尸胺具有细胞毒性，尸胺的副反应的最小剂量(lowest observed adverse effect level，LOAEL)为881.50 mg/kg，腐胺的LOAEL为510.89 mg/kg。

2.2 暴露评估

2.2.1 风险严重性和易感性

根据文献资料，Q1“风险严重性”选择“轻微”，Q2“易感性”选择“普通人群”。

2.2.2 居民消费情况

根据相关调查研究计算出Q3“消费频率”为12 d/餐次，即平均12 d食用泡菜100 g。

2.2.3 人口数量和消费人口比例

根据2021年第七次人口普查结果，四川省常住人口共83564366人(Q5)。根据四川居民饮食习惯将Q4“消费人口比例”选择为“75%”。

2.2.4 原料污染

现有研究表明，新鲜蔬菜生物胺含量较低，不需要特别关注[18]，故Q6“原材料污染的概率”选择“几乎没有”。

2.2.5 加工过程影响和加工后再污染概率

发酵期间是生物胺产生的主要时期，因此发酵时间是影响生物胺的重要因素。即食泡菜由于发酵时间短，发酵程度较低，不具备产胺的条件，因此Q7“加工过程的影响”选择“无影响”。家庭泡菜通常采用老坛陈泡的盐水腌制，其中生物胺主要来自于泡菜液长期积累的生物胺，因此泡菜液使用的时间是影响家庭泡菜生物胺含量的重要因素。研究表明家庭泡菜总生物胺含量变化范围较大，介于9.9～987.8 mg/kg之间，平均值为126 mg/kg。现代工业泡菜发酵成熟后大多采用高盐长时间贮藏得到工业泡菜半成品，属深度发酵泡菜，总生物胺平均含量在800 mg/kg左右，最高含量超过1700 mg/kg，工业泡菜中高含量生物胺的累积归因于长时间发酵。工业泡菜在出厂前经过脱盐和脱水等工序得到工业泡菜商品，部分生物胺溶解到水中，总生物胺含量降至21.2～493.9 mg/kg之间，平均值为177.6 mg/kg，明显低于半成品。在此取生物胺含量的最小值、平均值和最大值作为Q7“加工过程的影响”的选项，即家庭泡菜10，130，1000 mg/kg，工业泡菜20，180，500 mg/kg。工业泡菜出厂前密封包装经过灭菌后产品不会被微生物污染，则不会继续产生生物胺；而即食泡菜和家庭泡菜在加工后立即食用，几乎不会再次出现产胺风险，因此Q8“加工后再污染的概率”选择“无”。

2.2.6 加工后控制体系

工业泡菜发酵后经调味、包装、灭菌等步骤制成商品泡菜销售到消费者手中，在加工后并不会有相应控制体系。而家庭泡菜和即食泡菜多为家庭和餐馆制作，基本没有任何控制举措。Q9“加工后期的控制”选择“不能控制”。

2.2.7 引起感染的增加量和食用前制备的影响

生物胺的积累通常与产胺微生物的增殖有关，根据前期研究，将引起生物胺污染的微生物增加倍数(Q10)设为108。泡菜通常为直接食用或简单处理(如烹饪或调味)后食用，对其生物胺含量无明显影响，因此认为Q11“食用前的准备”对生物胺危害没有影响。

2.3 风险特征描述

根据以上调查分析结果及Q1～Q11的赋值，使用Risk Ranger软件对泡菜中生物胺进行半定量风险评估和分级，模型赋值和半定量风险评估结果见表1。

表1 三类泡菜中生物胺污染的半定量评估

结果显示：即食泡菜风险评分为25，属于低风险；家庭泡菜和工业泡菜加工过程影响取最小值和平均值时风险评分不高于32，属于低风险，取最大值时风险评分分别为36和34，属于中风险。

2.4 不确定性和灵敏度分析及风险管理建议

Risk Ranger软件中的部分问题需要使用者结合资料进行估计，估计值可能和实际情况存在差异。本次评估过程中，缺乏泡菜消费频率数据，仅能依照四川省居民消费习惯进行预估，估值存在不确定性。泡菜加工过程是影响生物胺含量的重要因素，但在实际生产生活中泡菜制作过程并不固定，因此在加工过程的影响上存在不确定性。泡菜发酵过程中多种微生物共同参与，目前对泡菜生产过程中产胺微生物、产胺量以及菌群数量尚不明确，因此在加工后再污染概率和引起感染的污染量增加倍数问题上存在不确定性。

加工过程的影响是造成泡菜中生物胺污染风险评分变化的重要因素。目前控制生物胺的常用方式有改良发酵菌种、添加香辛料和改进生产过程的控制等[19-22]。以下分别讨论不同方式对生物胺污染风险的影响。

2.4.1 接种改良发酵菌种

接种改良发酵菌种可以减少发酵过程中生物胺的产生和积累，柳佳娜等[23]筛选出的发酵柠檬酸乳杆菌可以降低70%以上的生物胺，且在含有前体氨基酸的培养基中不积累相应生物胺。王强等[24]筛选出的植物乳杆菌生物胺降解率最高，可达89.97%，且无生物胺生产活性。通过接种改良菌种，生物胺总体降低范围约在20%～90%[25]。发酵期间家庭泡菜和工业泡菜生物胺平均含量分别为130 mg/kg和800 mg/kg，假定接种改良菌种进行发酵导致生物胺分别降低20%、60%、90%，风险评分及等级见表2。

表2 接种改良发酵菌种对泡菜生物胺污染风险的影响Table 2 Effect of inoculating improved fermented strains on biogenic amine contamination risk of pickles

由表2可知，当降低60%生物胺时，家庭泡菜和工业泡菜的风险评分下降2分，为风险等级不变；当降低90%生物胺时，家庭泡菜的风险评分大幅下降，数值减少16，工业泡菜风险评分下降5分，为风险等级由中风险降至低风险。由此可见，通过使用改良发酵剂来调控发酵过程，可以从源头上解决生物胺的形成，降低泡菜中生物胺的风险等级。

2.4.2 添加香辛料

向泡菜中添加香辛料及其提取物(如辣椒、大蒜、生姜、肉桂、八角、丁香等)，也对生物胺的形成具有一定抑制作用。Jagoda等[26]在泡菜中添加香菜和洋葱，相比对照组生物胺分别下降13.3%和18.8%；Jae等[27]在发酵过程中添加大蒜、生姜等香辛料，发酵结束后生物胺降低范围通常在40%以下。按照上述条件，假定添加香辛料导致生物胺分别降低10%、20%和40%，结果表明，仅在生物胺降低40%时风险评分降低1分，风险等级没有发生变化。由此可见，香辛料对生物胺的抑制作用有限，可作为辅助方式减少生物胺。

表3 添加香辛料对泡菜生物胺污染风险的影响

2.4.3 清洗、脱水等过程

工业泡菜半成品中生物胺污染最高可达1700 mg/kg，远高于其他类型的泡菜，但工业泡菜半成品一般并不会被直接食用，后期经过清洗等步骤得到工业泡菜成品，生物胺含量最高可降低80%以上。因此脱水、清洗等步骤是否彻底，可能是影响成品泡菜中生物胺含量最主要的因素。假定脱水、清洗等步骤可以减少20%、50%和80%的生物胺，按照工业泡菜半成品总生物胺平均含量800 mg/kg计算，结果表明除去80%时工业泡菜生物胺污染风险从中风险降为低风险。由此可见，脱水、清洗等步骤是控制工业泡菜生物胺风险的重要环节。工业泡菜生产除了关注发酵过程生物胺的调控，还应注意泡菜半成品的处理，严格遵守相关生产规范，降低泡菜中生物胺的含量。

表4 清洗、脱水等对工业泡菜生物胺污染风险的影响Table 4 Effect of cleaning and dehydration on biogenic amine contamination risk of industrial pickles

3 结论

本研究使用Risk Ranger软件对三类泡菜中生物胺进行半定量风险评估，结果表明，即食泡菜中生物胺污染风险属于低风险等级，家庭泡菜和工业泡菜由于加工过程的影响，生物胺污染风险属于低风险或中风险等级。通过改良发酵菌种或添加天然产物等方式都能起到调控发酵过程中生物胺的作用。相比添加天然产物，改良发酵菌种可以从源头上解决生物胺的产生，调控效果更为显著。此外，工业泡菜生产还应关注半成品的脱水、清洗等步骤对生物胺的去除效率。