出口金槍魚罐頭中組胺及微生物控制的HACCP應(yīng)用技術(shù)研究

李微微， 吳祖芳*， 周秀錦， 沈 飚

（寧波大學 海洋學院，浙江 寧波 315211；2.舟山出入境檢驗檢疫局，浙江 舟山 316100）

近年來舟山出口的金槍魚（Skipjack Tuna）等產(chǎn)品大幅度增加，產(chǎn)品每年以100%遞增出口美國、加拿大、歐盟等國，是舟山現(xiàn)在出口漁業(yè)產(chǎn)品的重要品種，也是舟山出口水產(chǎn)品中主要支柱之一。隨著出口量的增加，水產(chǎn)品質(zhì)量安全事件時有發(fā)生，其中危害較大的化學因子之一有組胺，組胺中毒是由于食用含有一定數(shù)量組胺的某些魚類以及其他動物而引起的過敏性食物中毒，人對組胺發(fā)生過敏甚至中毒的現(xiàn)象屢見不鮮[1]。因此，國內(nèi)外水產(chǎn)品中組胺含量是一個重要的質(zhì)量控制指標，美國水產(chǎn)品HACCP（Hazard Analysis Critical Control Point）指南中規(guī)定組胺限量指標為≤50 mg/hg，歐盟委員會規(guī)定組胺限量指標為≤100 mg/hg，中國GB 2733規(guī)定組胺指標中鮐魚為≤100 mg/hg；其他鯖科魚類≤30 mg/hg。由于組胺超標問題導致舟山出口漁業(yè)在國外受挫，造成舟山水產(chǎn)品在國外的信譽度降低，為此舟山漁業(yè)每年經(jīng)濟損失幾千萬美元，大大影響了舟山漁業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。因此，研究組胺產(chǎn)生的原因及控制方法成為出口魚罐頭生產(chǎn)的當務(wù)之急。HACCP是危害分析和關(guān)鍵控制點的簡稱，是一種科學、經(jīng)濟和有效的預防控制技術(shù)，是食品安全管理體系的重要組成部分[2]。中國最早從20世紀80年代末開始，由原國家商檢局在出口食品企業(yè)中開始推行HACCP管理模式；2002年5月，國家質(zhì)檢總局要求出口罐頭、水產(chǎn)品等6類出口食品企業(yè)必須建立和實施HACCP體系，并經(jīng)官方驗證合格方可出口。

國內(nèi)外有關(guān)金槍魚罐頭加工過程中組胺控制的研究較多，謝超[3]從物理、生物等方面對組胺控制降解技術(shù)最新理論成果做了概述，傳統(tǒng)方法主要是通過溫度、鹽分改變來控制組胺的含量；楊健等對水產(chǎn)魚類中組胺產(chǎn)生的微生物種類進行了文獻綜述[4]，同時分離篩選研究了鮐魚等產(chǎn)組胺相關(guān)細菌的生理生化特性并進行了鑒定[5]。周星宇[6]研究了不同包裝方式、添加劑和電子束輻照等方式處理鮐魚原料及其腌制品在冷藏期間組胺含量的變化，發(fā)現(xiàn)普通包裝、復合添加劑結(jié)合5 kGy電子束輻照組胺抑制效果最佳。Phuvasate等[7]人發(fā)現(xiàn)電解氧化水及其冰對魚體或其接觸容器表面的產(chǎn)組胺微生物有明顯的抑制。綜上所述，相關(guān)微生物的控制是保證水產(chǎn)魚類組胺安全的重要前提。

作者針對金槍魚罐頭已有的生產(chǎn)工藝流程，結(jié)合HACCP基本原理，分析生產(chǎn)原料的相關(guān)理化指標及加工過程中微生物數(shù)量變化，進一步提出金槍魚罐頭加工過程的關(guān)鍵控制點和預防糾偏措施等，通過改進加工廠工藝來控制水產(chǎn)品加工中組胺產(chǎn)生，研究結(jié)果可對出口水產(chǎn)品行業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

金槍魚原料、半成品、成品、設(shè)備器械及用具：浙江舟山海博食品有限公司提供，進行微生物和組胺含量檢測，供危害分析；培養(yǎng)基：營養(yǎng)肉湯、營養(yǎng)瓊脂、PDA培養(yǎng)基：杭州微生物試劑有限公司提供。

1.2 分析方法

原料金槍魚pH、水分、鹽分和揮發(fā)性鹽基氮（TVBN）測定，按相關(guān)文獻[8-11]進行測定。

金槍魚細菌總數(shù)及組胺含量的測定：無菌條件下，取一定量金槍魚，將魚肉組織用滅菌剪刀剪碎，稱取10.0 g置于裝有90.0 mL無菌生理鹽水的三角瓶中，勻漿2 min，紗布過濾，收集懸液備用；取上述菌懸液，利用稀釋倒平板法測定細菌總數(shù)[12]的變化情況。組胺含量檢測參考楊健等人的試驗方法[5]。

2 金槍魚罐頭加工工藝及微生物危害分析

2.1 金槍魚罐頭加工工藝流程

原料接收→運輸和凍藏（溫度：冷藏-18℃；凍藏-30℃左右）→卸原料，分規(guī)格和分級→解凍→去內(nèi)臟和清洗→預蒸煮→噴淋冷卻和噴霧→去皮骨和紅肉清理→金屬探測→稱重→碎肉的制作→金屬探測→混合→裝罐→填充配料→封罐→噴碼→堆疊→殺菌和冷卻→靜置、干燥堆垛→儲存、貼標簽→出運成品

食品原料中的鹽分、水分和水分活度是影響微生物生長和代謝的重要條件[13]。首先，對金槍魚新鮮原料樣品的pH、水分、水分活度、鹽分和揮發(fā)性鹽基氮進行分析，測定結(jié)果如表1所示。

表1 金槍魚新鮮原料樣品分析Table 1 Component analysis of the Raw Skipjack Tuna

從表1結(jié)果可以看出，金槍魚的肉質(zhì)大部分是呈酸性，其pH保持在5.0～6.0左右。一般在低溫有氧條件下，魚類揮發(fā)性鹽基氮質(zhì)量分數(shù)達30 mg/hg或細菌總數(shù)達到1.0×106cfu/g，即認為是變質(zhì)的標志。

分別對生產(chǎn)原料、流水解凍的金槍魚、預蒸煮過的半成品和成品各關(guān)鍵加工環(huán)節(jié)的微生物數(shù)量情況和組胺含量檢測，結(jié)果如圖1所示。

圖1 HACCP實施前金槍魚罐頭生產(chǎn)各階段物料細菌數(shù)量和組胺質(zhì)量分數(shù)Fig.1 Bacteria number and histamine content of canned Skipjack Tuna before HACCP implementation

由圖1結(jié)果可以看出，原料金槍魚本身攜帶大量微生物，金槍魚肌肉的微生物總數(shù)達4.2×103cfu/g；原料預冷保鮮過程中微生物不斷繁殖，說明一些嗜冷細菌總數(shù)增加，冷庫凍藏24 h的原料流水解凍之后菌落總數(shù)達6.0×103cfu/g；因此，原料最好新鮮的時候就清洗處理好，如果時間不允許，凍藏后是否選擇適當?shù)慕鈨龇椒ㄒ矔绊懳⑸锏臄?shù)量和水產(chǎn)制品的鮮度。但是經(jīng)預蒸煮、去皮骨紅肉整理加工后的金槍魚碎肉半成品微生物降至4.2×103cfu/g；由于采用高溫蒸汽蒸煮10～15 min，減少了一些細菌。經(jīng)過填充配料，裝罐殺菌冷卻后的金槍魚罐頭成品細菌總數(shù)減少到3.5×103cfu/g；成品中微生物數(shù)量雖然有所降低，但由于一些加工設(shè)備器械、工作人員所帶手套等帶有微生物，造成金槍魚罐頭成品的污染。因此，罐頭生產(chǎn)必須執(zhí)行衛(wèi)生標準操作程序（SSOP），生產(chǎn)用器具及員工的手必須用150～200 mg/L的NaClO溶液浸泡清洗5～15 min，然后用自來水洗凈，同時只有授權(quán)了的人才能對罐頭進行操作，操作時必須戴上消毒過的手套[13]。從組胺質(zhì)量分數(shù)變化來看，隨著加工時間的增加，組胺質(zhì)量分數(shù)一直在升高，從2.0 mg/kg升至3.5 mg/kg左右，這可能與前期微生物數(shù)量變化及種類有關(guān)，因此組胺質(zhì)量分數(shù)的有效控制是提高成品質(zhì)量的關(guān)鍵。

2.2 金槍魚罐頭加工的危害（HA）分析

根據(jù)產(chǎn)品的加工工藝可知，金槍魚罐頭加工過程中出現(xiàn)的組胺危害主要是微生物危害，危害程度與原料來源、原料的預處理、生產(chǎn)加工工藝參數(shù)（環(huán)境溫度、pH值、儲藏時間、含鹽度、供氧量、水分活度及添加劑等）、包裝貯藏及運輸銷售等因素有關(guān)。以下將從原料、生產(chǎn)加工操作環(huán)境，加工工藝來分析產(chǎn)品生產(chǎn)過程的主要微生物危害和關(guān)鍵控制點。具體要求見表2。

2.3 金槍魚罐頭加工過程關(guān)鍵點（CCP）的確定

根據(jù)金槍魚罐頭加工過程組胺危害的分析，考察可能造成生物性危害的環(huán)節(jié)，根據(jù)危害顯著程度，確定了4個關(guān)鍵控制點：即CCPl原料驗收，CCP2解凍、清洗去內(nèi)臟，CCP3預蒸煮和CCP4配料填充、封罐。

2.3.1 金槍魚原料接收 從新鮮接收的金槍魚中分離得到產(chǎn)組胺微生物，測定不同溫度、pH對其生長和產(chǎn)組胺能力的影響（數(shù)據(jù)未列）。實驗結(jié)果表明微生物達到最大生長量，組胺產(chǎn)生量達到最大值的pH都在6～7之間，最適溫度大部分在20～30℃之間，說明4℃以下的冷藏溫度能夠抑制產(chǎn)組胺細菌生長，降低pH也會使生長速度減慢。原料接收后應(yīng)該立即通過冷藏車運輸原料，中心溫度控制在-10℃以下，整個生產(chǎn)線過程中也應(yīng)該盡量將溫度控制在4℃以下[3]。

2.3.2 金槍魚解凍處理 分別取300 g左右的凍藏24 h的金槍魚5份，采用5種解凍方法解凍：A：自然解凍（25 ℃）、B：冷藏庫解凍（0～4 ℃）、C：流水解凍、D：溫鹽水解凍、E：微波解凍，分別記下解凍所需要的時間，并且測定解凍完樣品的細菌總數(shù)[14]，實驗結(jié)果如圖2所示。

圖2結(jié)果表明，冷藏解凍需要200 min左右，而微波只需要5～6 min就完成解凍，5種解凍方法所需要的時間相比為：冷藏庫解凍（0～4℃）＞自然解凍（25℃）＞流水解凍＞溫鹽水解凍≥微波解凍；通過測定細菌總數(shù)，發(fā)現(xiàn)解凍時間越長微生物總數(shù)繁殖越多，冷藏解凍后細菌高達9.2×103cfu/g，而微波解凍后細菌總數(shù)只為3.2×103cfu/g，微波減少了魚體與壞境接觸的時間，抑制了細菌繁殖，而且高溫也抑制了部分細菌生長。5種解凍方法細菌總數(shù)順序為：微波解凍＜溫鹽水解凍＜流水解凍＜自然解凍（25℃）＜冷藏庫解凍（0～4 ℃）。

圖2 金槍魚不同解凍條件所需要的時間和細菌總數(shù)Fig.2 Time requirement and total bacterial population changes at different defrost conditions of Skipjack Tuna

2.3.3 填充配料和封罐 由于產(chǎn)組胺微生物的影響，配料的組成及控制對產(chǎn)品中組胺的生成具有重要的作用效果。一些添加劑如抗壞血酸（VC）、檸檬酸、蘋果酸和琥珀酸等不僅有抗氧化作用，還能抑制甚至殺死金槍魚肉中的部分含高活性組氨酸脫羧酶的細菌，同時抑制某些利于組胺產(chǎn)生酶的活性，從而有效抑制組胺的產(chǎn)生，而混合添加質(zhì)量分數(shù)0.3%左右的VC和檸檬酸，組胺含量減少最多[6]。另外，添加適當?shù)娜芫敢材軠p少組胺的生成[3]。

2.4 確定關(guān)鍵限值保證CCP受控制

2.4.1 關(guān)鍵控制點的監(jiān)控程序 原輔料接收：原料庫負責檢驗原料，氣味，溫度，組胺和鹽分等是否符合要求。解凍、清洗、去內(nèi)臟：水質(zhì)是否符合飲用水標準，員工操作是否合格，組胺含量指標是否在標準之內(nèi)，解凍過程溫度是否嚴格控制，監(jiān)控記錄相關(guān)魚體溫度、pH、水分含量，清洗程度；嚴防不合格原料進入生產(chǎn)環(huán)節(jié)，保證配料準確，做好相關(guān)記錄和質(zhì)量評價[16]。預蒸煮、噴淋冷卻和噴霧：蒸煮溫度是否充分，是否根據(jù)魚體大小確定蒸煮時間，冷卻時間是否合格，做好環(huán)境溫度的監(jiān)控，減少組胺的產(chǎn)生；加配料封口：生產(chǎn)設(shè)備是否清洗、消毒，外購空罐衛(wèi)生是否合格，空氣中的細菌含量是否在控制之內(nèi)。監(jiān)控罐口的密閉性，不定期抽查并做好記錄。具體要求見表3。

表3 金槍魚罐頭生產(chǎn)HACCP計劃與糾偏措施Table 3 HACCP plan and corrective measures in canned Skipjack Tuna production

2.4.2 CCP出現(xiàn)偏差的糾偏措施

1）嚴格原料驗收制度，測定組胺、水分，鹽分質(zhì)量分數(shù)，堅決棄用鮮度不合要求的原料魚，及時凍藏保鮮，保證魚體溫度-10℃以下。

2）解凍過程中原料不得積壓，以免造成解凍過度。嚴格控制解凍溫度和時間，選擇溫鹽水解凍，環(huán)境溫度在21℃以下，解凍后魚體中心溫度不超過4℃，時間控制在1 h之內(nèi)。

3）發(fā)現(xiàn)蒸煮溫度或時間與限值不符時，應(yīng)及時調(diào)整，在偏離期間生產(chǎn)的產(chǎn)品隔離后單獨存放，經(jīng)過評定后處理[17]。

4）出現(xiàn)封口不嚴密時應(yīng)停止封口，校對封口溫度，不密閉的罐頭拆后重新包裝。

5）對有代表性的樣品分析組胺質(zhì)量分數(shù)，任何單位產(chǎn)品中組胺質(zhì)量分數(shù)超過50 mg/kg則轉(zhuǎn)為非食用[18]。

2.5 HACCP體系應(yīng)用前后魚罐頭物料微生物數(shù)量和組胺質(zhì)量分數(shù)變化

根據(jù)以上建立的HACCP系統(tǒng)，原料接收后及時凍藏保鮮，分級卸原料選擇溫鹽水解凍清洗，并在95°C以上預蒸煮，填充配料時加入質(zhì)量分數(shù)0.3%的抗壞血酸和檸檬酸，添加適當?shù)娜芫?，封罐制成成品。在實施前后分別對關(guān)鍵點進行菌落總數(shù)和組胺含量分析，結(jié)果如圖3所示。

圖3 實施HACCP系統(tǒng)前后菌落總數(shù)和組胺含量變化比較Fig.3 Comparison of colony numbers and histamine before and after HACCP system

從圖3可以看出，（1）新鮮金槍魚原料及時凍藏保鮮處理后，細菌總數(shù)略微減少，組胺質(zhì)量分數(shù)沒有變化。（2）解凍：選擇環(huán)境溫度在21℃以下的溫鹽水解凍，1 h之內(nèi)解凍完，解凍后魚體中心溫度不超過4℃，溫鹽水解凍除去了大量的細菌，并且解凍時間縮短，細菌數(shù)量從6.0×103cfu/g下降到4.1×103cfu/g，減少了30%左右。相對于HACCP計劃前組胺質(zhì)量分數(shù)略微降低。（3）半成品：實施HACCP后，生產(chǎn)的魚肉半成品細菌總數(shù)、組胺質(zhì)量分數(shù)均有明顯減少。因為預蒸煮溫度時間確定合適的數(shù)值后，經(jīng)過高溫蒸煮后，殺死了大量的細菌，產(chǎn)生的組胺也相對減少。（4）成品罐頭：通過加添加劑抗壞血酸、檸檬酸、蘋果酸和溶菌酶等來抑制組胺的生成，按照操作規(guī)范對生產(chǎn)設(shè)備進行清洗、消毒，控制空氣中的細菌含量，HACCP計劃之后，成品細菌總數(shù)從3.5×103cfu/g減少到1.8×103cfu/g，減少量達40%，組胺質(zhì)量分數(shù)也從3.5 mg/kg降至1.5 mg/kg。

3 結(jié)語

1）通過對金槍魚罐頭加工全過程的9個環(huán)節(jié)進行微生物危害分析，確定了4個主要關(guān)鍵控制點分別為原料驗收，解凍清洗，預蒸煮和配料填充封罐。其中原材料接收后就即通過冷藏車運輸原料，中心溫度控制在-10℃以下，整個生產(chǎn)線過程應(yīng)盡量將溫度控制在4℃以下；每批原料要有相關(guān)質(zhì)量報告。解凍所用清洗鹽水溫度控制在21℃以下，解凍時間要少于1 h，且在蒸煮前保持魚體中心溫度一般不高于4℃，并嚴格執(zhí)行器具和設(shè)備清洗消毒SSOP規(guī)程。蒸煮溫度98～102℃，預熱10～15 min，并根據(jù)魚體大小作適當調(diào)整，一般魚體中心溫度達到60℃以上可停止蒸煮。配料時可加入合適的添加劑如0.3%抗壞血酸、檸檬酸或者按生產(chǎn)要求濃度添加溶菌酶，有效抑制組胺的生成，此時整個生產(chǎn)過程溫度保持為70～90℃。

2）通過金槍魚罐頭生產(chǎn)加工過程中危害分析和關(guān)鍵控制點的監(jiān)控，經(jīng)HACCP系統(tǒng)實施前后比較，其4個關(guān)鍵控制點中的解凍階段細菌數(shù)減少約30%，成品細菌總數(shù)減少49%，組胺質(zhì)量分數(shù)也從3.5 mg/kg降至1.5 mg/kg。即實施HACCP系統(tǒng)后產(chǎn)品衛(wèi)生品質(zhì)明顯提高，保質(zhì)期延長，組胺質(zhì)量分數(shù)低于50 mg/hg。

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