出口金槍魚罐頭中組胺及微生物控制的HACCP應用技術研究

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）等產品大幅度增加，產品每年以100%遞增出口美國、加拿大、歐盟等國，是舟山現在出口漁業產品的重要品種，也是舟山出口水產品中主要支柱之一。隨著出口量的增加，水產品質量安全事件時有發生，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，人對組胺發生過敏甚至中毒的現象屢見不鮮[1]。因此，國內外水產品中組胺含量是一個重要的質量控制指標，美國水產品HACCP（Hazard Analysis Critical Control Point）指南中規定組胺限量指標為≤50 mg/hg，歐盟委員會規定組胺限量指標為≤100 mg/hg，中國GB 2733規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在國外受挫，造成舟山水產品在國外的信譽度降低，為此舟山漁業每年經濟損失幾千萬美元，大大影響了舟山漁業經濟的發展。因此，研究組胺產生的原因及控制方法成為出口魚罐頭生產的當務之急。HACCP是危害分析和關鍵控制點的簡稱，是一種科學、經濟和有效的預防控制技術，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中開始推行HACCP管理模式；2002年5月，國家質檢總局要求出口罐頭、水產品等6類出口食品企業必須建立和實施HACCP體系，并經官方驗證合格方可出口。

國內外有關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最新理論成果做了概述，傳統方法主要是通過溫度、鹽分改變來控制組胺的含量；楊健等對水產魚類中組胺產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組胺相關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，發現普通包裝、復合添加劑結合5 kGy電子束輻照組胺抑制效果最佳。Phuvasate等[7]人發現電解氧化水及其冰對魚體或其接觸容器表面的產組胺微生物有明顯的抑制。綜上所述，相關微生物的控制是保證水產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工藝流程，結合HACCP基本原理，分析生產原料的相關理化指標及加工過程中微生物數量變化，進一步提出金槍魚罐頭加工過程的關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品加工中組胺產生，研究結果可對出口水產品行業提高產品質量提供一定的參考。

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；培養基：營養肉湯、營養瓊脂、PDA培養基：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、鹽分和揮發性鹽基氮（TVBN）測定，按相關文獻[8-11]進行測定。

金槍魚細菌總數及組胺含量的測定：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[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，分規格和分級→解凍→去內臟和清洗→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、鹽分和揮發性鹽基氮進行分析，測定結果如表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結果可以看出，金槍魚的肉質大部分是呈酸性，其pH保持在5.0～6.0左右。一般在低溫有氧條件下，魚類揮發性鹽基氮質量分數達30 mg/hg或細菌總數達到1.0×106cfu/g，即認為是變質的標志。

分別對生產原料、流水解凍的金槍魚、預蒸煮過的半成品和成品各關鍵加工環節的微生物數量情況和組胺含量檢測，結果如圖1所示。

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

由圖1結果可以看出，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增加，冷庫凍藏24 h的原料流水解凍之后菌落總數達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的解凍方法也會影響微生物的數量和水產制品的鮮度。但是經預蒸煮、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。經過填充配料，裝罐殺菌冷卻后的金槍魚罐頭成品細菌總數減少到3.5×103cfu/g；成品中微生物數量雖然有所降低，但由于一些加工設備器械、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，罐頭生產必須執行衛生標準操作程序（SSOP），生產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]。從組胺質量分數變化來看，隨著加工時間的增加，組胺質量分數一直在升高，從2.0 mg/kg升至3.5 mg/kg左右，這可能與前期微生物數量變化及種類有關，因此組胺質量分數的有效控制是提高成品質量的關鍵。

2.2 金槍魚罐頭加工的危害（HA）分析

根據產品的加工工藝可知，金槍魚罐頭加工過程中出現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、生產加工工藝參數（環境溫度、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。以下將從原料、生產加工操作環境，加工工藝來分析產品生產過程的主要微生物危害和關鍵控制點。具體要求見表2。

2.3 金槍魚罐頭加工過程關鍵點（CCP）的確定

根據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節，根據危害顯著程度，確定了4個關鍵控制點：即CCPl原料驗收，CCP2解凍、清洗去內臟，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組胺微生物，測定不同溫度、pH對其生長和產組胺能力的影響（數據未列）。實驗結果表明微生物達到最大生長量，組胺產生量達到最大值的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組胺細菌生長，降低pH也會使生長速度減慢。原料接收后應該立即通過冷藏車運輸原料，中心溫度控制在-10℃以下，整個生產線過程中也應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[14]，實驗結果如圖2所示。

圖2結果表明，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，發現解凍時間越長微生物總數繁殖越多，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 由于產組胺微生物的影響，配料的組成及控制對產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生酶的活性，從而有效抑制組胺的產生，而混合添加質量分數0.3%左右的VC和檸檬酸，組胺含量減少最多[6]。另外，添加適當的溶菌酶也能減少組胺的生成[3]。

2.4 確定關鍵限值保證CCP受控制

2.4.1 關鍵控制點的監控程序 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、去內臟：水質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，解凍過程溫度是否嚴格控制，監控記錄相關魚體溫度、pH、水分含量，清洗程度；嚴防不合格原料進入生產環節，保證配料準確，做好相關記錄和質量評價[16]。預蒸煮、噴淋冷卻和噴霧：蒸煮溫度是否充分，是否根據魚體大小確定蒸煮時間，冷卻時間是否合格，做好環境溫度的監控，減少組胺的產生；加配料封口：生產設備是否清洗、消毒，外購空罐衛生是否合格，空氣中的細菌含量是否在控制之內。監控罐口的密閉性，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，鹽分質量分數，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。

3）發現蒸煮溫度或時間與限值不符時，應及時調整，在偏離期間生產的產品隔離后單獨存放，經過評定后處理[17]。

4）出現封口不嚴密時應停止封口，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量分數，任何單位產品中組胺質量分數超過50 mg/kg則轉為非食用[18]。

2.5 HACCP體系應用前后魚罐頭物料微生物數量和組胺質量分數變化

根據以上建立的HACCP系統，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，填充配料時加入質量分數0.3%的抗壞血酸和檸檬酸，添加適當的溶菌酶，封罐制成成品。在實施前后分別對關鍵點進行菌落總數和組胺含量分析，結果如圖3所示。

圖3 實施HACCP系統前后菌落總數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，細菌總數略微減少，組胺質量分數沒有變化。（2）解凍：選擇環境溫度在21℃以下的溫鹽水解凍，1 h之內解凍完，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計劃前組胺質量分數略微降低。（3）半成品：實施HACCP后，生產的魚肉半成品細菌總數、組胺質量分數均有明顯減少。因為預蒸煮溫度時間確定合適的數值后，經過高溫蒸煮后，殺死了大量的細菌，產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，按照操作規范對生產設備進行清洗、消毒，控制空氣中的細菌含量，HACCP計劃之后，成品細菌總數從3.5×103cfu/g減少到1.8×103cfu/g，減少量達40%，組胺質量分數也從3.5 mg/kg降至1.5 mg/kg。

3 結語

1）通過對金槍魚罐頭加工全過程的9個環節進行微生物危害分析，確定了4個主要關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，整個生產線過程應盡量將溫度控制在4℃以下；每批原料要有相關質量報告。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℃，并嚴格執行器具和設備清洗消毒SSOP規程。蒸煮溫度98～102℃，預熱10～15 min，并根據魚體大小作適當調整，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、檸檬酸或者按生產要求濃度添加溶菌酶，有效抑制組胺的生成，此時整個生產過程溫度保持為70～90℃。

2）通過金槍魚罐頭生產加工過程中危害分析和關鍵控制點的監控，經HACCP系統實施前后比較，其4個關鍵控制點中的解凍階段細菌數減少約30%，成品細菌總數減少49%，組胺質量分數也從3.5 mg/kg降至1.5 mg/kg。即實施HACCP系統后產品衛生品質明顯提高，保質期延長，組胺質量分數低于50 mg/hg。

[1]Chang S，Kung H，Chen H，et al.Determination of histamine and bacterial isolation in swordfish fillets （Xiphias gladius）implicated in a food borne poisoning[J].Food Control，2008，19（1）：16-21.

[2]蔣予箭.HACCP系統在水產品軟罐頭生產中的應用[J].水產科學，2002，21（4）：33-36.JIANG Yu-jian.The HACCP in the risk control on fishery product with flexible package[J].Fisheries Science，2002，21（4）：33-36.（in Chinese）

[3]謝超，王陽光，鄧尚貴.水產品中組胺控制降解技術研究概述[J].食品工業科技，2009，12：414-417.XIE Chao，WANG Yang-guang，DENG Shang-gui.Review on contralled decomposition of histamine in aquatic product[J].Science and Technology of Food Industry，2009，12：414-417.（in Chinese）

[4]楊健，吳祖芳.食品中產組胺微生物及其控制的研究進展[J].食品工業科技，2011，3：384-387.YANG Jian，WU Zu-fang.Research progress in histamine-producing bacteria and their control in food[J].Science and Technology of Food Industry，2011，3：384-387.（in Chinese）

[5]楊健，吳祖芳，周秀錦，等.鮐魚中產組胺菌的分離篩選與生物學特性初步研究[J].食品工業科技，2012，9：190-193.YANG Jian，WU Zu-fang，ZHOU Xiu-jing，et al.Study on isolation and biological characteristics of histamine producing bacteria from mackerel[J].Science and Technology of Food Industry，2012，9：190-193.（in Chinese）

[6]周星宇.鮐魚原料及其腌制品的脂肪氧化與組胺控制技術研究[D].寧波：寧波大學，2010.

[7]Phuvasate S，Su Y.Effects of electrolyzed oxidizing water and ice treatments on reducing histamine-producing bacteria on fish skin and food contact surface[J].Food Control，2010，21（3）：286-291.

[8]GB/T 9695.5-2008，肉與肉制品pH測定[S].北京：中國標準出版社，2008.

[9]GB 5009.3-2010，食品中水分的測定[S].北京：中國標準出版社，2008.

[10]GB/T 5009.42-2003，食鹽衛生的標準的分析方法[S].北京：中國標準出版社，2003.

[11]SC/T 3032-2007，水產品中揮發性鹽基氮的測定[S].北京：中國標準出版社，2007.

[12]GB/T 4789.2-2010，食品微生物學檢驗菌落總數測定[S].北京：中國標準出版社，2010.

[13]劉青梅，黃曉權，楊性民，等.HACCP系統在年糕生產中的應用研究[J].糧油食品科技，2009，17（2）：67-70.LIU Qing-mei，HUANG Xiao-quan，YANG Xing-min，et al.Application of HACCP system in rice cakes production[J].Science and Technology of Cereals，oils and Foods，2009，17（2）：67-70.（in Chinese）

[14]劉燕，王錫昌，劉源.金槍魚解凍方法及其品質評價的研究進展[J].食品科學，2009，30（21）：476-480.LIU Yan，WANG Xi-chang，LIU Yuan.Thawing methods for frozen Tuna and its quality evaluation：A review[J].Food Science，2009，30（21）：476-480.（in Chinese）

[15]姜李雁，王霞，王佩，等.抗氧化劑對金槍魚肉凍藏過程中組胺的抑制作用[J].食品科學，2011，32（4）：255-257.JIANG Li-yan，WANG Xia，WANG Pei，et al.Inhibition effect of antioxidants on histamine generation in Tuna during frozen storage[J].Food Science，2011，32（4）：255-257.（in Chinese）

[16]石建高，鐘文珠.HACCP在鳳尾魚罐頭生產中的應用[J].2010，29（7）：79-82.SHI Jian-gao，ZHONG Wen-zhu.Application of HACCP on CannedLong-tailed anchovies fried[J].Food and Fermentation Industries，2010，29（7）：79-82.（in Chinese）

[17]錢和，王景華，周怡華.貢丸生產過程的危害分析和關鍵控制點[J].無錫輕工大學學報，2001，20（4）：368-372.QIAN He，WANG Jing-hua，ZHOU Yi-hua.Hazard analysis and critical control point used in Gong-wan processing[J].Journal of Wuxi University of Light Industry，2001，20（4）：368-372.（in Chinese）

[18]張濱，陳紅梅，馬美湖.HACCP在傳統發酵魚生產中的應用研究[J].中國食物與營養，2008（3）：24-27.ZHANG Bin，CHEN Hong-mei，MA Mei-hu.Application research of HACCP in traditional fermented fish production[J].Food and Nutrition in China， 2008（3）：24-27.（in Chinese）