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Modern Development Mission of Traditional Fermented Foods
刘萍
（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京，100083）
摘要：传统发酵食品虽然有许多优点，但因为过去缺乏科学的工艺研究和安全性等评价，因此需要用现代科学方法进行研究和改进。本文对传统发酵豆制品、酿酒制品、腌制蔬菜制品等存在的安全隐患进行了初步分析。建议对于传统的发酵食品工艺应该在安全性评价基础上，科学改进工艺，消除安全隐患，增加营养和保健价值。
发酵食品是指在食品加工过程中有微生物或酶参与而形成的一类特殊食品，传统发酵食品大多是以促进自然保护、防腐、延长食品保存期、拓展在不同食用季节的可食性为目的，最初起源于食品保藏，是保证食品安全性最古老的手段之一。后来，发酵技术经过不断的演变、分化，已成为一种独特的食品加工方法，用于满足人们对不同风味、口感，乃至营养、生理功能的要求［1］。参与传统发酵食品发酵的微生物主要来源于“曲”，其次在开放发酵条件下由环境中进入，如来源于水源、使用的器具、操作工人以及周围的环境［2］。在发酵过程中由于菌种来源复杂，有可能会产生危害健康的毒素或微生物直接造成感染；另外，某些菌种的代谢产物也会危害人体健康，但部分代谢产物也会随着多菌株共发酵而被代谢成其它无害物质。因此，正确分析传统发酵食品中的安全隐患，会对于食用或加工传统食品起到良好的指导作用。
1 传统发酵食品中发酵菌种的安全隐患
分析我国传统发酵食品中的曲发现，从菌相分布来看，毛霉和青霉检出最多，其次是曲霉和芽枝孢霉(Cladosporium Link)［3］。目前应用的真菌菌种有个别菌会产生毒素，这些毒素对人体的健康产生极大的威胁［4］。
1.1发酵食品用产生毒素的真菌
①毛霉。毛霉(Mucor Micheliex Fries)属于有工业用途的真菌，我国多用来做腐乳，四川的豆豉是用总状毛霉(M.ucorracemosus Fres)制造的。从检出霉菌的毒性来看，因毛霉感染而引起了一系列毛霉菌病［5-7］。王路霞等［8］通过对63只小鼠经睾丸、腹腔和静脉注射冻土毛霉的黄色变种菌悬液观察，发现冻土毛霉的黄色变种对小鼠有致病性。孙鹤龄等［9］认为，高大毛霉(M ucormucedo)等可产生毒素，但究竟是何种毒素以及与人畜疾病的关系尚不清楚。
②曲霉。灰绿曲霉系一类菌群，共分18种，本菌群是一群嗜高渗透压菌，在自然界，从比较干燥的食品、盐多的食品中常检出此菌群，其毒性研究不多。杂色曲霉(Aspergillusversi-color Vuill Tiraboschi)具有遗传毒性［10］，研究证明枯草杆菌的重组试验及沙门氏菌微粒体系统试验(Ames试验)均为阳性；其代谢产物具有肝毒性，并可引起动物肝癌。居乃琥编著的《黄曲霉毒素》中，阐述了黄曲霉毒素的产生菌主要是黄曲霉和寄生曲霉［11］。
③青霉。青霉(Penicillium Link)分布很广，其中软毛青霉(Penicillium puberulum Bainier)可产生有毒代谢产物——黄曲霉素B1(AFB1)及展青霉素(Patulin)。前者已确认为强致癌物，后者也具有遗传毒性，可引起大鼠肉瘤。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毒性及致癌性［12］。
以上说明发酵微生物非常复杂，如果不按照现代科学方法建立安全的生产工艺，尤其如果忽视严格确定发酵菌种和发酵工艺，仅仅停留在过去的作坊式生产上，对食用安全性会产生极大的隐患。
1.2益生菌
到目前为止，应用于食品的益生菌——乳杆菌属被认为是安全的，但链球菌属和肠球菌属及其他乳酸菌属则可能为机会致病菌［14］。Donohue等［5］则认为大多数乳杆菌属是安全的，而链球菌属和肠球菌属的某些菌株则为机会致病菌。肠球菌就是人体肠道中较为常见的机会致病菌，乳球菌、明串珠菌和有些乳杆菌可产生酪胺、组胺和色胺而导致食用者发生食物中毒。产生生物胺的乳酸菌主要有乳球菌和明串珠菌中的部分菌株。不同乳杆菌产生生物胺的情况不同，海洛乳杆菌（L. hilgardii）产生精胺和腐胺，而植物乳杆菌N4和N8不产生精胺，N4只产生腐胺且产生量少于海洛乳杆菌。益生菌的一些酶学性质如过度解离胆盐或降解黏膜等也不利于人体健康［16］。
1.3传统食品在发酵过程中污染致病菌
由于传统发酵食品在生产过程中采用敞口的自然发酵方式，而且由于原料富含营养，利于微生物的生长、繁殖，因此，在产品中极易染上一些对风味产生不良气味或对人体健康产生危害的杂菌或致病菌。虽然食品发酵过程的某些代谢产物具有一定的抑菌作用，以及高浓度食盐的加入能抑制许多微生物的生长。但是发酵过程控制不当和生产环境的管理等方面带来的安全隐患还是不可忽视的［17］。如2001年哈尔滨市曾发生一起因食用污染了沙门氏菌的大酱引起的食物中毒［18］。从1949－1980年间据不完全统计，新疆共发生肉毒杆菌毒素中毒765起，中毒者2396例，死亡240例，平均病死率为1001%，引起中毒的食品多是家庭自制的发酵制品［19］。
2 传统发酵食品中的有毒代谢产物
2.1硫化氢
富含丰富的含硫氨基酸的食品原料，在多菌株共发酵的过程中一部分蛋白质的硫氢基和氨基酸游离出来产生硫臭和氨臭。硫化物主要是硫化氢，王晖等［20］对臭豆腐中的硫化氢进行了分析检测，得出的结果是硫化氢的平均含量为2075μg/g，比臭鸡蛋含量还高。青方腐乳中还含有大量对人有害的蛋白质腐败物质、发性盐基氮(VBN)，平均含量最高达52864μg/g，比正常食品有的高出几百倍［21］。我国鲜猪肉卫生标准规定VBN>30μg/g即为腐败不可食用，食品中根本不应含有H2S，至于青方腐乳中上述2种有害物质对人危害程度以及食品中的允许含量，尚需根据毒理学试验确定。
2.2甲醇和高级醇
在酿酒工艺中，酒的主要成分是乙醇，但酿制过程中同时也产生甲醇和高级醇。酿酒过程中甲醇和高级醇的产生不可避免，酒中的甲醇来源于酿酒的原料(水果、谷类、甘薯等)。这些植物原料在酿酒过程中，经过蒸煮和发酵，由其中的果胶质水解而生成，即由果胶质中所含半乳糖醛酸的甲氧基(-OCH3)分解而生成。甲醇对人体的毒性很大，它在人体内氧化为甲醛和甲酸，甲醛毒性较甲醇大30倍，甲酸毒性较甲醇大6倍。甲醇在人体内能逐渐累积，不易排出体外，即使少量也能引起人慢性中毒；食用5～10ml可引起人恶性中毒，损害神经系统；食用10ml以上可致失明；30ml可致死亡［22］。为确保食用者生命安全，国家对食用酒中甲醇含量进行了严格控制。
按严格的生产工艺进行操作，用反复蒸馏和提取的方法可以降低其它醇类的含量。但在实际生产中，也难于避免，同时加之不良的生产操作，工艺不成熟等，将对消费者造成危害［22］。不过我国这方面的主要问题还在于掺假，即，为了牟利，非法添加工业酒精。
3 传统发酵食品中产生可被降解的有毒代谢产物
传统腌制蔬菜是以蔬菜为原料利用有益微生物活动的生成物及控制一定生产条件对蔬菜进行保藏的一种方式，是依蔬菜加工用水及容器用具所带微生物的发酵来完成整个生产过程的食品。乳酸菌的活动贯穿腌制的全过程，初期以异型乳酸发酵为主，中后期为同型乳酸发酵，同时伴随着轻度的酒精发酵和醋酸发酵过程［25］。由于传统腌制蔬菜采用的是人为控制环境的自然发酵，因此蔬菜腌渍发酵过程中形成亚硝酸盐是不可避免的，而且早以被大量实验所证实。但是随着发酵时间的延长和发酵蔬菜内部微生物菌群的更替，产生的亚硝酸盐又被分解。一般来说蔬菜刚腌的时候亚硝酸盐的含量会不断增长，达到一个高峰之后就会下降。这个峰叫做亚硝峰。有的蔬菜出现一个峰，也有的出现二三次高峰。腌莱之后一周左右的亚硝酸盐含量最高，而到20d之后就已经很低了，这个时候再吃就比较安全了［26］。马鹏飞等研究发现亚硝酸盐被微生物降解为氨［27］。按国家标准，酸菜中的亚硝酸盐含量最好能降到百万分之四以下，而刚腌不久的腌菜中亚硝酸盐的含量可达到百万分之一百以上，所以说“暴腌菜”是最不安全的。因此，腌制蔬菜要控制好食用的时机，等待亚硝酸盐含量降低时就可以安全食用了［28］。而如果食用时机不当，有可能摄入过多亚硝酸盐。北京肿瘤所对胃癌高发区甘肃武威县民间习惯食用的家制酸菜进行了致突变及致癌研究，从这类食品中检出8种致癌性亚硝胺，并在实验动物中诱发了胃腺癌［29］。有可能是由于在亚硝酸浓度没有降低前就开始食用引起的。
4 传统发酵食品要注意原料的卫生控制
一些传统食品作坊式加工，往往忽视原料的卫生控制。例如，原料的谷类和豆类如果保藏不当，可能产生黄曲霉毒素［30］。黄曲霉毒素是黄曲霉在生长繁殖过程中产生的一组有毒代谢产物。黄曲霉毒素是迄今发现污染农产品最强的一类生物毒素，也是强致癌物。由于黄曲霉可以在农作物生长、收获、晾干、加工和贮藏的任何环节产生，极易污染花生、玉米、大米、大豆、食用植物油、饼粕及饲料等农产品，并由此直接进入食物链，造成淀粉类、动物性食品与肉、蛋、奶等的连锁污染。甚至在油料种子、干果、调味品、发酵产品、中药材、酒等以农产品为原料的加工产品中也发现了黄曲霉毒素。据了解，由于黄曲霉毒素污染已对人类健康构成了严重威胁，目前国际上对农产品中黄曲霉毒素含量的检测，已成为强制性贸易技术措施［30］。
传统发酵食品的有些生产仍处于比较粗放的境况，主要发酵过程采用传统自然发酵，制曲时杂菌数量多，生产周期长，生产季节性很强，还没有实现产业化和自动化，发酵终产品的微生物杂菌数量多，存在较大的安全隐患。在发酵过程中，不同微生物进行生存竞争，不可能完全避免不良的微生物甚至是病原微生物的侵入，这必定会导致发酵食品的变质。因此，传统食品现代化生产的任务之一就是，对发酵菌株进行安全性测试，并对发酵过程中的多菌株共发酵的代谢产物进行实时监控，以获得影响食品质量及危害健康的物质的代谢规律，运用现代科技手段保证其安全性，为人们提供既营养美味，又安全可靠的发酵食品。
实际上西方的酸奶，日本的纳豆，韩国的泡菜都是当地传统发酵食品，经过科学化、工业化开发已经成为集美味、保健、营养为一身的世界性名品。相信，只要我们在弘扬传统的同时，重视科学的开发，加强对我国传统发酵食品营养卫生的研究，传统发酵食品一定会越来越受到人们的青睐，市场也必将更加广阔。
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