文/長庚學校財團法人長庚科技大學食品暨化妝品安全研究中心 邱群惠
1. 芝麻與芝麻醬的重要性與背景
芝麻醬在亞洲與中東料理中都有極高的重要性,無論是涼麵的靈魂醬料,還是火鍋中的調味沾醬,甚至在甜點與烘焙產品中,都能看到它的身影。芝麻本身是一種高油脂的種子,含油量大約佔種子重量的 50%。全球的芝麻主要來自非洲與亞洲,兩地供應量加總超過全球總產量的 95%,因此國際市場的供應格局高度集中。這樣的集中度代表一旦某個產區在收穫、處理或檢驗上發生問題,影響將快速擴散至全球食品產業鏈。
2. 沙門氏菌的污染來源與風險因素
芝麻在收穫前就可能受到沙門氏菌 (Salmonella spp.)污染,來源包括土壤、灌溉用水與施用的有機肥料,甚至野生動物的糞便都可能成為病原體的傳播途徑。在許多生產國,芝麻的採收與初步處理經常在戶外或農場環境進行,這樣的方式增加了芝麻直接暴露於病原體的風險。收穫後的乾燥過程是控制污染的關鍵環節。若能確實將芝麻均勻乾燥至水活性 (Water activity, aw) 0.5 以下,便能有效抑制沙門氏菌的生長與存活,同時降低黴菌及黴菌毒素的風險。然而,不同菌株的沙門氏菌對乾燥的耐受能力差異很大,有些菌株能在極低水分環境下長期維持活性,使後續加工難以完全消除風險。
3. 芝麻醬製程與關鍵控制點
在芝麻醬的製造過程中,浸泡、烘烤以及後續的研磨與包裝都是與沙門氏菌控制密切相關的關鍵步驟。首先,浸泡階段通常需要將芝麻籽置於水或鹽水中 12- 24 小時。這個步驟的目的是軟化芝麻籽並利於後續脫殼,但同時也可能成為沙門氏菌增殖的契機。如果原料本身已經受到污染,研究顯示細菌數量在此階段可能上升多達 3 個對數,等於從原本難以檢出的低水平迅速上升到具有食安風險的程度。
接下來的烘烤步驟能在一定程度上降低病原菌的數量,一般可達到至少 5 個對數的下降。然而,問題在於烘烤同時會使芝麻籽的水活性進一步降低,而低水活性環境會讓沙門氏菌展現更強的耐熱性。因此,即使在高溫下處理,仍可能有部分細菌存活。若芝麻籽在進入烘烤前的水活性較高,則殺菌效果更佳,這說明製程參數的細微差異可能對最終的安全性造成影響。
在最後的研磨與包裝過程中,若衛生管理不足,交叉污染的風險依然存在。部分製造商會選擇在芝麻醬研磨後進行額外的熱處理,通常溫度介於 70 至 90°C,開始加熱的前2分鐘滅活 (inactivation) 效率佳,但後續再所有的試驗溫度殺菌速率都出現拖尾 (tailing) 現象,代表熱處理只能消滅一部分的沙門氏菌,難以完全消除病原菌。
4. 芝麻醬的產品特性與潛在風險
芝麻醬的理化特性本身也是沙門氏菌能長期存活的原因之一。其脂肪含量通常介於 57 至 65% 之間,水分含量低於 1%,水活性大約為 0.15,pH 值接近 5.9。這樣的條件對大多數細菌而言並不適合生長,但卻能支持沙門氏菌在其中長期存活。此外,高脂肪含量對沙門氏菌起到保護作用,使得其在經歷加熱或其他殺菌處理時更加耐受。這也解釋了為什麼芝麻醬即便經過烘烤與二次加熱處理,仍可能檢出殘存的沙門氏菌。再加上芝麻醬通常作為常溫保存食品進行國際流通,一旦污染,就可能透過貿易途徑造成大規模的跨國性食源性疾病爆發。特別是當芝麻醬與高水分食品搭配食用時,例如與新鮮蔬菜或乳製品一起製作醬料,沙門氏菌甚至有機會恢復生長,進一步增加感染風險。
5. 沙門氏菌的致病劑量與健康影響
沙門氏菌的致病劑量並不是一個固定值,而是受到宿主與環境條件的多重影響。一般而言,感染劑量的範圍從 100 到 10¹¹ 個細胞都有可能。對於免疫力正常的成年人,可能需要相對較高的攝入量才會導致明顯症狀;但對於嬰幼兒、老年人或免疫系統受損的族群,僅需低菌量就可能引發疾病。
特別值得關注的是,在高脂肪與低水活性食品中,沙門氏菌的致病劑量可能顯著降低。過去在巧克力與洋芋片的案例中,就曾有僅 1 至 45 個細菌便導致食源性疾病的報告。脂肪能夠在胃腸道中形成保護層,幫助細菌逃避胃酸的殺滅,順利抵達腸道並引發感染。由於芝麻醬具有與這些食品類似的特性,因此同樣屬於高風險產品。這意味著即使污染程度極低,仍足以引發大規模疫情,對公共衛生造成挑戰。
6. 沙門氏菌檢驗挑戰
檢驗芝麻籽與芝麻醬中的沙門氏菌存在不少技術難題。首先,產品中的病原體通常數量極少且分布不均,這導致抽樣檢驗的代表性不足。即便在實驗室採用了標準方法,如果樣品量不足,也可能無法有效分析出實際存在的污染。其次,沙門氏菌在經歷高溫或乾燥處理後,可能進入受損狀態或「可存活但不可培養 (Viable but not culturable, VBNC)」。這些細菌雖然仍有感染能力,但在傳統培養基上無法生長,進而造成偽陰性的結果。
因此,有效的檢驗方法必須具備兩個能力:一是能夠復甦受損的菌體,二是能夠讓細菌增殖到可檢驗的水平。這對檢驗技術與人員經驗都是極大的挑戰,若沒有合適的抽樣及檢測能力,可能會錯估沙門氏菌汙染的風險,增加食品供應鏈的脆弱性。
7. 國際事件與法規挑戰
國際上與芝麻相關的食安事件頻繁發生,顯示其風險的重要性。加拿大、歐盟、紐澳與美國都曾因芝麻或芝麻醬受到沙門氏菌污染而進行大規模回收與風險通報。以歐盟的食品與飼料快速警示系統 (Rapid Alert System for Food and Feed, RASFF) 為例,僅在 2020 年至 2024 年 3 月間,就有超過 400 件通報與芝麻有關,其中大部分涉及印度出口芝麻被檢出環氧乙烷殘留。
環氧乙烷 (Ethylene oxide) 是一種有效的殺菌氣體,部分國家允許用來控制芝麻籽中的沙門氏菌,但歐盟則完全禁止其在食品上的使用,因為它被認為具有致癌風險。這種國際間的差異,造成食品貿易上的衝突:出口國需要透過有效手段來降低病原菌風險,但進口國卻對農藥殘留與添加物設有限制。如何在「控制病原菌」與「符合法規」之間找到平衡,已經成為國際芝麻與芝麻醬產業的一大挑戰。
8. 控制措施與產業回應
面對這些風險,產業界與食品安全組織提出了一系列控制策略。美國食品雜貨製造商協會 (Grocery Manufacturers Association, GMA) 整理出七大要素,作為低水分食品沙門氏菌控制的核心指引。第一,要防止沙門氏菌進入或擴散到加工設施。第二,必須建立嚴格的衛生區域劃分與管理規範,確保不同風險區域不會交叉污染。第三,建築與設備需符合衛生設計,避免形成清潔死角。第四,應透過環境管理來抑制病原菌生長,例如保持乾燥與控制溫度。第五,必須對所有原料與配料建立管控程序,並在進廠前完成風險評估與檢測。第六,對於所有殺菌措施都需要有驗證機制,確認其有效性與穩定性。
除了這些基本措施外,產業界也逐漸導入新興技術,包括臭氧處理、UV-C 光與紅外線殺菌等方式。這些技術在部分實驗與工業應用中已展現出潛力,但由於法規規範尚不統一,不同國家與地區對其接受度存在差異。因此,在實務上,製造商往往必須依照與買方的協商來決定採用何種清潔與殺菌方法,以確保同時符合食安風險控制與市場法規要求。
結語
綜觀芝麻與芝麻醬的產業鏈,從田間到最終產品,每一個環節都可能影響沙門氏菌的存活與風險。由於芝麻醬本身具備高脂肪、低水活性等特性,使得沙門氏菌即使在嚴苛環境下仍能長期存在,並在消費過程中以低菌數就可能引發感染。再加上國際間對於殺菌技術與化學處理的規範差異,讓食品安全管理更具挑戰性。因此,產業必須透過嚴格的原料管控、科學化的製程設計與柵欄效應的防護策略,才能更有效降低風險。未來隨著殺菌技術的成熟,以及國際法規逐步趨於一致,芝麻及其製品有望在保障安全的同時,持續滿足全球市場的需求。
參考文獻:
§ Salmonella enterica Outbreaks Linked to the Consumption of Tahini and Tahini-Based Products
Microorganisms. 2022 Nov 19;10(11):2299. doi: 10.3390/microorganisms10112299
§ Food safety issues associated with sesame seed value chains: Current status and future perspectives
Heliyon. Volume 10, Issue 16, 30 August 2024, e36347