焦點滾動:嚴肅談談食物“續(xù)命”這件事

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據說地球人民都關注分享我局了(⊙v⊙)

NO.2415-什么是保質期

作者：筋斗云

校稿：辜漢膺 / 編輯：板栗

在以前，由于物資匱乏，人們?yōu)榱吮４婺軌蜷L期保存食物，制作了咸菜、臘肉等各種食品。

如今，隨著生產力的提高，各種超市中的食物琳瑯滿目，消費者也傾向于購買新鮮的食物。而對于食品生產廠家來說，更傾向于延長食品的保質期，以滿足儲存、運輸等要求。

食品區(qū)滿滿當當的貨架

便是如今食品保鮮技術發(fā)展的縮影

（圖：shutterstock）▼

人們一般認為，“新鮮”的食物保質期更短，保質期長的食物都不“新鮮”。那么，怎樣的食品才算是“新鮮”？“新鮮”的食物一定就更好嗎？

新鮮并沒有明確的定義。從不同的角度，“新鮮”的定義也不同。

化學家可能會說“新鮮”是食品還沒有發(fā)生氧化；流變學家可能會說“新鮮”是食物還沒有流失水分；營養(yǎng)學家可能會說“新鮮”是食物的營養(yǎng)更好地保留；微生物學家可能會說“新鮮”是食物還沒有腐敗變質；農民可能會說“新鮮”是食物剛剛采摘或者宰殺。

從某種意義上說，所有這些說法都是正確的?？傊?，它是被認為是一種與原始或天然產品相關的屬性。

現(xiàn)代食品工業(yè)的發(fā)展，讓新鮮的概念更加模糊，“新鮮”也不完全代表食品的品質更好。超市里的看起來“新鮮”的蘋果，可能已經在倉庫儲存了半年；剛剛屠宰的肉要進行后熟操作，放置一段時間后才更嫩。

在冷庫里“閉關”幾個月

換個季節(jié)便身價倍增

（圖：圖蟲創(chuàng)意）▼

目前，一些新興技術也應用在了食品中，如輻照、高壓、脈沖電場、超聲波和紫外線處理等方法，這些方法對食品的加工程度很小，可以讓食品看起來“新鮮”。

這些新興的非熱加工技術在殺菌的同時

對食品風味、色澤和營養(yǎng)價值的破壞也更小

（Cobalt-60輻照設備中的蘋果 圖：壹圖網）▼

但是人們對這些新技術的接受程度卻不同，尤其是當人們知道看起來“新鮮”的產品采用了自己陌生或不接受的新技術，還能否安心購買？

雖然“新鮮”的定義模糊，但是“食品保質期”的定義卻很明確：即食品在既定的溫度、濕度、光照等貯存環(huán)境參數下保持品質的期限。

每樣食品出廠時它的“壽命”就已經確定了

（圖：圖蟲創(chuàng)意）▼

也就是說，在保質期內，食品應保持其所需的感官、化學、物理、功能或微生物特征，并且在正常條件下儲存時，營養(yǎng)成分也應該符合包裝上的標簽說明。

即使是臨期食品

它該有的營養(yǎng)一點也不能少

（圖：圖蟲創(chuàng)意）▼

食品保質分為微生物保質、化學保質和感官保質。食品保質期反映的是這些不同方面的總體效果，因此食品保質期的研究涉及到多種學科。

另外，食品保質期的研究也不太可能有特別明確的結果，無法真正精確到某年某月某日。這主要是因為，食品是非常復雜、活躍的系統(tǒng)。

這就像薛定諤的貓一樣

臨近保質期的食品究竟壞沒壞打開才知道

（臨期牛奶是否變質更是讓人捉摸不透 圖：圖蟲創(chuàng)意）▼

那么，食品保質期相關的研究，到底在研究什么呢？

便利店人來人往，冰柜時常被打開又關閉，時間久了里面的冰淇淋可能會融化變形。雖然融化的冰淇淋還在保質期限內，食用后大概也不會食物中毒，但我們依然認為這根冰淇淋品質不好了。這種變質是由于食品儲存不當，溫度反復升降而引起的變質。

尤其是剛進入夏天，很容易買到

塵封許久“身材走樣”的“老冰棍”

（不過咱還是照吃不誤圖：圖蟲創(chuàng)意）▼

所有食物都會變質，變質方式也很復雜，通常由多個機制共同作用。想要阻止食品變質基本上是不可能的，了解食品變質的機制目的，就是盡可能地預測或延長食品保質期。

食品中常見的變質機制有以下5種。

一是水分轉移導致的食品變質。在許多食品中，水是最主要的成分。因此許多食品對水分的轉移很敏感，如蔬菜沙拉中沙拉吸水變稀，餅干吸水失去脆性。

食品包裝中常?？梢钥吹降母稍飫?/p>

就是延長食品保質期的“大功臣”

（圖：shutterstock）▼

而且，只要存在水分梯度，復合產品中的相鄰組分之間就會發(fā)生水分的轉移，即便在冷凍溫度下，水分轉移也不會停止。例如，為防止水分轉移，人們會在冰淇淋蛋卷內部涂上一層巧克力等油脂類涂層，以延緩蛋卷吸水變軟。

人類為了吃真是費了不少腦子

（圖：圖蟲創(chuàng)意）▼

二是微生物引起的食品變質。微生物是目前導致食品變質最重要的因素，也是人們日常最在意的食品變質類型。許多食品技術的首要目標就是盡量減少微生物繁殖。充分了解賦予食品微生物安全性和穩(wěn)定性的各種保存技術也有助于選擇延長保質期的最合適方法。

微生物無處不在

稍有不慎，好好的食物就成“培養(yǎng)基”了

（圖：圖蟲創(chuàng)意）▼

主要的保存技術通過以下機制發(fā)揮作用：滅活微生物（巴氏殺菌、滅菌、輻照、高壓處理），防止或抑制微生物生長（冷藏、冷凍、干燥、真空包裝、酸化、發(fā)酵、添加防腐劑），限制微生物進入產品（無菌處理、凈化、包裝）。

食品在生產包裝儲存的過程中

時刻得提防著和我們“搶飯吃”的各類微生物

（巴氏殺菌 圖：shutterstock）▼

三是除水分外的物質，如氧氣、氣味或香料等轉移導致的食品變質。如PET瓶包裝的碳酸飲料中的二氧化碳會逐漸損失而導致氣泡消失，一瓶500毫升的PET包裝的碳酸飲料可損失多達60%的二氧化碳。包裝材料中的重金屬會遷移到食品中，從而可能導致食品變質。

剛生產出來的碳酸飲料喝起來應該更“得勁”

（圖：shutterstock）▼

四是化學反應導致的變質。食品是由化學物質組成的，大多數用于制造食品的原料都是生物原料，因此食物中的這些不可避免會互相發(fā)生反應。這些主要的化學反應包括氧化（油脂氧化、食品色素氧化、維生素氧化）、水解、非酶褐變、酶褐變，以及食品和包裝之間的相互作用。

切開的蘋果放久了會變色

就是發(fā)生了酶褐變

（圖：shutterstock）▼

例如，油脂氧化會導致不良的“異味”（酸?。┖蜌馕兜漠a生。鮮肉中的肌紅蛋白氧化會使肉的顏色變得暗沉，讓人感覺肉很不新鮮。甜味劑阿斯巴甜常用于“無糖”飲料中，在適當的溫度和pH條件下，它也會緩慢水解，導致產品的甜度逐漸降低。

氧化變暗的肉，在紅燈的“潤色”下

通通變成了“小鮮肉”

（圖：圖蟲創(chuàng)意）▼

五是光誘導變化，即暴露于日光和人造光導致的食品變質。抗壞血酸在氧氣和光的存在下迅速分解，分解隨著光照的增加而增加。許多天然色素（如核黃素、葉綠素）對光敏感，光照會導致褪色。

胡蘿卜中就含有豐富的B族維生素和維生素C

避光儲存能有效防止其營養(yǎng)流失

（這堆蘿卜一看就是沒做好防曬 圖：shutterstock）▼

在以上五種食品變質的機制中，溫度是最關鍵的影響因素，會影響以上所有導致食品變質的機制，因此在所有的保質期研究中都會評估溫度的影響。

了解了食品變質的類型，研發(fā)人員就要想辦法預測食品的保質期了。食品保質期可通過試驗法、文獻法、參照法確定。

文獻法和參照法比較好理解，就是根據現(xiàn)有的文獻和相似產品來確定食品保質期。而試驗法就是根據以上介紹的機制，通過基于食品穩(wěn)定性的試驗確定食品的保質期，可分為長期穩(wěn)定性試驗和加速破壞性試驗（ASLT）。

兩種試驗方式有著不同的適用對象

但長期穩(wěn)定性試驗更普適一些▼

顧名思義，長期穩(wěn)定性試驗是指在真實或模擬真實的溫度、濕度、光照等貯存環(huán)境參數條件下進行的，分析食品在整個生命周期內的物理、化學、微生物狀況隨時間變化的程度和規(guī)律，以確定或驗證食品保質期的研究方法。其缺陷也很明顯，就是試驗時間太長，不適應產品高速更新?lián)Q代的情況。

試驗的參數的選擇及試驗條件的設置

直接影響著保質期預測的準確性

（試驗變量條件設置參考）▼

加速破壞性試驗通過將食品樣品置于一個或多個溫度、濕度、氣壓和光照等外界因素高于正常水平的環(huán)境中，促使樣品在短于正常的劣變時間內達到劣變終點。簡言之，加速破壞性試驗采取的是比實際貯存環(huán)境參數更加惡劣的貯存條件。

加速破壞性試驗一般適合于特定的食品類型

冷凍食品就不太適合這種試驗方式▼

在加速破壞試驗過程中，還要定期檢測、收集樣品在劣變過程中的各項數據，經分析計算后，推算出食品在預期貯存環(huán)境參數下的保質期。通常情況下，溫度每上升10℃，則劣變反應速度加倍。

設計加速破壞性試驗時，常將溫度作為關鍵因素，甚至作為唯一因素。由于涉及到計算，較復雜加速破壞性試驗，如多溫度試驗法可能還會要求試驗人員有較高的數學要求。

不過采用多變量的加速試驗

會比單變量的加速試驗更準確可靠一些

（香菇采后保質期預測模型 圖：Yanjie Li ）▼

不過，加速破壞性試驗也存在一些局限性。由于食品成分的復雜性，隨著溫度升高，食品組分之間可能互相影響，如物理狀態(tài)的變化（固體脂肪的熔化），這反過來會影響某些反應的速率。

延長食品保質期大多是從商業(yè)角度考慮。在許多情況下，生產廠家大多希望食品保質期可以延長。但是，延長保質期的方法必須建立在我們對食物變質的各種機制的理解之上。延長食品保質期的能力也反映了我們對其變質機制的了解程度。

在尋找延長保質期的方法過程中

也誕生了不少獨具風味的食品

（圖：shutterstock）▼

從商業(yè)的角度，延長保質期通常會帶來以下好處：消除食品生產的高峰和低谷，為消費者提供更廣泛的選擇，用于季節(jié)性增加銷售或特別促銷的庫存，擴大銷售地區(qū)，減少因實際產品故障或零售貨架上時間不足而造成的產品浪費。

保質期長的食品還能作為儲備糧以備不時之需

（圖：shutterstock）▼

科學技術是一把雙刃劍，或許為了達到長保質期，一些營養(yǎng)成分會損失，但是客觀上也改善了我們消費者的生活品質。如食品保質期的延長豐富了我們的選擇：我們可以隨時吃到世界各地、一年四季的水果；進口食品在經歷了幾個月的海運后，依然可以安全食用。

我們現(xiàn)在吃的食物幾乎都離不開食品科技在背后的支持

（總之我先炫為敬 圖：圖蟲創(chuàng)意）▼

因過度加工而損失的營養(yǎng)，可以從生鮮中獲得；堅持一段時間的蔬菜沙拉后，可以偶爾選擇“肥宅快樂水”放肆一下。

古人說，魚和熊掌不可兼得，但是現(xiàn)在的我們在豐富的食品選擇下，完全可以做到營養(yǎng)和美味兼得。

參考資料：

[1] 劉玲. 確定食品保質期的理論和技術[J]. 乳業(yè)科學與技術, 2004(4):4.

[2] 強婉麗, 謝天, 李慧,等. 食品保質期研究概況分析[J]. 糧油食品科技, 2020, 28(4):5.

[3] 李歡, 彭榮. T/CNFIA 001-2017《食品保質期通用指南》[J]. 標準生活, 2018(4):4.

[4] Persis Subramaniam,David Kilcast.Food and Beverage Stability and Shelf Life[M]. Woodhead Publishing Series in Food Science,Technology and Nutrition, 2011

[5] (Dominic Man).Food Industry Briefing Series Shelf Life[M]. ACS, 2001

*本文內容為作者提供，不代表地球知識局立場

封面：壹圖網

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