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食品防腐古今谈

2020-06-29 07:15:41 《百科知识》 2020年12期

冯大诚

物品从产生的时候起,就注定有败坏的那一天。人和生物都是如此,食品也是如此。食品坏掉了,腐败了,往往就不堪食用。“腐,烂也。”这是《说文解字》上的解释。“腐,朽也,败也。”这是《广韵》上的注释。腐,最早应当是指动物体的朽败,所以它属肉,府声。后来,把主体扩充了,不光指动物体的朽败,而是推广到一切生物体乃至抽象物的朽败。本文限于讨论食品的腐败以及防腐的问题。

晒干和腌制为何能防腐

现在我们知道,食品的腐败是细菌、霉菌、酵母菌等微生物作用的结果。从更微观的分子水平上看,那是食品里的蛋白质、脂肪、碳水化合物等分子在各种酶的作用下发生各种简单或复杂的分解或其他反应的结果。

古人并不知道这样的生物学和化学结论,但是,他们从代代相传下来的生活经验中,知晓了腐败的食品是不能食用的,也懂得了许多食品防腐的办法。

《论语》中记述孔子的话:“自行束脩以上,吾未尝无诲焉。”“脩,脯也。”“脯,干肉也。”这是《说文解字》的解释。束脩,其实就是一束干肉条,可能有切得薄点厚点、放不放香料调料的差别。

晒干肉、晒干鱼的过程也称腊(xī)。《周易》在《噬嗑》中有“噬腊肉”的爻辞。《庄子·外物》中说:“任公子得若鱼,离而腊之”,说的就是晒干鱼。

腊的本字是昔,就是晒肉类的会意字。《说文解字》的解释就是“昔,干肉也”。昔字上面的部分表示分割好的肉,下面部分是太阳。现在把臘简化为腊,这样腊字就有là和xī两个音、两种义了,实际上这是两个原本音、义都不相同的字。

肉、鱼晒干了,就不容易腐烂,可以放很长的时间,甚至可以作为“硬通货”,送给老师当学费,所以后来束脩就是学费的代称。

除了晒肉干之外,另一个防腐的办法就是“腌”。鲍,就是用盐渍鱼。《史记·货殖列传》有“鲍千钧”,唐人司马贞对此注解说:“鱼渍云鲍。”清李斗《扬州画舫录·草河录上》有“沿海拾蛏,鲜者鲍之,不能鲍者干之”。现在人们所说的“入鲍鱼之肆,久而不闻其臭”,鲍鱼之肆就是旧时所谓“咸鱼行”,专卖咸鱼的店肆。

用盐渍,就是腌。《说文解字》有“腌,渍肉也”。《广韵》有“盐渍鱼也”。北魏贾思勰《齐民要术·作鱼鲊》有“《食经》作蒲鲊法:取鲤鱼二尺以上,削净治之。用米三合、盐二合,腌一宿,厚与糁”。

除了用盐渍外,也可以用糖渍。古人借助蜜蜂的力量,制得高浓度的糖,也就是蜂蜜。用蜂蜜或糖渍的食品,就是所谓的蜜饯。

应当说,古人所使用的这些防腐的方法都很实用,也符合现在我们知道的科学原理,许多方法我们现在仍然在使用。

上面说过,腐败是微生物滋生的结果。所以,防腐就是要防止或阻止这些引起腐烂的微生物的滋生。绝大多数微生物生活和繁殖的条件之一是有水。微生物体内的各种生物化学反应都需要在有水的环境下进行。所以使食品干燥,无论是晒干还是风干,都使得微生物生活的环境缺水,它们就难以生存和繁殖。这是防腐的一个重要方法。用高浓度的盐或糖来腌制食品,其本质也是使得微生物缺水。这是怎么做到的呢?

原来,用盐或糖来腌制食品是利用了水的“渗透作用”。我们可以把细胞壁的两边都看成是溶液,水总是从浓度小的一方向另一方渗透。由于盐和糖这一边的浓度太大,就能够把食品中微生物细胞里的水分都渗透出来,微生物或者因缺水而死亡,或者无法分裂繁殖而停止生长。所以用盐或糖腌制食品,同样是使微生物缺水,这样也就起到了防腐的效果。

“以腐防腐”—古人的智慧

那么,是不是因微生物大量滋生而酸败、腐败的食物就都不能食用了呢?显然不是。这也要视大量滋生的微生物的品种而定,有些微生物会分泌一些极毒的化合物,这样的微生物大量滋生的食物就不堪食用。但有些微生物并没有产生有毒的化合物,它们的分泌物对人们没有坏处甚至有好处,这样的酸败、腐败就能够被人们所利用。

动物的乳汁是人类很早就开始食用的一类食物。乳类容易酸败,形成酸奶。人们把酸奶沉淀、过滤,去掉了水分,进一步晾干或晒干,就成了干酪。蒙古族人称为奶豆腐。奶豆腐可以存放许久都不会坏。它的主要成分几乎全是干燥的酪蛋白,是便于携带的极好的营养来源。

豆腐很可能就是受到奶酪的启发而发明的。豆浆是乳类的类似物,豆腐、豆腐干则是奶酪、干酪的类似物。豆腐干的主要成分是干燥的大豆球蛋白,也是很好的容易保存的营养来源。

當然,湿的奶酪还可以继续发酵,生成极臭的臭酪,据说味道极鲜美。法国和意大利就有这样的臭酪。而豆腐也可以继续发酵,生成腐乳。在这个过程中,通过加入大量的食盐,以阻止其发酵过度,同时延长保存时间。不过,有些腐乳也是极臭但味道鲜美的。与做豆腐乳的过程类似,但更加简单而实用的方法是做酱。把大豆、蚕豆等豆类加入粮食后发酵,酸败、发霉后还是加入大量食盐阻止微生物继续大量繁殖,所做成的酱可以保存很长的时间。

类似这样的过程,我们都可以归之为“以腐防腐”,这是先人给我们留下的“宝贵遗产”。

杀菌加密封—如今的办法

既然腐败是由微生物的大量繁殖所致,那么,防腐的一个办法首先就是杀灭这些微生物,而最简单的杀灭办法就是加热。一般的微生物都是怕热的,温度一高,蛋白质变质凝固,微生物就必死无疑。当然,杀灭不同的微生物所需要的温度并不相同,对于不同的食品,不同的要求,所需要的灭菌温度也不相同。

食品进行高温处理后,不但杀灭了有害的微生物,而且促成腐败作用的多种酶同样被灭活失效了。顺便说一句,很多厂家宣传他们的食品中有多少生物活性物质,对人有什么样的好处,但是一旦这些食品需要烹煮,所谓的生物活性物质就都会化为乌有。更何况生物活性物质也过不了胃酸这一关,除非它们有特别好的保护层。

杀菌不一定用高温的办法,辐射也是一个好办法,特别是对于那些不适合用高温处理的食品更是如此。

杀灭了原有食品中的有害微生物,如果不加密封,外面的微生物还是会进入并大量繁殖,所以人们想出来密封的办法。密封之后,不但外面的微生物进不去了,同时也隔绝了氧气。总体来说,食品腐败是各种有机分子的氧化作用,这种氧化作用的关键之一,是需要氧气。虽然有些步骤可以在无氧的情况下进行,但是总的氧化反应还是需要氧气的,因此,先杀灭微生物,然后隔绝空气,也就是隔绝氧气,是防止食品腐败的重要方法。

较早的实行灭菌后密封的食品是传统的罐头食品。无论是肉类、鱼类、水果类,无论是马口铁包装、玻璃瓶包装,还是铝盒包装,都能够使这些食品保存很长的时间。

后来的塑料膜或金属膜真空包装,就是抽出了食品袋中的空气,这样隔绝空气的效果更好。这些软包装更容易携带,占的体积更小,所以发展也是很快的。

但是,不可能所有的食品都灭菌后完全密封,很多食品开封后也不可能一次食用完,对于这样的食品,在大多数情况下就需要使用一些防腐剂。

防腐剂是个好东西

有人一听到防腐剂,心里就有些紧张,会联想到浸泡生物标本的福尔马林。福尔马林,也就是甲醛的水溶液,能够使得蛋白质凝固,确实可以防腐,但它是有毒的,根本不能用在食品上。我们这里所说的防腐剂,是指食品防腐剂。

有人总以为防腐剂是现代社会的产物。其实,我们的先人早就使用过,比如,人们在做腊肉、咸肉、火腿、香肠一类的肉制品时,往往放入“硝”。硝酸盐或亚硝酸盐是很好的防腐剂,能够抑制多种不良微生物。它们又是很好的发色剂,使得肉色红亮好看,味道也更鲜美。这类防腐剂直到如今还在用。但是,硝酸盐在某些环境下会被还原成亚硝酸盐,而亚硝酸盐可能生成有明确致癌作用的亚硝胺。所以现在硝酸盐和亚硝酸盐的应用都受到严格的限制。

所谓食品防腐剂,是经过国家批准的、使用量有一定限制的、用于抗微生物的食品添加剂。现在用得较多的一类食品防腐剂是若干小分子的有机酸和它们的盐。例如,山梨酸和山梨酸钾、苯甲酸和苯甲酸钠、乙酸、脱氢乙酸、丙酸等。

有人主张用天然物质来抗菌防腐,其实,如今这些防腐剂很多也都是天然存在的。例如山梨酸就是欧洲人从花揪果(一种与海棠果很相似的蔷薇科植物)里分离出来的。山梨酸是一种脂肪酸,化学名称是己二烯酸。我们知道醋酸就是乙酸,有两个碳原子,其中一个是羧酸碳原子,另一个是甲基。己二烯酸,则是六个碳原子,一个是羧酸碳原子,另外五个碳原子形成两个相隔开的双键,所以称为己二烯酸。

山梨酸有很好的抑制霉菌的能力,包括人在内的高等动物,能够像代谢其他脂肪酸一样,很容易地把山梨酸代谢为二氧化碳和水(在这个意义上,山梨酸实际上是一种营养成分)。由于山梨酸溶解度差,我们往往使用它的钾盐—山梨酸钾。在酸性条件下,山梨酸钾可解离为山梨酸。

山梨酸和山梨酸钾被广泛用于各种面包糕点、饮料、葡萄酒和其他果酒、果酱、酱菜、奶酪、肉鱼禽类制品中,也用于日用化工制品(化妆品)以及医药、饲料等许多领域的防腐。

另一种常用的防腐剂是苯甲酸和苯甲酸钠。它的价格比山梨酸便宜,抑制酵母菌和细菌的能力很好,而对付霉菌的能力差一些。苯甲酸的抗菌能力不如山梨酸,所以用量就要大一点。有人一听苯甲酸这个苯字就有点反感,那不妨称呼它的另一个名称—安息香酸。苯甲酸容易与体内的甘氨酸结合成为马尿酸,排出体外。

凡是国家规定可以使用的防腐剂都有一个显著的性能,就是这些防腐剂不会在人体内驻留,要么被很快分解(如山梨酸),要么很容易排出体外(如苯甲酸)。这就排除了人们由于长期接触这些防腐剂而可能出现的伤害。所以,绝不可能出现有人说的那样:“我吃了几十年含有防腐剂的食品,我体内的防腐剂就会积蓄起来。”

有人还会怀疑,防腐剂没有毒害为什么要规定用量?其实,任何化学物质(包括我们所需要的水、氧气、蛋白质、脂肪、碳水化合物、食盐等)都有一定的“毒性”,摄入过多都有伤害。如果硬要说毒性,那么大多数防腐剂的“急性毒性”比食盐都要小。之所以要限制用量,是由于它们毕竟不是人体营养所需要的,所以人们尽可能不要摄入过多。再加上这些物质没有不好的味道,如果不加规定,很可能食用过度。所以,国家对于不是食品本身所有的物质,都要规定允许加入的上限。

国家对于防腐剂用量的管理,不仅规定了每一种防腐剂的最大剂量,而且规定了所有防腐剂的允许总量。

由于每一种防腐剂都有优缺点,所以厂商在使用的时候往往要“联合使用”,例如月饼中就放入了多种防腐剂。根据规定,各种防腐剂的用量与国家规定用量的比例之和不得超过1。比如,在一种食品中用了三种防腐剂,A防腐剂用了它最大剂量的a%,B防腐剂用了它最大剂量的b%,C防腐剂用了它最大剂量的c%,那么,a%、b%、c%三個数加起来不能超过1。

有人会说,食品中不放防腐剂不行吗?恐怕不行,很多食品不是现做现吃的。如果月饼不放防腐剂,我们很难保证它不会发霉变质,毕竟我们不可能把月饼晒干,也不能做成像蜜饯一样。食品一旦发霉,黄曲霉素可才是真正的毒家伙,不要说致癌,即使让我们拉肚子也是够麻烦的了。对于被霉菌或细菌污染的食品,在我们的肉眼能够明显看见霉点或者味道变坏之前,就已然是个健康威胁了。防腐剂的使用,对于保持食品卫生,防止食品被有害微生物严重污染,实在是很有必要的。