食物為什么會腐敗變質(zhì)？給食物保鮮，可不止冷凍一個方法

猛犸象是一種能夠適應寒冷氣候的動物，在很久以前就已經(jīng)滅絕了。不同于恐龍化石，我們發(fā)現(xiàn)很多猛犸象都保存著近乎完整的皮肉和毛發(fā)，這是為什么呢？其實就是低溫。

在很早的時候，我們聰明的先祖就懂得利用低溫來保存食物了，比如歷代皇家都會興建冰庫，炎炎夏日會用來降溫，同時也會用于保存水果和其他食物，只不過那時候平民百姓家是幾乎用不到的。

真正把這項技術(shù)大規(guī)模用于食物保存，或者說商品化其實是近現(xiàn)代的事了。在1912年，美國人克拉倫斯?伯宰看到印第安人在嚴寒中捕的魚在出水后很快就凍硬了，數(shù)月后再化凍時仍像剛出水時一樣新鮮。他覺得這事很有意思，就琢磨如果把這種方法用在其他食物上，是不是也有同樣的效果呢？于是在1924年的時候，他就成立了一個海產(chǎn)品公司，專門研究冷凍技術(shù)。終于在1930年，生產(chǎn)出了世界上第一批冷凍食品，不僅有魚有肉，還有青豆、菠菜和櫻桃等等。

凡事咱們要知其然，更要知其所以然。低溫保存究竟是怎么做到保鮮的呢？

其實，原理很簡單。食物的腐敗主要來源于兩方面，一是食物自身成分在酶的作用下發(fā)生了降解，二是微生物繁殖也會加速食物的腐敗。而這兩點都和溫度有著緊密關(guān)系。比如，食物中絕大多數(shù)酶活性的適宜溫度是30-40℃，在這個溫度下，酶介導的生化反應速率會快速升高，食物腐敗自然也就快了。這時候也更容易受到某些微生物的侵襲，雙管齊下食物很快就壞掉了。

如果此時咱們把溫度調(diào)低，那就將是另一番景象了。隨著溫度的降低，不僅酶的活性會下降，微生活的繁殖也會受到抑制。比如，在-18℃的時候，果蔬的呼吸作用基本就停止了，此時的酶和微生物幾乎也都處于靜止狀態(tài)，脂類的氧化降解和蛋白質(zhì)的水解變性這些化學過程也都停了，食物腐敗的過程就像是被按下了暫停鍵。你想象一下，營養(yǎng)成分不再分解，這樣的食物無論放多久，它自然還是新鮮的。

那究竟會有多新鮮呢？咱們就拿蔬菜為例，如果是放在20℃的室溫下，只用2-3天維生素C的損失就可以達到40%。但如果是速凍后的蔬菜，放置100天后，維生素C的損失率也僅為7.9%，即便是算上冷凍過程中的損失，也才27.9%，相比之下真的是少了很多。其實我們在冬春季吃到的很多蔬菜和水果，也都是在低溫下保存的，比如蘋果、香蕉、大蒜、白菜等等。

咱們在家也偶爾會用冰箱來冷凍肉、蔬菜和餃子等食物，但口感上就是會比市面上的差很多，問題又出在哪呢？

圖：配圖來自圖蟲網(wǎng)

其實是這樣的，在冷凍時食物中的水會變成冰晶，它就像鋸子一樣，對蔬菜和肉類細胞會造成損傷。當解凍后就會出現(xiàn)軟化、流汁的現(xiàn)象，而液體的流失又會帶走礦物質(zhì)、維生素等營養(yǎng)成分，這就造成風味和營養(yǎng)上的損失，導致食品的品質(zhì)下降。所以，要想保持食物的風味和營養(yǎng)，關(guān)鍵就在于減少這種變化帶來的損害，而冷凍的速度在這里面發(fā)揮了重要作用。

如果冷凍的速度快，細胞內(nèi)的冰晶晶核數(shù)量就會比細胞間隙的更多，而且更為細小，分布接近于天然食品中液態(tài)水的分布，機械性的損傷自然也就少了，等到解凍后也更容易復原，因此流汁量就會變少。

咱們在家雖做不到速凍，但也有一些小的訣竅，您不妨試一試。一是，盡可能縮短冷凍時間，讓食物快速凍上。比如直接將冰箱冷凍室調(diào)整到最低溫度。同時將食物盡量分割成小塊，平鋪到冷凍室，減少厚度。二是，不要反復解凍，這個過程水分會反復結(jié)晶，冰晶變得更大，食物品質(zhì)下降明顯。三是，冷凍的食物用小包裝，里面稍微保留點水分，這樣會避免食物表面風干。四是，冷凍食品也是有保質(zhì)期的，盡量不要儲存時間過長，比如肉類最好在6個月內(nèi)吃完，否則口感也會變差。

其實除了低溫保存，還有很多種食物的保存方法也非常好用，您都知道嗎？

比如脫水干燥，就是用高溫或風干的方式讓食物脫水，延長了保質(zhì)期，我們?nèi)粘３缘降墓?、蔬菜干、肉干和菌干就是利用了這種方法。食物腌漬法是用鹽或糖在高滲透壓的作用下讓食物快速脫水，達到抑制細菌、延長保質(zhì)期的目的，日常吃的咸菜和果脯就是用了這種方法。還有真空保存法，它是通過隔絕食物與氧氣的接觸，降低食物腐敗的速度。再有輻照法，是利用低劑量輻照殺滅肉類中致病菌、腐敗菌。此外，利用微生物發(fā)酵也能達到延長保質(zhì)期的效果，例如臭豆腐、臘肉、火腿、豆豉等。

相比較起來，低溫保存適用的范圍更廣，無論是肉類、蔬菜和奶類都可行，而且能夠更好的保留食物原有的風味和營養(yǎng)，因為它幾乎不會破壞七大營養(yǎng)素，蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪和礦物質(zhì)損失也很少，所以能夠明顯延長食物的保鮮期，唯一的不足就是對維持低溫的設備是有一定要求的，如遇溫度變化保存不當，就會導致食物變質(zhì)。

那么，近年來低溫保存又有哪些新技術(shù)出現(xiàn)呢？其實還是挺多的，估計您還都沒聽說過。比如被膜包裹凍結(jié)法可以抑制食品膨脹變形，食物組織口感好；超聲冷凍技術(shù)有助于改善冷凍食品品質(zhì)；高壓冷凍技術(shù)能夠保存原有食品的品質(zhì)；食品減壓冷凍技術(shù)能迅速解除食品內(nèi)部壓力，冰晶體小而均勻，對食品組織內(nèi)部的損傷更小。

都說低溫能夠抑制菌類的繁殖，那您一定猜不到，菌類也能用來冷凍，這就是冰核活性細菌凍結(jié)技術(shù)。冰核活性細菌是一種能使微水滴在-2℃附近凍結(jié)的細菌。這種技術(shù)的優(yōu)勢就在于可以提高食品物料中水的凍結(jié)點，縮短冷凍時間，節(jié)省能源，還能促進冰晶的生長，使后續(xù)的冰品與濃縮物料的分離變得容易。

無論是低溫保存還是其他的食品保存方式，都是延長食物保質(zhì)期的不錯選擇，可以根據(jù)需求適宜選擇。根據(jù)中國居民膳食指南的推薦，食物盡可能還是要吃新鮮的。

本文為科普中國·星空計劃扶持作品

作者：張宇（營養(yǎng)學博士）

審核：陳然（中糧營養(yǎng)健康研究院副研究員）

出品：中國科協(xié)科普部

監(jiān)制：中國科學技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司