嚴肅談談食物“續命”這件事｜地球知識局

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NO.2415-什麼是保存期限

作者：筋鬥雲

校稿：辜漢膺 / 編輯：闆栗

在以前，由于物資匮乏，人們為了儲存能夠長期儲存食物，制作了鹹菜、臘肉等各種食品。

如今，随着生産力的提高，各種超市中的食物琳琅滿目，消費者也傾向于購買新鮮的食物。而對于食品生産廠家來說，更傾向于延長食品的保存期限，以滿足儲存、運輸等要求。

食品區滿滿當當的貨架

便是如今食品保鮮技術發展的縮影

（圖：shutterstock）▼

人們一般認為，“新鮮”的食物保存期限更短，保存期限長的食物都不“新鮮”。那麼，怎樣的食品才算是“新鮮”？“新鮮”的食物一定就更好嗎？

“新鮮”與保存期限

新鮮并沒有明确的定義。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；營養學家可能會說“新鮮”使食物的營養更好地保留；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确的。總之，它是被認為是一種與原始或天然産品相關的屬性。

現代食品工業的發展，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。超市裡的看起來“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後熟操作，放置一段時間後才更嫩。

在冷庫裡“閉關”幾個月

換個季節便身價倍增

（圖：圖蟲創意）▼

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、超音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、色澤和營養價值的破壞也更小

（Cobalt-60輻照裝置中的蘋果 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”的産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“食品保存期限”的定義卻很明确：即食品在既定的溫度、濕度、光照等貯存環境參數下保持品質的期限。

每樣食品出廠時它的“壽命”就已經确定了

（圖：圖蟲創意）▼

也就是說，在保存期限内，食品應保持其所需的感官、化學、實體、功能或微生物特征，并且在正常條件下儲存時，營養成分也應該符合包裝上的标簽說明。

即使是臨期食品

它該有的營養一點也不能少

（圖：圖蟲創意）▼

食品保質分為微生物保質、化學保質和感官保質。食品保存期限反映的是這些不同方面的總體效果，是以食品保存期限的研究涉及到多種學科。

另外，食品保存期限的研究也不太可能有特别明确的結果，無法真正精确到某年某月某日。這主要是因為，食品是非常複雜、活躍的系統。

這就像薛定谔的貓一樣

臨近保存期限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：圖蟲創意）▼

那麼，食品保存期限相關的研究，到底在研究什麼呢？

食品保質，保的是什麼？

便利店人來人往，冰櫃時常被打開又關閉，時間久了裡面的冰淇淋可能會融化變形。雖然融化的冰淇淋還在保存期限限内，食用後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，溫度反複升降而引起的變質。

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：圖蟲創意）▼

所有食物都會變質，變質方式也很複雜，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存期限。

食品中常見的變質機制有以下5種。

一是水分轉移導緻的食品變質。在許多食品中，水是最主要的成分。是以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，餅幹吸水失去脆性。

食品包裝中常常可以看到的幹燥劑

就是延長食品保存期限的“大功臣”

（圖：shutterstock）▼

而且，隻要存在水分梯度，複合産品中的相鄰組分之間就會發生水分的轉移，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内部塗上一層巧克力等油脂類塗層，以延緩蛋卷吸水變軟。

人類為了吃真是費了不少腦子

（圖：圖蟲創意）▼

二是微生物引起的食品變質。微生物是目前導緻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标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定性的各種儲存技術也有助于選擇延長保存期限的最合适方法。

微生物無處不在

稍有不慎，好好的食物就成“培養基”了

（圖：圖蟲創意）▼

主要的儲存技術通過以下機制發揮作用：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、幹燥、真空包裝、酸化、發酵、添加防腐劑），限制微生物進入産品（無菌處理、淨化、包裝）。

食品在生産包裝儲存的過程中

時刻得提防着和我們“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緻的食品變質。如PET瓶包裝的碳酸飲料中的二氧化碳會逐漸損失而導緻氣泡消失，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，進而可能導緻食品變質。

剛生産出來的碳酸飲料喝起來應該更“得勁”

（圖：shutterstock）▼

四是化學反應導緻的變質。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，是以食物中的這些不可避免會互相發生反應。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互相作用。

切開的蘋果放久了會變色

就是發生了酶褐變

（圖：shutterstock）▼

例如，油脂氧化會導緻不良的“異味”（酸敗）和氣味的産生。鮮肉中的肌紅蛋白氧化會使肉的顔色變得暗沉，讓人感覺肉很不新鮮。甜味劑阿斯巴甜常用于“無糖”飲料中，在适當的溫度和pH條件下，它也會緩慢水解，導緻産品的甜度逐漸降低。

氧化變暗的肉，在紅燈的“潤色”下

通通變成了“小鮮肉”

（圖：圖蟲創意）▼

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

胡蘿蔔中就含有豐富的B族維生素和維生素C

避光儲存能有效防止其營養流失

（這堆蘿蔔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，會影響以上所有導緻食品變質的機制，是以在所有的保存期限研究中都會評估溫度的影響。

如何預測食品保存期限

了解了食品變質的類型，研發人員就要想辦法預測食品的保存期限了。食品保存期限可通過試驗法、文獻法、參照法确定。

文獻法和參照法比較好了解，就是根據現有的文獻和相似産品來确定食品保存期限。而試驗法就是根據以上介紹的機制，通過基于食品穩定性的試驗确定食品的保存期限，可分為長期穩定性試驗和加速破壞性試驗（ASLT）。

兩種試驗方式有着不同的适用對象

但長期穩定性試驗更普适一些▼

顧名思義，長期穩定性試驗是指在真實或模拟真實的溫度、濕度、光照等貯存環境參數條件下進行的，分析食品在整個生命周期内的實體、化學、微生物狀況随時間變化的程度和規律，以确定或驗證食品保存期限的研究方法。其缺陷也很明顯，就是試驗時間太長，不适應産品高速更新換代的情況。

試驗的參數的選擇及試驗條件的設定

直接影響着保存期限預測的準确性

（試驗變量條件設定參考）▼

加速破壞性試驗通過将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準的環境中，促使樣品在短于正常的劣變時間内達到劣變終點。簡言之，加速破壞性試驗采取的是比實際貯存環境參數更加惡劣的貯存條件。

加速破壞性試驗一般适合于特定的食品類型

冷凍食品就不太适合這種試驗方式▼

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資料，經分析計算後，推算出食品在預期貯存環境參數下的保存期限。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，常将溫度作為關鍵因素，甚至作為唯一因素。由于涉及到計算，較複雜加速破壞性試驗，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确可靠一些

（香菇采後保存期限預測模型 圖：Yanjie Li ）▼

不過，加速破壞性試驗也存在一些局限性。由于食品成分的複雜性，随着溫度升高，食品組分之間可能互相影響，如實體狀态的變化（固體脂肪的熔化），這反過來會影響某些反應的速率。

延長食品保存期限大多是從商業角度考慮。在許多情況下，生産廠家大多希望食品保存期限可以延長。但是，延長保存期限的方法必須建立在我們對食物變質的各種機制的了解之上。延長食品保存期限的能力也反映了我們對其變質機制的了解程度。

在尋找延長保存期限的方法過程中

也誕生了不少獨具風味的食品

（圖：shutterstock）▼

從商業的角度，延長保存期限通常會帶來以下好處：消除食品生産的高峰和低谷，為消費者提供更廣泛的選擇，用于季節性增加銷售或特别促銷的庫存，擴大銷售地區，減少因實際産品故障或零售貨架上時間不足而造成的産品浪費。

保存期限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，或許為了達到長保存期限，一些營養成分會損失，但是客觀上也改善了我們消費者的生活品質。如食品保存期限的延長豐富了我們的選擇：我們可以随時吃到世界各地、一年四季的水果；進口食品在經曆了幾個月的海運後，依然可以安全食用。

我們現在吃的食物幾乎都離不開食品科技在背後的支援

（總之我先炫為敬 圖：圖蟲創意）▼

因過度加工而損失的營養，可以從生鮮中獲得；堅持一段時間的蔬菜沙拉後，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，但是現在的我們在豐富的食品選擇下，完全可以做到營養和美味兼得。

參考資料：

[1] 劉玲. 确定食品保存期限的理論和技術[J]. 乳業科學與技術, 2004(4):4.

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

[3] 李歡, 彭榮. T/CNFIA 001-2017《食品保存期限通用指南》[J]. 标準生活, 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

*本文内容為作者提供，不代表地球知識局立場

封面：壹圖網

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