这并不是厂家作假或者欺骗——他们可能确实只加了芹菜粉和活性菌培养物,最后产品中的亚硝酸钠——是“天然产生”的!
在肉类加工中,储存是一个大问题,因为肉实在很容易腐坏。从古到今,从中国到外国,人们都会采用一些腌制的手段来保存肉。在现代食品工业里,很常见的就是在肉中加入防腐剂,最常用的就是亚硝酸钠。一方面,它可以抑制细菌的生长,从而延长肉的保存时间;另一方面,它与肉中的肌红蛋白结合,在熟肉中会呈现诱人的红色。但是亚硝酸钠本身是一种有害成分,在人体内可能转化成亚硝胺——后者是一种致癌物,所以通常亚硝酸钠也被当做一种可能的致癌物。幸好科学家们做了大量的实验,找出了对人体健康的危害可以忽略的含量。国家标准中的最大使用量是远远低于有害剂量的含量,这也是它被允许使用的前提。
不过,人们总是倾向于追求“零风险”,对于这些防腐剂总是避之不及,而追求“全天然”也就顺理成章了。但是,“天然产物”并不是“安全”的保障。比如说,这个例子中的芹菜粉,天然含有大量的硝酸盐,硝酸盐是许多绿色植物中天然存在的,在“活性细菌”的作用下,这些硝酸盐会有一部分转化成亚硝酸盐,而实现外加防腐剂的作用。从法律上说,它的原料确实是“全天然”的,也没有进行“非法”的加工。
这里最核心的问题在于:“天然产物”不含有害成分,只是我们的一种天真的想法——动植物并不是按照我们的需求去进化生长的!在现代工业文明之前,我们觉得食物都是“天然的”、“安全的”,不是因为其中没有“有害成分”,而是因为我们不知道。
我国各地都有做腌肉、酸菜的习惯。通常人们会用海盐来腌制相应的原料,从而实现对食物的长久保存。这些用“传统”工艺生产出来的东西,会被大多数人当做“全天然”食品。
在这些食物中,相当高的盐浓度本身在一定程度上可以抑制细菌生长,从而防止食物变坏。
另一方面,海盐中本来就有一定量的硝酸盐或者亚硝酸盐,这些盐中本来存在的或者由硝酸盐转化而来的亚硝酸盐,也就起到了防腐剂的作用。
酸菜也是传统的“全天然”食品,其中更有可能含有大量的亚硝酸盐。中国国家标准规定肉制品中的亚硝酸钠含量每公斤不得超过30毫克,而在腌制酸菜的过程中,酸菜中的亚硝酸盐含量是一个由低到高然后再降低的过程。在最高点,可能达到每公斤100毫克以上,如果吃腌到这种程度的“天然食品”,就非常容易中毒;到最后完全腌透了,还会有每公斤几毫克的含量,只是这样的含量已经没有危害了。
我们都希望吃的东西“绝对安全”,而认为“天然食物”就能给我们这样的保证。可惜的是,这只是一种错觉,一种我们的祖先吃了很多很多年,所以就“没有问题”的错觉。许多东西的危害是轻微的、慢性的,在古代,既没有临床研究,又没有统计对比,人们不可能发现其中的危害。伟大的神农氏尝百草,也只能尝出让人急性中毒的东西。祖先吃了几千年的“天然食物”,只是吃不死人,或者没有吃出大病,并不是我们所想当然的那样“绝对安全”。现代科学告诉我们现代工业食品有什么样的危害,我们可以权衡这样的危害和它所带来的好处。而“传统的”、“天然”食物,不做同样的检测,其实是“不知道有没有害”,而不是“没有害”。
不管是“天然”的还是“人工”的食物,关键都在于它里面含有什么东西,而不是它从何而来。合成的外加防腐剂对人体可能的危害,“天然”含有的也同样具有。“零风险”是不存在的,我们只能尽可能降低潜在的风险。对于社会来说,关键是进行什么样的管理,并且把准确的科学信息告诉大家。比如前面所说的加芹菜粉的熟肉制品,美国主管部门的要求就是:你可以说“未加亚硝酸钠”,但是必须同时说明“含有天然生成的亚硝酸钠”——在准确的信息传达给公众之后,如果人们还是愿意多花钱去购买这个“天然食品”,那是消费者自己的选择。对于使用亚硝酸钠的厂家,这也是公平的竞争。
生的熟食或熟的生食
如果某一天你在超市里拿起一袋食物,问导购小姐“这是生的还是熟的”,导购小姐很为难地说:“这是——生的熟食,或者——熟的生食?”你会不会认为她的精神有问题?
但是,这正在成为现实,那就是“非热加工”的食品。说它是生的,是因为它没有被加热过;说它是熟的,是因为它确实可以像熟食一样直接吃。
为什么要把食物做熟了吃
在人类的历史长河中,生吃食物的历史可能要远远长于吃熟食的历史。会把食物做熟了吃,也算是人超越动物的一个标志。显然,祖先们很费事地把食物做熟了吃,肯定不是为了显示“情调”——像今天的人们把冰激凌或者咖啡弄得花里胡哨那样,而是有着非常现实的原因。
古人最初把食物弄熟了吃,大概只是为了好吃。不论是淀粉、蛋白质还是脂肪,生嚼起来都比较费劲。用今天的眼光来看,通过把食物弄熟,淀粉会吸水膨胀、交联糊化,随后形成良好的口感;而蛋白质被加热变性,尤其是其中的结缔组织失去机械强度,从而使得嚼起来比较容易。
更重要的是,古人很快发现,熟食不仅吃起来容易,吃完以后也不容易生病——至少,不会经常拉肚子了。于是,“吃了生的东西要拉肚子”就成了一个信条,代代相传。大概我们每个人在小的时候都被谆谆教诲过“喝生水要生病”,以至于许多人喝纯净水也要烧开再放凉。到了现代,人们才明白拉肚子不是因为吃了生食,而是生食中所带的细菌所致。在把食物弄熟的过程中,细菌即使没有被剿灭干净,剩下的散兵游勇也不能兴风作浪。现代食品加工,尤其是配方食品中,灭菌几乎是最核心的事情。
传统食品加工的弊端与非热加工技术
看看我们把食物做熟的操作——煎、炒、烹、炸、涮,烧、烤、炖、煮、蒸——除了“涮”
没有“火”以外,其他的一看就知道要加热。而“涮”里面的“水”,也指的是滚烫的开水。
所以一提到把食物弄熟,人们总是不假思索地想到加热。加热也确实是最有效的把食品做熟的办法。在120℃(高压锅里的温度)下加热20分钟,几乎没有细菌能够幸存下来。如果到140℃,则只需要几秒钟就够了。
不过,人类吃够了熟食,现在又怀念起生食来了。熟食虽然解决了灭菌好嚼的问题,不过也破坏了人们想要留下的东西。比如说,要把细菌“热死”,比细菌更不耐热的小分子成分,像某些维生素、香味物质等等,或者不省人事失去了功能,或者飘然而去挥发掉了。食物的外观也经常大受影响,或者变得形容枯槁,或者变得面如死灰。社会越来越发展,人们的口味也越来越刁,既要营养卫生,又要美味好看。加热这种存在了不知道多少年、为人类的繁衍生息作出了巨大贡献的食物加工方式,也就受到了越来越多的批评和指责。
于是,人们开始寻找能够实现加热的好处,却又没有加热弊端的食物加工方式,这就是“非热加工”的概念。在过去的几十年中,许多“非热食品加工”技术得到了广泛的研究,也取得了相当的进展,比如高压处理、脉冲电场、交变磁场、紫外照射等等。这些技术都能在一定程度上达到食品加工的目标,不过,其中只有高压处理的成本能够降到商业化的地步。
高压加工的原理与特色
所谓高压加工,就是把食物放在高压下保持一段时间,以实现灭菌和改变质地的目标。
这里说的高压,不是通常说的“高压锅”里的那种“高压”。通常高压锅里的压力是两个大气压的样子,而高压食品处理所说的高压动辄几千个大气压。10米深的水产生的压力差不多是一个大气压,你说几千个大气压有多大?
生物都是由细胞组成的,在高压下细胞会发生许多变化,比如细胞膜被破坏,维持细胞生命活动的酶失去活性等等。总之,在高压下,作为生命体的细菌跟在高温下一样,经受不住考验而香销玉殒。不过,对于压力的反应,细菌比人坚强多了。普通人在几米的水下就已经很难受了,而细菌通常在2000个大气压下还能支撑一段时间。在3000~6000个大气压下,大多数的细菌就坚持不住了。对于蔬菜水果来说,主要就是这样的细菌,所以高压处理最先是在蔬菜类的食物中得到应用的。而肉类中一些意志坚定的细菌,在6000个大气压下也还能逍遥自在,就需要适当加热。比如说加热到几十摄氏度,双管齐下,它们也就顶不住了。
还有一些细菌芽孢实在是厉害,加热到75℃还能在8000多个大气压下生存,实在让人恼火。
不过,人类毕竟“道高一尺,魔高一丈”,设计了一个“循环加压”的阴谋诡计。先加高压,细菌芽孢进入紧急状态,严密地把自己保护起来。人类摆出一副无可奈何败走撤退的样子,撤去压力。芽孢以为危机已经过去,春天已经到来,纷纷发芽繁衍。然后人类回头一击,再次加压,可怜的细菌们于是全军覆灭。
而那些维生素、色素、香味物质等小分子物质,对于高压这种“逆境”却不敏感。当细菌们在苦苦挣扎的时候,它们却在一边谈笑风生,这情形跟加热的时候完全相反。这就是高压处理的最大魅力——杀死了细菌,却保留了食物的风味和营养成分。生物大分子,比如蛋白质和淀粉,对于压力有一定反应,但也不是那么敏感。高压能够破坏蛋白质的空间结构,但是不会把蛋白质分裂成片断,对于保持蛋白质的质感要比加热有利。而淀粉在高压下也能够实现糊化,不过,人们对此兴趣不是很大。
在加热处理食物的时候,热量只能从外往里传。对于大块或者大包装的食物来说,等到里面的加热好了,外面的已经熟“透”了。而压力是同时到达食物每个部分的,所以高压处理的食物熟度更加均匀。
高压加工的应用
高压处理食物,早在1890年就被发明了。不过直到1992年,才在日本实现了商业化。第一种商业化的高压食品是果酱。因为要保存较长时间,传统的果酱需要进行高温灭菌。这种热加工破坏了一些维生素和风味物质。而高压处理的果酱则在实现灭菌的前提下,很好地保持了果酱的风味,所以一上市就大受欢迎。现在,高压处理成功地应用到了果汁、米饭、火腿肠、海鲜等食物上。其中海鲜的高压处理优势非常明显。
一般人吃海鲜都追求“生猛”,所以海鲜通常只进行很轻微地加热,甚至完全不加热而生吃。但很多海鲜,尤其是牡蛎一类,极容易携带致病细菌。所以,享受完海鲜的美味然后以拉肚子作为代价的事情经常发生。但是,如果把海鲜深度加热到杀死细菌的地步,海鲜却又完全不“鲜”了。
高压处理很好地解决了这个问题。海鲜、鱼类中的细菌主要是革兰氏阴性菌,对压力比较敏感,在几千个大气压下几分钟就被杀死了。而且,高压处理可以让蛋白质失去空间结构,许多酶却是依靠空间结构来实现功能的。酶失去活性也就延缓了海鲜中风味物质的分解,有利于将海鲜的风味保持更长时间。
高压杀死了细菌,对于风味几乎没有影响,却对于质感和外观有一些影响。当加压到3000个大气压以上时,外观看起来像经过轻微加热一样。对于质感的影响则跟具体的种类有关,有的种类是被压“软”了,而多数是被压得“硬”了一些。对牡蛎而言,高压处理之后,它更加多汁,外观更加好看。更有趣的是,高压处理之后,牡蛎的肉会从贝壳上脱落下来。实验结果是,2400多个大气压下处理两分钟,88%的牡蛎肉会脱落下来;而在3100多个大气压下,所有的牡蛎肉都会脱落。
不过,肉的脱落不见得完全是件有利的事情。毕竟脱落之后可能就没有那么肥美多汁了。
后来又发现,如果用塑料袋把牡蛎扎上,加压处理之后,肉很容易剥下来,而且依然保持着“生剥”的其他特色。这对于卖纯牡蛎肉的工人来说,实在是一大福音。
聚议厅
Pitaka:
像高压处理、脉冲电场、交变磁场、紫外照射等技术,都能在一定程度上达到食品加工的目标,不过只有高压处理的成本能够降到商业化的地步。能不能细说一下这几种处理的成本。
云无心:
高压的加工成本可以做到跟加热差不多。其他的好像还没有人投资做商业化,基本上还处在实验室攒数据然后在学术刊物上灌水的阶段。
乳化剂为何存在
很多人一听到“乳化剂”,就会想到乳胶漆之类的化工产品。说起表面活性剂,则很容易想到洗衣粉或者洗涤灵。所以对于食品中的乳化剂,也就多了一份天然的戒心。在这里,我们来介绍一下食品中为什么会有乳化剂,以及通常的食品乳化剂是什么。
什么是乳化
我们知道水和油是无法融合在一起的。但是在很多食品中,油和水的共存却又不可避免。
比如蛋糕、冰激凌、咖啡伴侣、蛋白饮料、火腿肠等,在生产过程中都需要把油或者脂肪均匀地分布到水中。所谓“乳化”,就是把油(或者脂肪)均匀地分布到水中的过程。
油和水不能混溶,分子水平上的原因在于油的疏水性很强。在油和水的界面上,油分子和水分子都有逃避对方、逃到各自内部去的倾向。在这种倾向下,油和水就各自减小界面。
从能量的角度说,在油和水的界面上存在一个高于纯水或者纯油的能量,被称为界面能。当油分散到水中的时候,表面积大大增加,所以整个体系的表面能就增加了。由于自然界的运动总是向能量降低的方向进行,所以分散的油滴就会重新聚到一起,从而减小整个体系的表面能。
有一种分子,有一个亲水的脑袋和一条疏水的尾巴。当油滴被分散到水中的时候,这样的分子就会跑到油和水的界面上,把疏水的尾巴插进油里,亲水的头伸到水里。这样,油和水不直接接触,界面能也就大大降低,从而使得油滴可以稳定地分散到水中。这样的东西最典型的例子是奶,油滴均匀分散在水中所得到的东西叫做“乳液”,而帮助形成乳液的东西也就被叫做“乳化剂”了。
为什么食物要进行乳化
如果把油倒在水中,下面是水,上面是油,谁都没法喝下去。但是如果把油均匀分散开形成一杯乳白色的液体,不管是外观还是口感,就都有了让人喝下去的欲望。其他的许多食物,比如蛋糕、火腿肠、冰激凌等,要想获得细腻的口感更是必须把油均匀分散开。
食品乳化剂
任何的表面活性剂都可以实现“乳化”从而成为乳化剂,但是多数的表面活性剂不能用在食品上。实际上,被批准可以用做食品乳化剂的物质也并不多,多数是一些脂肪酸的酯化产物。对于这些物质,也是“成熟一个,批准一个”,只有经过了大量安全性的检验,才能获得用于食品的通行证。
组成蛋白质的氨基酸也有亲水和疏水的类型,所以蛋白质分子就有了疏水的部位和亲水的部位。这样的结构使得蛋白质也有一些表面活性剂的特性,当它们跑到水和油的界面上的时候,也可以降低表面能而实现乳化。