食物为什么会腐败变质？给食物保鲜，可不止冷冻一个方法

猛犸象是一种能够适应寒冷气候的动物，在很久以前就已经灭绝了。不同于恐龙化石，我们发现很多猛犸象都保存着近乎完整的皮肉和毛发，这是为什么呢？其实就是低温。

在很早的时候，我们聪明的先祖就懂得利用低温来保存食物了，比如历代皇家都会兴建冰库，炎炎夏日会用来降温，同时也会用于保存水果和其他食物，只不过那时候平民百姓家是几乎用不到的。

真正把这项技术大规模用于食物保存，或者说商品化其实是近现代的事了。在1912年，美国人克拉伦斯•伯宰看到印第安人在严寒中捕的鱼在出水后很快就冻硬了，数月后再化冻时仍像刚出水时一样新鲜。他觉得这事很有意思，就琢磨如果把这种方法用在其他食物上，是不是也有同样的效果呢？于是在1924年的时候，他就成立了一个海产品公司，专门研究冷冻技术。终于在1930年，生产出了世界上第一批冷冻食品，不仅有鱼有肉，还有青豆、菠菜和樱桃等等。

凡事咱们要知其然，更要知其所以然。低温保存究竟是怎么做到保鲜的呢？

其实，原理很简单。食物的腐败主要来源于两方面，一是食物自身成分在酶的作用下发生了降解，二是微生物繁殖也会加速食物的腐败。而这两点都和温度有着紧密关系。比如，食物中绝大多数酶活性的适宜温度是30-40℃，在这个温度下，酶介导的生化反应速率会快速升高，食物腐败自然也就快了。这时候也更容易受到某些微生物的侵袭，双管齐下食物很快就坏掉了。

如果此时咱们把温度调低，那就将是另一番景象了。随着温度的降低，不仅酶的活性会下降，微生活的繁殖也会受到抑制。比如，在-18℃的时候，果蔬的呼吸作用基本就停止了，此时的酶和微生物几乎也都处于静止状态，脂类的氧化降解和蛋白质的水解变性这些化学过程也都停了，食物腐败的过程就像是被按下了暂停键。你想象一下，营养成分不再分解，这样的食物无论放多久，它自然还是新鲜的。

那究竟会有多新鲜呢？咱们就拿蔬菜为例，如果是放在20℃的室温下，只用2-3天维生素C的损失就可以达到40%。但如果是速冻后的蔬菜，放置100天后，维生素C的损失率也仅为7.9%，即便是算上冷冻过程中的损失，也才27.9%，相比之下真的是少了很多。其实我们在冬春季吃到的很多蔬菜和水果，也都是在低温下保存的，比如苹果、香蕉、大蒜、白菜等等。

咱们在家也偶尔会用冰箱来冷冻肉、蔬菜和饺子等食物，但口感上就是会比市面上的差很多，问题又出在哪呢？

图：配图来自图虫网

其实是这样的，在冷冻时食物中的水会变成冰晶，它就像锯子一样，对蔬菜和肉类细胞会造成损伤。当解冻后就会出现软化、流汁的现象，而液体的流失又会带走矿物质、维生素等营养成分，这就造成风味和营养上的损失，导致食品的品质下降。所以，要想保持食物的风味和营养，关键就在于减少这种变化带来的损害，而冷冻的速度在这里面发挥了重要作用。

如果冷冻的速度快，细胞内的冰晶晶核数量就会比细胞间隙的更多，而且更为细小，分布接近于天然食品中液态水的分布，机械性的损伤自然也就少了，等到解冻后也更容易复原，因此流汁量就会变少。

咱们在家虽做不到速冻，但也有一些小的诀窍，您不妨试一试。一是，尽可能缩短冷冻时间，让食物快速冻上。比如直接将冰箱冷冻室调整到最低温度。同时将食物尽量分割成小块，平铺到冷冻室，减少厚度。二是，不要反复解冻，这个过程水分会反复结晶，冰晶变得更大，食物品质下降明显。三是，冷冻的食物用小包装，里面稍微保留点水分，这样会避免食物表面风干。四是，冷冻食品也是有保质期的，尽量不要储存时间过长，比如肉类最好在6个月内吃完，否则口感也会变差。

其实除了低温保存，还有很多种食物的保存方法也非常好用，您都知道吗？

比如脱水干燥，就是用高温或风干的方式让食物脱水，延长了保质期，我们日常吃到的果干、蔬菜干、肉干和菌干就是利用了这种方法。食物腌渍法是用盐或糖在高渗透压的作用下让食物快速脱水，达到抑制细菌、延长保质期的目的，日常吃的咸菜和果脯就是用了这种方法。还有真空保存法，它是通过隔绝食物与氧气的接触，降低食物腐败的速度。再有辐照法，是利用低剂量辐照杀灭肉类中致病菌、腐败菌。此外，利用微生物发酵也能达到延长保质期的效果，例如臭豆腐、腊肉、火腿、豆豉等。

相比较起来，低温保存适用的范围更广，无论是肉类、蔬菜和奶类都可行，而且能够更好的保留食物原有的风味和营养，因为它几乎不会破坏七大营养素，蛋白质、碳水化合物、脂肪和矿物质损失也很少，所以能够明显延长食物的保鲜期，唯一的不足就是对维持低温的设备是有一定要求的，如遇温度变化保存不当，就会导致食物变质。

那么，近年来低温保存又有哪些新技术出现呢？其实还是挺多的，估计您还都没听说过。比如被膜包裹冻结法可以抑制食品膨胀变形，食物组织口感好；超声冷冻技术有助于改善冷冻食品品质；高压冷冻技术能够保存原有食品的品质；食品减压冷冻技术能迅速解除食品内部压力，冰晶体小而均匀，对食品组织内部的损伤更小。

都说低温能够抑制菌类的繁殖，那您一定猜不到，菌类也能用来冷冻，这就是冰核活性细菌冻结技术。冰核活性细菌是一种能使微水滴在-2℃附近冻结的细菌。这种技术的优势就在于可以提高食品物料中水的冻结点，缩短冷冻时间，节省能源，还能促进冰晶的生长，使后续的冰品与浓缩物料的分离变得容易。

无论是低温保存还是其他的食品保存方式，都是延长食物保质期的不错选择，可以根据需求适宜选择。根据中国居民膳食指南的推荐，食物尽可能还是要吃新鲜的。

本文为科普中国·星空计划扶持作品

作者：张宇（营养学博士）

审核：陈然（中粮营养健康研究院副研究员）

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司