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據(jù)說(shuō)地球人民都關(guān)注分享我局了(⊙v⊙)
NO.2415-什么是保質(zhì)期
作者:筋斗云
校稿:辜漢膺 / 編輯:板栗
在以前,由于物資匱乏,人們?yōu)榱吮4婺軌蜷L(zhǎng)期保存食物,制作了咸菜、臘肉等各種食品。
如今,隨著生產(chǎn)力的提高,各種超市中的食物琳瑯滿(mǎn)目,消費(fèi)者也傾向于購(gòu)買(mǎi)新鮮的食物。而對(duì)于食品生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)說(shuō),更傾向于延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期,以滿(mǎn)足儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)纫蟆?/p>
食品區(qū)滿(mǎn)滿(mǎn)當(dāng)當(dāng)?shù)呢浖?/p>
便是如今食品保鮮技術(shù)發(fā)展的縮影
(圖:shutterstock)▼
人們一般認(rèn)為,“新鮮”的食物保質(zhì)期更短,保質(zhì)期長(zhǎng)的食物都不“新鮮”。那么,怎樣的食品才算是“新鮮”?“新鮮”的食物一定就更好嗎?
新鮮并沒(méi)有明確的定義。從不同的角度,“新鮮”的定義也不同。
化學(xué)家可能會(huì)說(shuō)“新鮮”是食品還沒(méi)有發(fā)生氧化;流變學(xué)家可能會(huì)說(shuō)“新鮮”是食物還沒(méi)有流失水分;營(yíng)養(yǎng)學(xué)家可能會(huì)說(shuō)“新鮮”是食物的營(yíng)養(yǎng)更好地保留;微生物學(xué)家可能會(huì)說(shuō)“新鮮”是食物還沒(méi)有腐敗變質(zhì);農(nóng)民可能會(huì)說(shuō)“新鮮”是食物剛剛采摘或者宰殺。
從某種意義上說(shuō),所有這些說(shuō)法都是正確的。總之,它是被認(rèn)為是一種與原始或天然產(chǎn)品相關(guān)的屬性。
現(xiàn)代食品工業(yè)的發(fā)展,讓新鮮的概念更加模糊,“新鮮”也不完全代表食品的品質(zhì)更好。超市里的看起來(lái)“新鮮”的蘋(píng)果,可能已經(jīng)在倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存了半年;剛剛屠宰的肉要進(jìn)行后熟操作,放置一段時(shí)間后才更嫩。
在冷庫(kù)里“閉關(guān)”幾個(gè)月
換個(gè)季節(jié)便身價(jià)倍增
(圖:圖蟲(chóng)創(chuàng)意)▼
目前,一些新興技術(shù)也應(yīng)用在了食品中,如輻照、高壓、脈沖電場(chǎng)、超聲波和紫外線(xiàn)處理等方法,這些方法對(duì)食品的加工程度很小,可以讓食品看起來(lái)“新鮮”。
這些新興的非熱加工技術(shù)在殺菌的同時(shí)
對(duì)食品風(fēng)味、色澤和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的破壞也更小
(Cobalt-60輻照設(shè)備中的蘋(píng)果 圖:壹圖網(wǎng))▼
但是人們對(duì)這些新技術(shù)的接受程度卻不同,尤其是當(dāng)人們知道看起來(lái)“新鮮”的產(chǎn)品采用了自己陌生或不接受的新技術(shù),還能否安心購(gòu)買(mǎi)?
雖然“新鮮”的定義模糊,但是“食品保質(zhì)期”的定義卻很明確:即食品在既定的溫度、濕度、光照等貯存環(huán)境參數(shù)下保持品質(zhì)的期限。
每樣食品出廠(chǎng)時(shí)它的“壽命”就已經(jīng)確定了
(圖:圖蟲(chóng)創(chuàng)意)▼
也就是說(shuō),在保質(zhì)期內(nèi),食品應(yīng)保持其所需的感官、化學(xué)、物理、功能或微生物特征,并且在正常條件下儲(chǔ)存時(shí),營(yíng)養(yǎng)成分也應(yīng)該符合包裝上的標(biāo)簽說(shuō)明。
即使是臨期食品
它該有的營(yíng)養(yǎng)一點(diǎn)也不能少
(圖:圖蟲(chóng)創(chuàng)意)▼
食品保質(zhì)分為微生物保質(zhì)、化學(xué)保質(zhì)和感官保質(zhì)。食品保質(zhì)期反映的是這些不同方面的總體效果,因此食品保質(zhì)期的研究涉及到多種學(xué)科。
另外,食品保質(zhì)期的研究也不太可能有特別明確的結(jié)果,無(wú)法真正精確到某年某月某日。這主要是因?yàn)?,食品?strong>非常復(fù)雜、活躍的系統(tǒng)。
這就像薛定諤的貓一樣
臨近保質(zhì)期的食品究竟壞沒(méi)壞打開(kāi)才知道
(臨期牛奶是否變質(zhì)更是讓人捉摸不透 圖:圖蟲(chóng)創(chuàng)意)▼
那么,食品保質(zhì)期相關(guān)的研究,到底在研究什么呢?
便利店人來(lái)人往,冰柜時(shí)常被打開(kāi)又關(guān)閉,時(shí)間久了里面的冰淇淋可能會(huì)融化變形。雖然融化的冰淇淋還在保質(zhì)期限內(nèi),食用后大概也不會(huì)食物中毒,但我們依然認(rèn)為這根冰淇淋品質(zhì)不好了。這種變質(zhì)是由于食品儲(chǔ)存不當(dāng),溫度反復(fù)升降而引起的變質(zhì)。
尤其是剛進(jìn)入夏天,很容易買(mǎi)到
塵封許久“身材走樣”的“老冰棍”
(不過(guò)咱還是照吃不誤圖:圖蟲(chóng)創(chuàng)意)▼
所有食物都會(huì)變質(zhì),變質(zhì)方式也很復(fù)雜,通常由多個(gè)機(jī)制共同作用。想要阻止食品變質(zhì)基本上是不可能的,了解食品變質(zhì)的機(jī)制目的,就是盡可能地預(yù)測(cè)或延長(zhǎng)食品保質(zhì)期。
食品中常見(jiàn)的變質(zhì)機(jī)制有以下5種。
一是水分轉(zhuǎn)移導(dǎo)致的食品變質(zhì)。在許多食品中,水是最主要的成分。因此許多食品對(duì)水分的轉(zhuǎn)移很敏感,如蔬菜沙拉中沙拉吸水變稀,餅干吸水失去脆性。
食品包裝中常常可以看到的干燥劑
就是延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的“大功臣”
(圖:shutterstock)▼
而且,只要存在水分梯度,復(fù)合產(chǎn)品中的相鄰組分之間就會(huì)發(fā)生水分的轉(zhuǎn)移,即便在冷凍溫度下,水分轉(zhuǎn)移也不會(huì)停止。例如,為防止水分轉(zhuǎn)移,人們會(huì)在冰淇淋蛋卷內(nèi)部涂上一層巧克力等油脂類(lèi)涂層,以延緩蛋卷吸水變軟。
人類(lèi)為了吃真是費(fèi)了不少腦子
(圖:圖蟲(chóng)創(chuàng)意)▼
二是微生物引起的食品變質(zhì)。微生物是目前導(dǎo)致食品變質(zhì)最重要的因素,也是人們?nèi)粘W钤谝獾氖称纷冑|(zhì)類(lèi)型。許多食品技術(shù)的首要目標(biāo)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(wěn)定性的各種保存技術(shù)也有助于選擇延長(zhǎng)保質(zhì)期的最合適方法。
微生物無(wú)處不在
稍有不慎,好好的食物就成“培養(yǎng)基”了
(圖:圖蟲(chóng)創(chuàng)意)▼
主要的保存技術(shù)通過(guò)以下機(jī)制發(fā)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(zhǎng)(冷藏、冷凍、干燥、真空包裝、酸化、發(fā)酵、添加防腐劑),限制微生物進(jìn)入產(chǎn)品(無(wú)菌處理、凈化、包裝)。
食品在生產(chǎn)包裝儲(chǔ)存的過(guò)程中
時(shí)刻得提防著和我們“搶飯吃”的各類(lèi)微生物
(巴氏殺菌 圖:shutterstock)▼
三是除水分外的物質(zhì),如氧氣、氣味或香料等轉(zhuǎn)移導(dǎo)致的食品變質(zhì)。如PET瓶包裝的碳酸飲料中的二氧化碳會(huì)逐漸損失而導(dǎo)致氣泡消失,一瓶500毫升的PET包裝的碳酸飲料可損失多達(dá)60%的二氧化碳。包裝材料中的重金屬會(huì)遷移到食品中,從而可能導(dǎo)致食品變質(zhì)。
剛生產(chǎn)出來(lái)的碳酸飲料喝起來(lái)應(yīng)該更“得勁”
(圖:shutterstock)▼
四是化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的變質(zhì)。食品是由化學(xué)物質(zhì)組成的,大多數(shù)用于制造食品的原料都是生物原料,因此食物中的這些不可避免會(huì)互相發(fā)生反應(yīng)。這些主要的化學(xué)反應(yīng)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相互作用。
切開(kāi)的蘋(píng)果放久了會(huì)變色
就是發(fā)生了酶褐變
(圖:shutterstock)▼
例如,油脂氧化會(huì)導(dǎo)致不良的“異味”(酸?。┖蜌馕兜漠a(chǎn)生。鮮肉中的肌紅蛋白氧化會(huì)使肉的顏色變得暗沉,讓人感覺(jué)肉很不新鮮。甜味劑阿斯巴甜常用于“無(wú)糖”飲料中,在適當(dāng)?shù)臏囟群蚿H條件下,它也會(huì)緩慢水解,導(dǎo)致產(chǎn)品的甜度逐漸降低。
氧化變暗的肉,在紅燈的“潤(rùn)色”下
通通變成了“小鮮肉”
(圖:圖蟲(chóng)創(chuàng)意)▼
五是光誘導(dǎo)變化,即暴露于日光和人造光導(dǎo)致的食品變質(zhì)。抗壞血酸在氧氣和光的存在下迅速分解,分解隨著光照的增加而增加。許多天然色素(如核黃素、葉綠素)對(duì)光敏感,光照會(huì)導(dǎo)致褪色。
胡蘿卜中就含有豐富的B族維生素和維生素C
避光儲(chǔ)存能有效防止其營(yíng)養(yǎng)流失
(這堆蘿卜一看就是沒(méi)做好防曬 圖:shutterstock)▼
在以上五種食品變質(zhì)的機(jī)制中,溫度是最關(guān)鍵的影響因素,會(huì)影響以上所有導(dǎo)致食品變質(zhì)的機(jī)制,因此在所有的保質(zhì)期研究中都會(huì)評(píng)估溫度的影響。
了解了食品變質(zhì)的類(lèi)型,研發(fā)人員就要想辦法預(yù)測(cè)食品的保質(zhì)期了。食品保質(zhì)期可通過(guò)試驗(yàn)法、文獻(xiàn)法、參照法確定。
文獻(xiàn)法和參照法比較好理解,就是根據(jù)現(xiàn)有的文獻(xiàn)和相似產(chǎn)品來(lái)確定食品保質(zhì)期。而試驗(yàn)法就是根據(jù)以上介紹的機(jī)制,通過(guò)基于食品穩(wěn)定性的試驗(yàn)確定食品的保質(zhì)期,可分為長(zhǎng)期穩(wěn)定性試驗(yàn)和加速破壞性試驗(yàn)(ASLT)。
兩種試驗(yàn)方式有著不同的適用對(duì)象
但長(zhǎng)期穩(wěn)定性試驗(yàn)更普適一些▼
顧名思義,長(zhǎng)期穩(wěn)定性試驗(yàn)是指在真實(shí)或模擬真實(shí)的溫度、濕度、光照等貯存環(huán)境參數(shù)條件下進(jìn)行的,分析食品在整個(gè)生命周期內(nèi)的物理、化學(xué)、微生物狀況隨時(shí)間變化的程度和規(guī)律,以確定或驗(yàn)證食品保質(zhì)期的研究方法。其缺陷也很明顯,就是試驗(yàn)時(shí)間太長(zhǎng),不適應(yīng)產(chǎn)品高速更新?lián)Q代的情況。
試驗(yàn)的參數(shù)的選擇及試驗(yàn)條件的設(shè)置
直接影響著保質(zhì)期預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性
(試驗(yàn)變量條件設(shè)置參考)▼
加速破壞性試驗(yàn)通過(guò)將食品樣品置于一個(gè)或多個(gè)溫度、濕度、氣壓和光照等外界因素高于正常水平的環(huán)境中,促使樣品在短于正常的劣變時(shí)間內(nèi)達(dá)到劣變終點(diǎn)。簡(jiǎn)言之,加速破壞性試驗(yàn)采取的是比實(shí)際貯存環(huán)境參數(shù)更加惡劣的貯存條件。
加速破壞性試驗(yàn)一般適合于特定的食品類(lèi)型
冷凍食品就不太適合這種試驗(yàn)方式▼
在加速破壞試驗(yàn)過(guò)程中,還要定期檢測(cè)、收集樣品在劣變過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù),經(jīng)分析計(jì)算后,推算出食品在預(yù)期貯存環(huán)境參數(shù)下的保質(zhì)期。通常情況下,溫度每上升10℃,則劣變反應(yīng)速度加倍。
設(shè)計(jì)加速破壞性試驗(yàn)時(shí),常將溫度作為關(guān)鍵因素,甚至作為唯一因素。由于涉及到計(jì)算,較復(fù)雜加速破壞性試驗(yàn),如多溫度試驗(yàn)法可能還會(huì)要求試驗(yàn)人員有較高的數(shù)學(xué)要求。
不過(guò)采用多變量的加速試驗(yàn)
會(huì)比單變量的加速試驗(yàn)更準(zhǔn)確可靠一些
(香菇采后保質(zhì)期預(yù)測(cè)模型 圖:Yanjie Li )▼
不過(guò),加速破壞性試驗(yàn)也存在一些局限性。由于食品成分的復(fù)雜性,隨著溫度升高,食品組分之間可能互相影響,如物理狀態(tài)的變化(固體脂肪的熔化),這反過(guò)來(lái)會(huì)影響某些反應(yīng)的速率。
延長(zhǎng)食品保質(zhì)期大多是從商業(yè)角度考慮。在許多情況下,生產(chǎn)廠(chǎng)家大多希望食品保質(zhì)期可以延長(zhǎng)。但是,延長(zhǎng)保質(zhì)期的方法必須建立在我們對(duì)食物變質(zhì)的各種機(jī)制的理解之上。延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的能力也反映了我們對(duì)其變質(zhì)機(jī)制的了解程度。
在尋找延長(zhǎng)保質(zhì)期的方法過(guò)程中
也誕生了不少獨(dú)具風(fēng)味的食品
(圖:shutterstock)▼
從商業(yè)的角度,延長(zhǎng)保質(zhì)期通常會(huì)帶來(lái)以下好處:消除食品生產(chǎn)的高峰和低谷,為消費(fèi)者提供更廣泛的選擇,用于季節(jié)性增加銷(xiāo)售或特別促銷(xiāo)的庫(kù)存,擴(kuò)大銷(xiāo)售地區(qū),減少因?qū)嶋H產(chǎn)品故障或零售貨架上時(shí)間不足而造成的產(chǎn)品浪費(fèi)。
保質(zhì)期長(zhǎng)的食品還能作為儲(chǔ)備糧以備不時(shí)之需
(圖:shutterstock)▼
科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍,或許為了達(dá)到長(zhǎng)保質(zhì)期,一些營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)損失,但是客觀(guān)上也改善了我們消費(fèi)者的生活品質(zhì)。如食品保質(zhì)期的延長(zhǎng)豐富了我們的選擇:我們可以隨時(shí)吃到世界各地、一年四季的水果;進(jìn)口食品在經(jīng)歷了幾個(gè)月的海運(yùn)后,依然可以安全食用。
我們現(xiàn)在吃的食物幾乎都離不開(kāi)食品科技在背后的支持
(總之我先炫為敬 圖:圖蟲(chóng)創(chuàng)意)▼
因過(guò)度加工而損失的營(yíng)養(yǎng),可以從生鮮中獲得;堅(jiān)持一段時(shí)間的蔬菜沙拉后,可以偶爾選擇“肥宅快樂(lè)水”放肆一下。
古人說(shuō),魚(yú)和熊掌不可兼得,但是現(xiàn)在的我們?cè)谪S富的食品選擇下,完全可以做到營(yíng)養(yǎng)和美味兼得。
參考資料:
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[5] (Dominic Man).Food Industry Briefing Series Shelf Life[M]. ACS, 2001
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封面:壹圖網(wǎng)
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