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沒有防腐劑,古人是如何防止食物腐爛的?

2022-11-13科學

古代沒有微生物的概念,人們也不了解食物裏分子級的反應;

但有意思的是,在防腐這件事兒上,古人比我們想象的要聰明得多。

——現在主流的防腐技術, 其實很多還在沿用古人的思路和原理 ,只是裝置和方式更先進而已。

我們一起來看一下吧。

來源:pexels

「脫水」

把食物裏的水分去掉,可以說是 最基礎的防腐方式 了。

——食物在低水分的情況下, 微生物腐敗和化學劣變的速度都要慢很多 。因為水分不但是微生物生長的必須條件,也是化學反應中「物質傳遞」的基礎。

一般來說,食物幹燥的方式就是簡單的「風吹日曬」,但在南美洲的安第斯族,居然在原始的條件下把更高級的「冷凍幹燥」給搗騰出來了。

是的,就是和我們現在 凍幹咖啡、凍幹水果片/蔬菜、凍幹豆腐 一樣的技術。

安第斯人一般在冬天夜晚把肉凍硬了,白天時候讓冰晶在陽光下昇華,晚上再繼續凍硬,迴圈直到水分脫除為止。
原始狀態下「冷凍幹燥」的牛肉,又叫Jerky

為什麽說冷凍幹燥更高級呢?

一般來說,冷凍幹燥能更好地保護食物的組織結構和風味。凍幹的食物用水簡單泡一下後, 可以還原成接近新鮮時的狀態

——這和咱們想象中硬邦邦、縮成一團的肉幹不一樣吧?

經過完全凍幹、鹽漬後,肉類至少能保存3-4個月,仔細保存的話甚至能達到半年,足夠它們度過不容易保存食物的夏季了。

「鹽漬」

高濃度的「鹽」能讓微生物細胞把鹽吸進去,把水吐出來,部份不耐鹽的微生物就會死掉、或者被抑制。

當然,古時候的鹽防腐能力這麽好,也跟鹽裏面含的一種雜質有關 (古代鹽純度比較低)。

比如 有一種像鹽一樣的結晶(硝酸鉀KNO3) ,也叫硝石,它能增強鹽的防腐能力。

硝酸鉀在耐鹽細菌的代謝下會產生亞硝酸鹽:它能抑制脂肪氧化,也有抑制肉毒桿菌等致病菌的效果。

用亞硝酸鹽防腐的肉類會變成明亮的粉紅色,如下圖右。
硝石和鹽漬的牛肉,來源[2]

好玩的是,鹽裏面的「雜質」才是防腐的主力選手

——這個謎底也是人類發現了微生物的存在,並且監測到硝酸鹽到亞硝酸鹽的轉變以後才揭開的。

直到今天,亞硝酸鹽還是一種非常有效的肉類防腐劑;當然,它在食品中的添加是有限量的,這兒就不展開說了。

而且,目前正在使用的化學防腐劑, 山梨酸鉀、苯甲酸鈉等,也大多借鑒了「鹽漬」防腐的原理

創造一個不利於微生物的環境,抑制它們代謝、生長和繁殖。

「煙熏」

自從我們的祖先征服了火以後,人類就學會了用植物燃燒生成的煙來保存食物。

這其實就是 把植物裏面一些易揮發的、有抑菌作用的天然物質「移」到了食物的表面

煙熏鮭魚,來源[3]

——這也是現在一部份天然防腐的原理 ,只是現在人們更精確地把植物裏有抑菌、抗氧化作用的精油、酚類化合物提取出來使用了。

「發酵」

發酵和腐爛其實只有一線之差。

兩者都是微生物作用的結果 :一個利用有益的微生物,一個利用致病的微生物。

發酵其實是和(輕度的)鹽漬結合起來使用的,利用了鹽抑制細菌的效果,只允許一部份耐鹽的有益菌生長。

像我們今天吃的魚露,其實也是類似的高鹽自然發酵的食物。

在發酵的過程中, 食物防腐的能力也在逐步增強

因為微生物的「排他性」, 發酵過程中會生成可以抑制其他細菌生長 的有機酸、多肽、細菌素等物質。

這樣就起到了防腐的目的。

另外,因為古代都是無幹預的自然發酵,這些發酵食品會有很濃郁的「怪味」,也不是每個人都可以接受的。

可以參考臭豆腐、藍紋起司的味道。

最後,發酵防腐的原理在今天也還在繼續地使用著

人們把發酵產生的乙酸、丙酸等有機酸,和納他黴素、乳酸鏈球菌素等無害的細菌素提取出來,做成了天然的防腐劑。

——只要發酵的防腐能力,不要自然發酵的奇怪風味了。

「油封」

油封其實不一定用油 ,像用糖/酒精腌的水果 (水果罐頭),醋腌的酸菜,油漬的橄欖等都是類似的原理:

用有抑菌、隔菌作用的液體包圍食物, 杜絕外界微生物的接觸 (當然,食物油封之前也會加熱滅殺內建的細菌)。

在陰涼的地方,油封的食物一般能放上好幾個月,不過可能會因為油脂氧化而帶有一點油哈味。
來源[4]

即使到現在,在歐洲還有用油封食物的習慣,不過更多是作為一種烹飪的手段,比如法國的油封肉。

今天的罐頭食品也是借鑒了油封的原理

①滅殺內建的細菌;②密封,防止外界微生物的進入。

一些品質好的罐頭食品, 在沒有防腐劑的情況下能放上幾年、甚至十幾、二十年 ,部份軍用食品,或者「末日食品」,用的就是鐵罐頭的防腐方式。

補充一句:

上面說到的防腐方式,很多時候是結合使用來增強效果的 ,比如脫水+鹽漬,煙熏+脫水,油封+鹽漬等等。

最後

隨著現在食物供給的穩定性以及冰箱的發明,這些防腐手段現在很少直接使用了,或者演變為一種特殊的烹飪方式。

但是,它們的原理被繼續沿用、最佳化,變成了今天更精準的現代化防腐。

從另一種角度來說,古人雖然沒有防腐劑,但他們以自己的智慧和經驗,發明了各種沿用至今的防腐黑科技~

——謝謝閱讀!

資料:

  1. https://www. thoughtco.com/charki-pr eserving-meat-method-170334
  2. https:// keviniscooking.com/how- to-make-corned-beef/
  3. https:// insanelygoodrecipes.com /smoked-salmon-recipes/
  4. https://www. seriouseats.com/ask-the -food-lab-what-the-heck-is-confit
  5. 哈洛德 馬基. 【食物與廚藝】.北京—北京美術攝影出版社, 2013.
  6. https://www. christl.cc/en/Fermented -Sausage/
  7. https://www. acs.org/content/acs/en/ pressroom/presspacs/2020/acs-presspac-august-5-2020/how-microbes-in-starter-cultures-make-fermented-sausage-tasty.html