我国是水果蔬菜生产大国,同时也是水产品生产大国。但全国每年有8000多万吨果蔬腐烂,损失率在30%,直接损失高达1000亿元。水产品的储运一般需要-18℃冷冻,但这种方式高能耗、高成本,而且使得水产品品质也有所下降。这些食物如何保鲜,考验着大国人民的智慧,一些不良商贩也为此“绞尽脑汁”。昨天网上刚流传出部分菜商喷洒甲醛以保白菜新鲜的视频,今天某地方食品药品监督管理局又公告某超市的鲜活鱼类被检出违禁物质孔雀石绿。食物保鲜难道只有这些方法吗?
液氮:冷冻温度低速度快
目前市场上的制冷保鲜库最低只能冻到-18℃,而且温度从常温降到-18℃往往需要十几个小时。但深海鱼类、虾蟹等水产品只有在超短时间内快速被冷冻,才能最大程度保住食材的鲜味、营养和口感,而且冷冻温度越低,解冻后的食材越新鲜。
浙江大学海洋生物综合利用研究所副所长胡亚芹向记者介绍,液氮的最低温度可以达到-196℃,直接冷却能得到极大的冷冻强度,使水产品快速通过冰晶生成带,达到玻璃化冻结的状态,这样能有效抑制水产品的蛋白变性,使其在解冻后品质达到冰鲜的状态,能完美保留食材的新鲜口感。而且液氮无毒无害,不会对食品产生任何安全方面的影响。
金枪鱼主要分布于太平洋、大西洋以及印度洋等热带、亚热带及温带水域,从捕获到市场需要约30天,船上保鲜技术对金枪鱼来说,显得尤为重要。金枪鱼保鲜制冷需要-60℃,传统的制冷方式达不到这个温度,而采用液氮深冷速冻就能快速达到-60℃。液氮深冷速冻技术与传统冷冻保鲜技术相比,速冻效率也有明显提高。速冻100千克梭子蟹到-20℃~-60℃仅需15~30分钟,速冻效率较常规提高了十几倍。
胡亚芹还表示,采用液氮深冷速冻技术,虾、梭子蟹、黄鱼、鲳鱼等水产品半年后与新鲜的相差无几;采用传统的制冷方式,这些鱼虾半年后很容易就腐烂掉了。
其实,早在上世纪70年代,北京、上海等地就曾试验用液氮对蔬菜、水果和鱼类等进行保鲜,虽然取得了很好的效果,但是因为液氮价格高,液氮制冷技术没能得到进一步的发展。如今,随着跨国气体公司竞相在我国建立合资企业,提供先进的空分设备、技术和管理方式,我国低温液体的产量大幅度提高,供应的地区和范围不断扩大,价格大幅度降低。
淄博贝通化工销售有限公司销售负责人向记者表示,纯度99.999%的液氮,如果需求量在10吨以上,价格仅为1元/千克。
价格的降低大大促进了液氮制冷技术的应用。浙江大学海洋生物综合利用研究所研发出的液氮深冷速冻技术,已在舟渔、大洋水产等公司得到应用。世界知名的综合气体与工程集团林德公司也开始借助其在深冷领域的技术优势进入保鲜市场,推出了液氮深冷制冷剂的冻结机。
保鲜剂:复合化领鲜未来
保鲜剂包括化学保鲜剂、生物保鲜剂和复合保鲜剂。采用化学保鲜剂保鲜是用化学药剂对果蔬进行涂抹、喷施或熏蒸,以杀灭或抑制果蔬贮藏环境中的微生物,从而降低腐烂率,达到保鲜的目的。目前在水产品中应用较多的是化学保鲜剂,如有机酸、亚硝酸盐和硝酸盐等几大类;常用的蔬菜瓜果化学保鲜剂有联苯、噻苯咪唑、抑霉唑、多菌灵等。生物保鲜剂按其来源可分为植物源、动物源和微生物源生物保鲜剂,其中植物源生物保鲜剂有大蒜素、植物香精油、丁香、迷迭香和茶多酚等。
近些年,某些水产、瓜果蔬菜商贩滥用化学保鲜剂,造成食品安全事件频发,使老百姓对化学保鲜剂产生恐慌心理。
但实际上,化学保鲜剂按照标准应用对人体是安全的。“可以说,没有化学保鲜剂就没有现代食品工业。长期以来,化学保鲜剂由于价格低廉、使用简单、使用量少等优势,在水产品加工和储运过程中发挥着重要作用,在蔬菜储藏运输中使用也较为广泛。”渤海大学教授励建荣说。
胡亚芹也向记者表示,虽然有液氮深冷速冻技术,但是根据货架期,仍然需要保鲜剂与深冷速冻等保鲜方式发挥协同作用。
励建荣指出,化学保鲜剂虽然过量食用对人体健康有一定危害,但这都是违规操作造成的。在现阶段,多数生物保鲜剂的抑菌作用不如化学保鲜剂强,而且生物保鲜剂的生产成本太高。比如鱼精蛋白虽然有较好的保鲜效果,但是如果单独使用成本太高,化学保鲜剂不可能在短时间完全被生物保鲜剂取代。
励建荣介绍,将化学保鲜剂和生物保鲜剂混合使用,将多种生物保鲜剂复配形成复合生物保鲜剂,以降低化学保鲜剂的使用量是保鲜行业的发展趋势。比如将壳聚糖和丁香精油复合保鲜液涂覆在鳕鱼表面,可形成保护膜,既可达到延缓微生物生长繁殖,又能使鱼体具有鲜艳的外表。
河北科技大学教授李书国也认为,单一的生物保鲜剂自身有较好的抗菌抗氧化性能,但保鲜效果有限,常常需要将具有不同功能的保鲜剂按照一定比例混合,发挥协同作用,形成一种保鲜性能更加优越的高效复合生物保鲜剂,最大限度地发挥保鲜效果。
记者还了解到,去年底,由宁波市农业科学研究院牵头承担,山东农业大学、南通圣唐生物化工科技开发有限责任公司、西安交通大学、浙江大学、中国科学院华南植物园等5家单位参与的国家科技支撑计划“果蔬绿色化学保鲜剂的研发”项目启动,针对化学保鲜剂使用过程常伴随的产品安全问题,以柑橘、杨梅、梨、苹果、芒果、番木瓜、猕猴桃、竹笋、食用菌等易腐生鲜农产品为主要对象,重点研发新型绿色化学保鲜剂。
薄膜/保鲜纸:降低食物呼吸强度
国内外大量研究表明,科学合理的包装技术对水果和蔬菜的腐化变质和萎蔫皱缩有明显的抑制作用。目前使用的果蔬保鲜包装材料以薄膜居多,如聚乙烯(PE)薄膜、聚氯乙烯(PVC)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚苯乙烯(PS)薄膜、聚偏二氯乙烯(PVDC)薄膜等。
大连民族学院教授刘程惠指出,薄膜包装能有效抑制果蔬贮藏保鲜过程中水分的蒸发,降低果蔬呼吸强度和质量损失率,延缓叶绿素的分解,延长贮藏期,提高保鲜效果。
海南大学李雯教授表示,包装方式、包装材料的厚薄都可对包装袋的微环境产生不同影响,从而表现出不同的保鲜效果。对乙烯吸收剂密封包装与保鲜膜包装、保鲜袋打孔3种形式包装的荷兰豆进行比较,乙烯吸收剂密封包装保鲜效果最好,可以有效地抑制荷兰豆成熟老化过程,保持荷兰豆风味品质和营养品质。
有专家对0.05毫米PE膜、微孔膜、0.03毫米PE膜贮藏保鲜鲜食大豆进行比较,发现0.03毫米PE膜适宜用于鲜食大豆的保鲜,效果最好,0℃条件下,鲜食大豆可以贮藏50天以上。用低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)两种不同材质及厚度0.01毫米和0.03毫米的包装材料制成包装袋保鲜新鲜香椿,结果显示,厚度0.03毫米的LDPE包装袋能有效降低香椿贮藏过程中的失重率、脱叶率,使叶片保持明亮鲜艳的红色,延长香椿贮藏保鲜期至25天。而且,贮藏后的香椿亚硝酸盐含量低于贮藏前,降低了香椿食用的安全风险。
采用环境友好、复合型抗菌包装材料将是未来食物包装的趋势。上海海洋大学教授杨福馨介绍说,抗菌包装保鲜膜是将抗菌剂加入到聚合物中,得到具有抑制微生物增殖和杀灭菌类的新型包装材料,可以有效抑制食品在贮藏和处理过程中存留于表面的细菌,从而延长产品的货架期,并提高安全性。比如以聚乙烯醇为基膜材料,加入茶多酚、丙酸钙、对羟基苯甲酸乙酯,制得的聚乙烯醇抗菌包装薄膜,对鱼类冷藏保鲜效果很好。
保鲜纸出现后,则有替代保鲜薄膜之势。保鲜纸是以木质纤维为基材,具有可降解、制作和使用方便等优点,逐渐成为了开发与应用研究的热点。保鲜纸多以牛皮纸或者其他包装用纸为基体,在制作纸浆的浆料中添加保鲜剂,在纸张表面涂覆保鲜剂;或利用纸张本身的多孔性和透气性,将纤维或者纸张浸渍保鲜液,利用纤维间或纸基表面缓慢释放的有效保鲜成分,清除引起果蔬腐烂的细菌,抑制乙烯等催熟气体的残留。而且,保鲜纸本身也能阻隔微生物的扩散,减少微生物在个体间的传播,使果蔬长时间保鲜。
东北林业大学肖生苓教授认为,保鲜纸的研究应该向着更细化的方向发展,应根据不同地区、不同类型的水果,开发不同类型的保鲜纸。同时,还应研究保鲜剂用量、保鲜剂的存在形式与保鲜效果之间的联系,保鲜剂对保鲜纸物理性质的影响等。