食物不坏一定是防腐剂的功劳吗？
轮值编辑说：最近两天推送了《没营养？防腐剂？其实多数人对罐头食品的认识都是错的》和《说说咸菜和亚硝酸盐这对“难兄难弟”》两篇文章，看过大家的评论，能看出有相当一部分读者对于现代食品工业心存疑虑，同时也好奇其背后的科学技术细节，提供更多这方面的内容，是否有助于大家吃的更放心一些呢？今天再推送一篇云无心的文章吧，欢迎诸位在留言给出读后感。
另外，昨天的《性和非对称：骆驼的鸡鸡为啥长这样？》一文推送后，有超过留言数量上限的读者表示无法接受竟然没有那种图片看！这里要解释一句，这篇文章英文原文也没有那些无法描述的配图啊，文章的精彩之处就在于作者精妙的语言、译者出色的翻译，加上桔子耗费心力给予的语言润色，昨天一气之下没有读完全文的，今天再读读看呗？
【Anti-Theft Lunchbag，一种印有霉菌斑图案的食品袋。图片出处：blogs.browardpalmbeach.com】
当面对一种长时间没有变坏的食物，人们的第一反应是：一定加了许多防腐剂。近日（本文写于2013年5月）流传的一则新闻是：美国犹他州男子于1999年在麦当劳买了个三明治，无意间保存至今。令人吃惊的是，它看起来和14年前没有多大变化。他当时是为了向朋友们证明防腐剂可以使一些食品长久保持“新鲜”，所以就买了个三明治打算放一个月再拿出来。但是事后他忘记了，所以保存至今。唯一的变化就是酸黄瓜解体了。
具体到新闻中的汉堡为什么不坏，没有看到食物难以定论，但是可以做出合理推测。这里，我们首先来讲解一下“食物防腐的基本理论”，然后介绍“不用防腐剂的防腐措施”，最后来“推测汉堡没坏的可能原因”。
如何防止食物的腐坏？
需要强调一下：“食物没有腐坏”跟“食物没有变质”是不同的概念。“腐坏”通常是指长了细菌或者霉菌，而“变质”还包括其他的导致食物品质下降的情况，比如油脂氧化、失去固有风味、口感变差等等。因为腐坏跟食用安全密切相关，所以更受关注，这里也只讨论这一变化。
腐坏的发生是因为微生物（细菌或者霉菌）的生长，需要营养物质、水分和适当温度与酸度等条件。一般而言，多数食物中不会缺乏营养物质，只有极少的比如白酒、盐等，无法支持微生物的生长。而水分是细菌和霉菌生长的先决条件，这个条件不是直观的“水含量”，而是“水活度”。它不仅跟食物的含水量有关，还跟水与食物的结合状态有关。简单说来，就是当食物的水含量小到一定地步，细菌和霉菌就无法生长了。比如糖、蜂蜜、脱水蔬菜、方便面等等，都因为水含量很低所以难以腐坏。温度与酸度是微生物生长的环境条件。一般而言，酸度越高（pH值越低），微生物越难生长。而温度则尤其需要一个适宜范围，过高过低都不行。除此之外，微生物生长还需要有一些“种子”，所以如果可以不让微生物的“种子”接触到食物，哪怕有适合细菌和霉菌适合生长的环境，食物也不会腐坏。
【“现代微生物学之父”路易·巴斯德故居中展出的当年巴斯德否定“自然发生论”用的鹅颈瓶，里面乘有煮沸后冷却的肉汤，瓶颈和外界空气贯通，100多年过去了，肉汤依旧清澈，没有滋生细菌或霉菌。图片来源：coloradorotarygoestofrance.wordpress.com】
那些不用防腐剂的防腐措施
微生物要生长，需要满足上述的所有条件。而防腐，只需要搞定一条就可以。当然，因为每一条要想“彻底搞定”都不容易，现实中往往是多管齐下，让微生物们“躲过了初一躲不过十五”。
干燥。这或许是人类最早懂得的防腐措施。那些容易腐坏的食物，只要在变坏之前晒干或者烘干，也就可以长期保存了。除了粮食，很多传统食品这是这么保存的。在农村，许多人会把萝卜、红薯、豆角、竹笋、土豆片、香菇等等晒干，就可以长期保存了。即使是肉，在高盐的帮助下把表面烤干，也可以实现防腐——腊肉、风肉、香肠，都是如此。加工食品中，方便面是这一技术的代言人。不管是油炸的还是风干的，面中的水活度都低于细菌生长的最低需求，所以并不需要防腐剂。只要不开封然后受潮，方便面的干燥足以防腐了。
盐渍。一般细菌在高盐环境中难以生长。除了前面提到的腊肉，各种酱菜、咸菜的核心也都是高盐防腐。
糖渍。这一防腐措施的核心还是高糖环境中水的活度低，各种蜜饯是这一措施的代表。
低温。在冷冻温度下（低于-18C），虽然让食物腐坏的微生物没有死，但是停止了折腾，不能生长了。只要不化冻，它们也就无法闹事。
罐装。罐头食品通过先密封，然后彻底加热的方式来防腐。经过长时间的高温加热，其中的细菌被杀光。因为已经密封，环境中的细菌也无法进入。没有了星星之火，不管罐头内的食物多么适合，也不会有细菌长起来。“超高温加热然后无菌包装”是食品工业上的另一种常用方案。其原理跟罐头一样，也是通过超高温加热杀光细菌，然后无菌包装杜绝细菌进入，从而在不需要防腐剂的情况下实现防腐。可以常温储存的牛奶和动车上的盒饭是消费者熟知的代表。
【超高温瞬时处理超高温瞬时灭菌（UHT）后用无菌包装密封是一种常见的常温储存液体的方式。此类产品无需防腐剂在常温下保质期可以有45天至9个月甚至更长，但一旦密封需要冷藏，并在7~10天内喝完。】
汉堡为什么没有坏
基于上面的讨论，再来看汉堡的问题。相对来说，麦当劳的卫生条件还是不错的，汉堡的灭菌也比较充分。美国犹他州算是比较干燥的地方，只要那个汉堡在细菌或霉菌长起来之前变得足够干，再往后也被不会长出细菌或者霉菌了。至于“酸黄瓜解体”，要知道酸黄瓜含水量在94%左右，完全干燥之后只剩下一点点，看起来几乎是“没有了”。
这一现象也不难重现。在夏天的北方，把馒头片或者米饭摊开放在窗台上，用不了多长时间也就变干了。把它们放在不受潮的地方，过十几年来看，也还是没有“腐坏”。
其实，快餐食品并没有多大的防腐压力。配送的半成品是冷冻保存的，成品做出来，几十分钟之后风味口感就大大不如，所以总是现做现吃。它本来就没打算长时间保存，也没有必要往里面加入防腐剂。
防腐剂的检测不是什么艰难的事情。买几个汉堡，送到一个靠谱的食品检测中心，花费不了多少钱，就可以得到专业可靠的结论。个别消费者用汉堡不坏这种现象来“证明”其中含有防腐剂，只能作为一种娱乐。那么多媒体却把这个“新闻”当作了快餐食品“含有大量防腐剂”的证据，不能不说实在有点无厘头。
松鼠简介
云无心，科学松鼠会的骨灰成员。食品工程博士，在美国食品行业做了10年的研发工作，熟悉食品的研发生产和营销。对传统食品中的科学奥秘深有兴趣，应邀担任《舌尖上的中国2》以及《舌尖上的新年》科学顾问。在多家媒体开设有个人专栏，出版了一个科普系列《吃的真相》（1～4），还有一本《吃的常识》以及四人合集《宝贝别怕》。
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