文：錢程
來源：FoodWine吃好喝好（ID：FoodWineChina）
新鮮的食物富含營養(yǎng)，人愛吃，微生物也愛吃。而食用腐敗變質(zhì)的食物，可能會食物中毒。因此，必須趕在微生物大量繁殖之前吃掉。但如果無法立刻吃完，該怎么保存食物？這個(gè)千古難題，一直制約著人類發(fā)展。
早在史前，人類還未學(xué)會用火時(shí)，風(fēng)干、曬干等技術(shù)很可能已經(jīng)進(jìn)入生活中。通過干制，減少食物中的水分，微生物也就難以生存，這就是最早的防腐技術(shù)。火的使用，讓熏、烤等新的防腐技術(shù)逐漸出現(xiàn)，一方面降低食物中的水分，另一方面通過加熱，殺死食物中的微生物，也能延長保存時(shí)間。除了直接處理食物本身外，人類發(fā)現(xiàn)把食物放在常見的調(diào)味料里，往往也能起到很好的防腐效果。所以，鹽腌、糖漬、酒泡、油封等進(jìn)階防腐技術(shù)相繼出現(xiàn)。鹽腌和糖漬主要利用高滲環(huán)境阻止微生物繁殖；泡酒則是利用酒精本身的殺菌功能，讓微生物無法存活；油封則是因?yàn)榧冇椭袥]有水，外界微生物無法進(jìn)入。
古代人并沒有微生物的概念，他們只是發(fā)現(xiàn)這些方法能延長食物保存的時(shí)間，在口口相傳中成了經(jīng)典做法。從廣義上講，這些有防腐作用的調(diào)料，都能被看作最早的防腐劑。
現(xiàn)代意義上的化學(xué)防腐劑，在古代也曾出現(xiàn)。歐洲中世紀(jì)以來，在腌制火腿、香腸等肉制品時(shí)加入硝石，主要成分是硝酸鹽，在肉制品中轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，起到防腐作用。硝酸鹽和亞硝酸鹽，至今仍作為防腐劑，在加工肉制品中廣泛使用。淮揚(yáng)菜水晶肴肉，原名叫水晶硝肉。在腌制過程中，添加硝石是不可或缺的，不僅能防腐，也使肉本身色澤紅潤，讓人食欲大開。由此可見，防腐劑并不是新東西，它與人類文明同步發(fā)展，有些可以被稱作老祖宗的智慧。
20 世紀(jì)初，隨著化學(xué)工業(yè)的進(jìn)步，人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多種新型防腐劑，并批量制造。目前在配料表上最常見的防腐劑，如山梨酸鉀、苯甲酸鈉、丙酸鹽等，都是在這個(gè)時(shí)期大量出現(xiàn)在食品工業(yè)中。
目前，人類保存食物的方法比古代豐富太多 —— 高溫滅菌、低溫冷鏈、閃凍鎖鮮、無菌灌裝等等，但在很多情況下，防腐劑還是非常重要的 —— 它更像是一個(gè)保險(xiǎn)機(jī)制，沒有它，食物或許能吃，但安全性則會大打折扣。
食品防腐劑的種類繁多，但主要作用大致相同 —— 抑制食品中微生物的繁殖，延緩食品腐壞變質(zhì)的時(shí)間。需要注意的是抑制和殺滅的區(qū)別，通常食物中添加的防腐劑無法殺滅微生物，只能讓其生長速度變慢。因此，食品加工過程中的潔凈度很重要，防腐劑只是在此基礎(chǔ)上提供進(jìn)一步的保護(hù)作用。
防腐劑和抗氧化劑的概念也容易被混淆。防腐劑的目的是防止微生物繁殖，而抗氧化劑的作用是防止食品氧化酸敗。兩種變化都是食品變質(zhì)，但微生物繁殖是生物導(dǎo)致的變化，氧化酸敗則是化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的變化。
按照中國法規(guī)《GB 2760-2024 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，目前在食品中可用的防腐劑共有 26 種。按照來源可分為微生物發(fā)酵和化學(xué)合成兩種。微生物發(fā)酵手段獲得的防腐劑包括那他霉素、溶菌酶、乳酸鏈球菌素等；化學(xué)合成的防腐劑則包括苯甲酸鈉、山梨酸鉀、硝酸鹽 / 亞硝酸鹽等。在一些國家的法規(guī)中，微生物發(fā)酵生產(chǎn)的防腐劑被稱作天然防腐劑。但中國法規(guī)并沒有明確的天然或非天然的定義。
對于一種防腐劑來說，最重要的特征是抗菌譜。食品中的微生物多種多樣，如細(xì)菌、霉菌、酵母、甚至病毒等。通常，我們希望防腐劑對所有微生物都有效，達(dá)到盡可能廣譜抗菌。實(shí)際上，每種防腐劑都有自己優(yōu)勢短板。比如，丙酸鹽對于霉菌抑制非常有效，但對于細(xì)菌的防腐效果一般；乳酸鏈球菌素則針對一類名為革蘭氏陽性菌的細(xì)菌最為有效，其他微生物效果一般。
每種食品最適合生長的微生物不一樣，所以食品工程師通常會選用不同種類的防腐劑，進(jìn)行特異性抑制。有時(shí)，我們會在配料表中看到某食品使用了不只一種防腐劑，很可能是因?yàn)閱我环栏瘎┛咕V太窄，不同防腐劑復(fù)配，可以把抗菌譜拉寬一些，讓食品安全更有保證。
除了抗菌譜外，還有很多因素會影響防腐劑的作用效果。比如食品本身的 pH 值、水活度、儲存條件，防腐劑本身的溶解性、熱穩(wěn)定性，以及法規(guī)允許的使用范圍和限量等。根據(jù)這些因素總體考慮，在某種特定食品里添加的防腐劑，往往多為常見的幾種。比如在醬油、醬料和一些飲料中，山梨酸鉀和苯甲酸鈉最為常見；烘焙面包中脫氫乙酸鈉和丙酸鹽則是經(jīng)典搭配；到了加工肉制品中，亞硝酸鹽則是最常見的防腐劑。
大家對防腐劑的恐懼，源于擔(dān)心其安全性。其實(shí)，跟所有食品添加劑一樣，為了確保一種防腐劑合法可用，會進(jìn)行大量的毒理測試和安全性評估。
在世界范圍內(nèi)，由聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）聯(lián)合管理 JECFA（Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives）負(fù)責(zé)評估防腐劑等食品添加劑的安全性。在中國，食品添加劑安全性評估主要由國家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評估中心進(jìn)行，專家委員會會收集各種不同的證據(jù)，包括 JECFA 的報(bào)告，以及相關(guān)文獻(xiàn)等，綜合考慮，判定某種食品添加劑是否足夠安全可用，制定使用范圍和限量。安全性評估的具體的操作流程大致如下 ——
第一步，毒理學(xué)測試。包括急性毒性試驗(yàn)、亞急性毒性試驗(yàn)、慢性毒性試驗(yàn)、蓄積毒性試驗(yàn)、致癌性試驗(yàn)、生殖毒性試驗(yàn)和致畸性試驗(yàn)等等。根據(jù)這些測試，可以確定一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：「最大無作用劑量」（No-effect level）。在這一步，如果潛在的食品添加劑本身的任何一種毒性過強(qiáng)，最大無作用劑量過低的話，就直接被排除，不能被當(dāng)做食品添加劑使用。
第二步，將無作用劑量除以安全系數(shù)（通常是 100），得出的劑量作為人體每日攝入上限（ADI，Acceptable Daily Intake）。
第三步，暴露評估。收集不同人群各種食品的攝入量數(shù)據(jù)，考慮到不同消費(fèi)人群飲食結(jié)構(gòu)的差異，最終制定出該添加劑的使用范圍和使用量上限，目的是確保如果一日三餐和零食中，食用者食用的所有可能的食物都帶有這種添加劑，攝入總量也不超過人體每日攝入上限。
說到這里，一些常見的、關(guān)于防腐劑的憂慮也就迎刃而解。比如：天天吃防腐劑，在身體里累積了，會不會有害？有害的防腐劑是不能通過蓄積毒性試驗(yàn)的；動物實(shí)驗(yàn)的規(guī)模小、跟人體不同，導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差怎么辦？在安全系數(shù)的前提下，少許偏差不會導(dǎo)致超量問題；不同的食物帶有同一種防腐劑，吃超量了怎么辦？暴露評估已經(jīng)將這種情況考慮在內(nèi)。總結(jié)下來就是，你想的，評估人員早已考慮到了。
其實(shí)，這還不止。食品添加劑使用規(guī)范中還明確了防腐劑的比例加和原則：一種防腐劑可以用 100% 的限量，如果兩種防腐劑一起用，各自使用量不能都加到 100%，各自使用量占各自限量的比例加和是 100% 才行。也就是說，一種食品中防腐劑的種類越多，每種的用量就越小。通過不同防腐劑加滿，大力出奇跡，是不可行的。
各個(gè)國家每隔幾年都會對防腐劑的安全性重新評估，中國也是。有必要的時(shí)候，會縮減防腐劑的應(yīng)用范圍、添加量，甚至直接刪除某種防腐劑。比如最新版的《GB 2760-2024 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中，縮減了防腐劑脫氫乙酸鈉的使用范圍和添加量，將其從面包、烘焙等領(lǐng)域中剔除，對于腌制蔬菜類食品，雖然可添加，但把最高限量調(diào)低了。
之所以會調(diào)整，一方面是發(fā)現(xiàn)了新的危害性證據(jù)。比如有動物實(shí)驗(yàn)研究顯示，多次大量食用脫氫乙酸鈉，可能造成動物取食減少、體重下降、凝血能力下降和肝腎組織變化等問題。另一方面是人的飲食結(jié)構(gòu)變了，之前面包等烘焙食品的食用量不算太多，現(xiàn)在不少人把它當(dāng)成主食。兩方面因素疊加，風(fēng)險(xiǎn)評估中心做出調(diào)整的決定。
已經(jīng)購買的添加脫氫乙酸鈉的面包還能吃嗎？我認(rèn)為可以。風(fēng)險(xiǎn)評估中心調(diào)整脫氫乙酸鈉使用范圍的目的是讓本來已經(jīng)很小的風(fēng)險(xiǎn)，盡可能變得更小，而不是之前未發(fā)現(xiàn)脫氫乙酸鈉有害。而這種調(diào)整，恰恰反映出防腐劑的安全性是有保證的，只要在合理合法的范圍內(nèi)使用，就無需過多擔(dān)心。不過，很多人會想到市場無序和缺乏監(jiān)管，不良商家違法和超量添加防腐劑的問題，這就是另一個(gè)話題了。亂象一直存在，但不能因此否定防腐劑本身的價(jià)值。
如今，市面上越來越多的產(chǎn)品宣稱「0 添加」和「0 防腐劑」。
首先，有些食品不需要加防腐劑，宣稱 0 防腐劑是討好消費(fèi)者的市場行為，利用的是信息不對等。比如一塊一塊包裝售賣的牛油火鍋底料，基本不含水，只有油和香辛料，微生物無法在其中生長，也沒必要添加防腐劑。又或者是罐頭食品，通過高溫滅菌殺死了所有微生物，也沒有必要添加防腐劑。各種干制食品、糖漿、蜂蜜等，也都是類似的情況。
有些食品，不添加防腐劑往往意味著價(jià)格升高。一方面是產(chǎn)品定位高端，另一方面是在不添加防腐劑的情況下，需要改變殺菌方式、殺菌時(shí)間和配方等，造成成本上升。另外，不添加防腐劑還意味著一些食品的保存方式改變、保質(zhì)期縮短。比如，添加防腐劑的烘焙食品往往可以常溫保存數(shù)月，而不添加防腐劑的烘焙食品大多要冷藏保存，保質(zhì)期也僅有幾天。
對于調(diào)味品等食品來說，不添加防腐劑，健康價(jià)值會有所下降。在不添加防腐劑的前提下，想達(dá)到同樣的食品安全程度，就需要增加鹽、糖的含量，達(dá)到防腐效果。這種情況下，健康價(jià)值當(dāng)然比不上加防腐劑的版本。有些食品，不添加防腐劑意味著更高的食品安全風(fēng)險(xiǎn)。比如烹飪醬料，開封后不能立刻用完，在廚房儲存的這段時(shí)間，0 防腐劑的醬料往往更容易發(fā)霉變質(zhì)，如果貿(mào)然使用，反而會影響身體健康，甚至導(dǎo)致中毒。
當(dāng)然，并不是說防腐劑好，只是我們需要了解選擇 0 防腐劑食品的代價(jià)。0 防腐劑不需要成為購物時(shí)選擇與否的因素，多關(guān)注食品的營養(yǎng)價(jià)值、風(fēng)味等其他因素更重要。在我看來，對于本身容易腐壞，不易保存而又準(zhǔn)備存放比較久的食物，購買含有防腐劑的版本反而更安全。當(dāng)然，每個(gè)人都有自己選擇的權(quán)利。
現(xiàn)在，各種新型防腐技術(shù)層出不窮。我相信，在可預(yù)見的未來，防腐劑不僅不會消失，在選擇上，還會更加多樣化和定制化。
目前食品工業(yè)的一大趨勢是「防腐劑天然化」。常見的是利用各種植物提取物復(fù)配，達(dá)到一定的防腐效果。比如大蒜、生姜、丁香中的一些有效成分可以抑制微生物繁殖，將這些有效成分提取、富集，作為防腐劑加入到食品中。很多科學(xué)家和企業(yè)還在著手研發(fā)生物發(fā)酵物防腐技術(shù)，將一些天然成分，通過特定的微生物菌種發(fā)酵，生成多種發(fā)酵產(chǎn)物，達(dá)到防腐抑菌的目的，比如乳清發(fā)酵物、玉米發(fā)酵物、發(fā)酵葡萄糖、發(fā)酵乳糖等。這些細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)物往往含有高劑量的有機(jī)酸和多肽類成分，可以起到不錯(cuò)的抑菌效果。
還可以更進(jìn)一步，把微生物本身加到食品中，發(fā)酵后成為優(yōu)勢菌群，對其他微生物實(shí)現(xiàn)競爭性抑制。比如，酸奶含有多種乳酸菌，抑制了其他外來微生物的滋生，便不容易腐壞?；蛘呃冒?，控制防腐劑精準(zhǔn)釋放的技術(shù)。很多廠商在研發(fā)包埋山梨酸，主要應(yīng)用在面包烘焙領(lǐng)域。包埋山梨酸在和面時(shí)加入，由于包埋體系存在，不影響面包發(fā)酵。面包烘烤時(shí)，溫度升高使包埋體系分解，均勻分散在面團(tuán)中的山梨酸開始發(fā)揮防腐作用。防腐劑也不一定只能添加在食物里。很多科研機(jī)構(gòu)正在研究將防腐劑涂抹在食品包裝袋表面，讓其緩慢釋放，達(dá)到一定濃度，從而抑制細(xì)菌繁殖。
還有一些更小眾的，比如用病毒作防腐劑，噬菌體是一種專門吃細(xì)菌的病毒。選擇多種特異性的噬菌體毒株，放在一起組合成噬菌體雞尾酒，加在食品中，便能達(dá)成防腐目的。這項(xiàng)技術(shù)對于致病菌非常有效，雖然聽起來恐怖，但并不會有損人的身體健康，在美國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)應(yīng)用。讓大眾客觀、理性地看待防腐劑，乃至看待所有食品添加劑，還有很長一段路要走的。希望在可預(yù)見的未來，會有越來越多的人回歸理性，不談防腐劑色變。
