加工食品就是没营养？厨房里办不到的加工技术─认识现代食品加工
为了生产更天然、新鲜、少添加物使用的加工食品，食品科学家积极研发各种对食品品质破坏较小的非热加工技术，希望突破热杀菌的极限。本期ILSI Taiwan专栏邀请财团法人食品工业发展研究所朱中亮资深研究员介绍现代食品加工技术，包括无菌加工技术、超高温短时间灭菌技术、冷冻干燥、栏栅技术、薄膜除菌等杀菌技术，以及制造外观花俏食品的挤压加工技术。
无菌加工技术─灭菌之余美味依旧
随着食品科技日新月异的发展，许多食品加工技术已非是在厨房中就能办到的程度。首先要谈的「无菌加工」，绝对是能被誉为20世纪食品界重大里程碑的一项技术。无菌加工是相对于传统的罐头加工发展出来的先进技术。罐头加工将食品原料杀菁后，装至铁罐并封口隔绝外界环境，再透过杀菌釜高温灭菌，将铁罐内部的微生物都杀死后，才能常温保存。但是这样灭菌处理的食品因经过长时间加热杀菌，风味并不好。因此科学家想到，在原料填充至罐头前先灭菌处理，而包装容器也同样先灭菌，使食品与容器都达到无菌状态，最后才在无菌环境中充填并封罐，如此便能降低灭菌的温度与时间，让产品的美味依旧，譬如果汁就是无菌加工中最成功的商品之一。
灭菌技术强调杀菌温度与时间的权衡，提高温度就能大幅减少加热时间。譬如说罐头要在121℃下杀菌数十分钟才能达到的灭菌效果，无菌加工则是将温度提升至135℃，只需要数秒钟即可达到相同的效果，且能保留更多的食品风味。现今食品工厂中制作果汁或乳品等，在全自动化的产线中只需要一两个人力控制机器，产品全在密闭的管线中输送灭菌，最后才在无菌环境进行包装。常见的利乐包、部分的包特瓶装饮料也都是应用无菌加工技术的产品。
结合数种现代食品加工技术
平凡的泡面不简单！
一碗泡面的诞生，需要运用许多现代食品加工技术，如：蔬菜的冷冻干燥技术、速食面条的油炸干燥技术，以及即食调理包的杀菌软袋技术等。
当我们饥肠辘辘却不知该吃什么时，只要撕开包装、注入热水，等待片刻就能享用的速食面深获许多人喜爱。别小看一碗简单的泡面，背后可是应用了许多现代食品加工技术，如：蔬菜的冷冻干燥技术、速食面条的油炸干燥技术，以及即食调理包的杀菌软袋技术等。
冷冻干燥与传统热风干燥相比，能保持食物干燥前的外观，其原理是先将食品中的水分冻结，然后控制在真空压力下能直接将冰升华为气态水，因此食物形态能被完整保存，同时在食品中形成许多微孔也造就了食品具有较佳的复水性，冷冻干燥的食品便能快速吸水冲泡开来；面条则是煮熟后利用高温油炸逼出水分，使原本水分存在的地方产生孔洞，同样达到快速冲泡复水食用的目的。
经过干燥后的食品本身水活性低，可以长久保存，因此不需要额外添加防腐剂。但速食面会添加抗氧化剂，原因在于面条油炸后含油，若不添加抗氧化剂，会造成油脂酸败，反倒可能产生对人体有害的物质。另外，碗装泡面的容器也须经过高温溶出测试，确定在热水中泡一段时间后不会溶出对人体有害的物质，才能当作食品容器，消费者在选购上也可以安心。
食品挤压加工技术─
制造外观花俏的食品就靠它
挤压加工或许没那么容易理解，它的做法与制作塑胶制品的原理─「塑胶射出成型」有些类似。首先将食品原料填充进挤压机，接着经过揉合、必要时加热，食品的特性会变得像泥状，挤压加工就是趁着食品在泥状时，迅速将其喷出成形，常见的应用像是贝壳状或螺旋状的意大利面、各种形状的零食，或是现在正夯的植物肉等。
本文出自台湾国际生命科学会专栏
加工食品就是没营养？厨房里办不到的加工技术─认识现代食品加工
栏栅技术─
多管齐下保存食品品质
栏栅技术的原理如同治疗爱滋病的鸡尾酒疗法，如果给予一种药物无法控制病毒，那就给予多种药物进行治疗，将病毒量控制到最低。罐头食品是以高温灭菌，让食品中的微生物一枪毙命无法存活，但缺点是可能会使食品风味变差，并非适合所有的食品；而栏栅技术则是多管齐下的策略，结合各种控制微生物的因子，如：降低水活性、pH值、添加防腐剂、真空包装去除氧气或填充惰性气体、以及冷藏等，借由调控多种因子，以维持产品品质并延长保存期限。这项技术可谓知易行难，需要十分良好的制程管控才能办到，在食品科技中称为HACCP （Hazard Analysis and Critical Control Points，危害分析重要管制点），这项技术多年来已广为食品工厂应用。
薄膜除菌技术─
让细菌进不来的食品保存法
薄膜除菌技术顾名思义就是使用一种能让食品中的水与各种成分（如香气、维生素、蛋白质等）可以通过，但细菌无法通过的薄膜，以达到除菌效果。一般现打的西瓜汁大概放置一天就腐坏不能饮用，但使用薄膜除菌技术包装的西瓜汁，存放时间能延长到将近两星期。而为了确定薄膜的有效性，食品科学家用已知最小的细菌测量通过薄膜的量，能减少99.999% 才能称为有效薄膜，这也是此技术最困难之处。
薄膜除菌技术示意图，数据源：作者提供。
高压加工技术─
四面八方加压杀死细菌**
前述如制作罐头的热灭菌技术、利用膜过滤的薄膜除菌技术等都是常见的杀菌方法，但如果不希望食品被过度加热，也无法通过薄膜时，譬如鱼肉这样的食品该如何杀菌呢？科学家发现可以对食品施以高压将微生物杀死。高压加工技术的原理是借由施以高压，改变细胞膜的通透性，导致细胞内物质流出，或是破坏细胞的繁殖功能使细胞死亡。此项技术是将食品包装在至容器中放入可以耐高压很厚的钢管中，我们称为高压腔，在高压腔注满水后用高压泵对管内注水加压，使腔室内部的水压到达将近6000大气压（世界上最深的海沟压力也「只有」2000大气压），就可杀死微生物。由于容器内的食物是受到来自四面八方均匀的压力，因此并不会造成食物形状的改变，而且加压是在室温甚至低温之下进行，食物的风味也不会被破坏。这是一项可以良好保持食品色香味的技术，但相对的制造成本也比加热杀菌高出许多。
高压加工技术示意图，数据源：作者提供。
食品高压加工技术从发展到成熟历时将近百年的时间，除了设备的造价高昂之外，科学家们也必须证实这种方法确实能够杀灭食品中的细菌，并且不会造成食品品质改变，目前在加拿大、美国、英国、欧盟都已经有研究证实。
加工食品的美丽与哀愁
食品加工的目的有 很多，如：提高食品的食用性、保存性、便利性、嗜好性、卫生安全、营养价值、运输性、商业价值等，看似都立意良善，那为什么社会上存有「加工食品就是不好的」、「加工食品就是没营养」、「加工食品是造成文明病主因」等印象，原因出在哪里呢？
身为一位食品研究者，当社会大众对健康的需求日益增加时，我们的挑战是制作出健康、少盐、少油、少糖、无反式脂肪的食品，且无农药残留或毒素，然而过去的确有少数厂商并未花费足够心力去达到这些目的，反而是为了在市场上取得竞争优势，使用不正当手段制作产品，这毫无疑问是必须被检讨的。本文目的是希望能让读者了解，市面上还存在许多并非单从字面上的名称或感觉就能对它做出正确判断的加工食品，也有许多运用适当的加工技术、用心实在的加工食品供民众选择，希望民众能够正确分辨出这些加工食品。（全文完）
【ILSI Taiwan 专栏作家】
财团法人食品工业发展研究所朱中亮 资深研究员
德国Hohenheim大学食品科技研究所博士，现任财团法人食品工业发展研究所资深研究员。专长为食品加工与制程，目前研究技术领域为食品非热加工技术、冷藏食品保存期限预测及温度管理技术等。
本文出自台湾国际生命科学会专栏
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