书城教材教辅中小学生不可不知的科技发明
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第55章 保鲜保存——罐头

1809年,世界贸易兴旺发达,长时间生活在船上的海员因吃不上新鲜的蔬菜、水果等食品而患病,有的还患上了严重威胁生命的坏血症。怎么办呢?法国拿破仑政府拿出12000法郎的巨额奖金,用来征求一种长期贮存食品的方法。

很多人为了得奖,都投入到研究活动中。其中有个经营蜜饯食品的法国人阿贝尔,他曾在酸菜厂、酒厂、糖果店和饭馆当过工人,后来成为一名厨师。他在贩卖果浆、葡萄酒等食品时,发现有些果浆容易变坏,而有些却不易变坏。他又偶然地发现,密封在玻璃容器里的食品如果经过适当加热,便不易变质,他从中受到了很大启发。于是,阿贝尔响应政府的悬赏,对食品保藏的方法开始进行专门研究。

经过10年的艰苦研究,他终于在1814年获得成功。他的方法是:将食品处理好,再装入广口瓶内,全部置于沸水锅中,加热30~60分钟后,趁热用软木塞塞紧,再用线加固或用蜡封死。按照这种办法,就能较长时间保藏食品而不腐烂变质。

这样,最早的罐头出现了。阿贝尔得到了法国政府的奖励,也受到了海员们的热烈欢迎。

罐头发明专利:阿贝尔的玻璃罐头问世后不久,英国人彼得·杜兰特制成了马口铁罐头,在英国获得了专利权。19世纪初,罐头技术传到美国,波士顿、纽约等地出现了罐头工厂。1849年,美国人亨利·埃文斯开了一家规模空前的罐头厂。1862年,法国生物学家巴斯德发表论文,阐明食品腐败是细菌所致。于是,罐头工厂采用蒸汽杀菌技术,使罐头食品达到绝对无菌的标准。

我国罐藏食品的方法早在3000年前就应用于民间。最早的农书《齐民要术》就有这样的记载:“先将家畜肉切成块,加入盐与麦面拌匀,和讫,内瓷中密泥封头。”这虽然和现代罐头有所区别,但道理相同。

虽然,罐头食品的生产工艺因品种和原料多样化使工艺流程随之变化,但基本包装工艺流程一般为:充填→排气→密封→杀菌→冷却,每个工序均有导致罐头食品变质的因素,下面将主要影响因素分析如下:

(1)充填是将内容物装入空罐头容器。充填时罐头内要留有一定的空隙,根据不同的食物进行充填,这样就能保证食品不会变质。

(2)排气是在食品充填后将罐头食品组织中所含的空气尽量排除掉,使罐头在加热杀菌时不会因空气的受热膨胀而造成罐内压力过大,使罐身变形或罐缝松裂,同时也使罐内形成一定的真空度,可以抑制残存在罐内的好气性微生物的活动、减轻罐壁的氧化腐蚀及减少营养物质(特别是维生素C)的氧化损失,更好地保存罐头食品的色、香、味。

(3)封口是在包装容器内维持真空的条件下,食品与外界环境隔绝,不再因受外界空气及微生物的污染而引起腐败,密封质量不符合要求会使食品与空气接触而氧化变质。

(4)罐头食品杀菌的目的是杀死对食品起败坏作用和产毒的微生物,杀菌时要尽量做到保存食品原有的色泽、风味、质地及营养价值。如果杀菌不彻底,罐头内的微生物在条件适宜生长时,就会大量繁殖,使食品败坏。

(5)罐头杀菌常采用热杀菌法——将产品加热到一定温度,保持一定时间,以杀灭其中细菌,热源多采用蒸汽或热水,杀菌时必须使每个罐头都能直接与热源接触。

(6)罐头在杀菌完毕后,必须迅速进行冷却,否则罐内食品仍保持相当高的温度继续烹煮,会使产品色泽、风味发生变化,有时组织结构也会受到影响。常压杀菌后的马口铁罐头直接投入冷水中,待罐温冷却到40摄氏度左右时取出,利用罐内的余热使罐外附着的水分蒸发,如果冷却过度,则罐外附着的水分不易蒸发掉,特别是罐缝水分蒸发困难,易引起铁皮锈蚀或微生物的再次污染;玻璃瓶罐由于导热能力较差,杀菌后不能直接投入冷水中冷却,否则易引起破裂,应进行分段冷却。经过这一系列的制作工序,罐头就不容易变质。

除保鲜技术外,随着科学技术的进步,现当代人在口味、品种、包装、生产设备方面对罐头食品有了更多的尝试:

在口味上,目前的罐头食品已不再是食品供应紧张时的简单替代品,众企业力求为消费者提供“家里做不出的味道”,使罐头食品进入一日三餐,包括素菜、水果、肉食、调料等。

在品种上,罐头企业正在着力开发受人欢迎的中国传统风味和地方特色风味罐头,如咖喱鸡、走油蹄子、东坡肉、香菇肉酱等;适合老年人、青少年、幼儿的专用罐头食品以及有保健功能的各类罐头;全日式、营养型、救灾类、旅游类及宠物类等特殊品种。

在包装上,过去清一色的马口铁、玻璃罐正在被更方便实用的易拉罐、铝质罐和可用微波炉加热的涂塑板材冲制罐头所取代。

为了提高卫生标准,一些企业已经实现了加工过程一条龙和自动化,引进了先进的封口设备、肉类斩拌设备和杀菌设备,建立了现代化的封闭式低温车间。

由于阿贝尔在罐装技术上开了先河,人类解决了生存的一大难题,揭开了科技史上食品保鲜新的一页。从此,各种密封高压保鲜食品源源诞生,并且成为当今食品市场的主流。

知识链接:罐头起子

19世纪20年代间,英国探险家威廉姆·帕里率领几个极地研究人员越过巴芬海湾,穿过漫长的冻土地带,向北极极点进发。探险人员新采用了一种可以保证他们在严寒的极地环境中生存下去的装备:罐装食品。薄薄的熟铁皮罐可以让他们所带的食物毫不变质。但麻烦的是,食用的时候很难打开这些罐头。烤小牛肉罐头上会有这样的说明:请用锤子、凿子从顶部打开。

1812年,英国工程师、造纸商布莱恩·唐金发明了这种用金属罐来保存食物的方法,它也成了极少数离不了辅助工具的制品之一。显然,唐金认为如何造出打开罐头的配套工具,是别人的事情了。

早期的铁皮罐头单单是铁皮就要比所装食物重许多。19世纪初,士兵们用刺刀来打开罐头,后来到美国内战时期,饥饿难耐的士兵们就开枪把这些罐头打开食用。

第一个用做开罐头的起子相比之下改进并不大。钻透罐头顶盖需要一个尖锐的工具,人们必须小心地沿着罐头盖的一周锯开铁皮,露出罐内食物,但这件事做起来很麻烦,甚至危险。顾客们经常用自家的工具打开这些罐头,或干脆请店主帮忙。

19世纪50年代末,当制造商能制作更薄的罐头盒时,起子的设计得到了突破性进展。1858年,艾兹拉·沃纳申请了一项专利:一种带刀刃的起子。人们可用力把刀刃压进罐头盖,而不是用力砸进去,还有一小块金属护板用以保证起子不至于进入罐内太深,防止罐内液体喷溅出来。另外,弧形刀刃能卡住罐头盖的边沿,从而把盖子揭掉。沃纳过于乐观地声称,自己的这项技术连小孩子都能轻松安全地操作。

但第一种在美国真正得到较广泛使用的起子是19世纪晚期出现的“牛头”起子,因起子固定刀刃的铸铁头的形状而得名。它有两个刀刃,短而尖锐的那个可以插入盖子,而后稍长的那个可以沿着盖子边缘进行切割,这与1858年沃纳的起子相比显得更方便。这种起子在那个年代非常流行,以至今天我们经常能在古董店里见到它们。

威廉姆·莱曼于1870年曾申请了一种神奇的轮刀起子。不过,他的这项设计仍存在严重缺陷,使用时必须用起子的一端准确无误地刺入盖子的中央部位,然后以其为支点进行切割。此外,这种起子还必须根据罐子形状的不同进行调节。

1925年,旧金山的星牌起子公司在莱曼的轮刀之外又加了一个锯齿齿轮,可以在盖子的下沿运行。至此,起子的革新进入了新时期。这种起子在工作时,用两个轮子挤压盖子,可以稳固而顺利地把罐头打开。1931年电动起子出现,工作原理和星牌起子相同,人们至今仍在使用。

打开饮料罐的技术走过的是不同的道路。酒厂和饮料制造商用锡罐替代玻璃瓶盛装饮料,并非是为长久保存之故,而是由于锡罐便宜,且可以用后即扔。人们通常不用再把盖子完全打开,人们熟知的“教堂钥匙”起子可以在瓶盖上打开一个三角形洞口,借此就既可以吸啜又可以饮用了。

20世纪50年代末,超薄铝罐的出现使人们得以不借助特殊工具就能打开罐头了。这种罐头盖子上连有一个小圆形拉片,很容易打开,但随之也产生了很多垃圾。十多年间,这种丢弃的拉片随处可见,直到法律规定拉片在开罐后必须和盖子保持一体,这种现象才得到遏止。

最近70年间,尽管仍有许多改进的空间,但起子的设计并未发生太多变化。普通手工操作的起子经常会使盖子落到罐内,留下要取出一个锋利金属圆片的麻烦。有一种不太时兴的设计曾改用轮刀从盖子下沿开罐来解决这个问题。盖子确实去掉了,但罐子口却留下了尖利的边缘。

用一个刀刃打开罐子的老式起子,现在还没被完全淘汰。今天,野营者们使用的叫“约翰韦恩”的起子,是瑞士军刀和其他便携刀子的特色附件。有些电动起子上设计有磁铁可以吸住盖子,另外一些起子上带有许多附件,可以用来打开瓶子、罐子或塑料袋子,或用来使刀子更锋利,或有别的什么用途。