本文由衛生福利部食品藥物管理署委託，泛科學企劃執行
諮詢專家／蘇南維教授│國立臺灣大學農業化學系教授
採訪／雷雅淇、李德庭
整理／泛科學編輯部
編按：去年在「食在好棒棒」特輯中，泛科學規劃了「食品保存」主題，討論到泡麵、罐頭與防腐劑的關係以及微生物在食品中的變化等。這次，我們從一般家庭常接觸的生鮮食品切入，一起來看看幾乎人人家裡至少有一台的「冰箱」，是如何幫我們保存食品。
在去年談及食物保存的文章中曾提到，食物會「壞掉」與其中的微生物很有關係。因此一開始，我們就先來回答這題：食物一定含有微生物嗎？其實微生物無所不在，食物有營養源當然也有微生物存在。但微生物的多寡、種類則取決於製造、運送過程中的衛生條件，例如是否經過滅菌以及是否有二次污染。
而冰箱能夠對付微生物、協助保存食物主要是基於以下兩點：
- 低溫：多數病原菌都是嗜溫菌（Mesophile），是喜歡 20℃~40℃環境的細菌，當溫度降低至 -1℃~-5℃時，大部分的微生物都會停止活動。
- 水活性低：首先要解釋，「水活性」不等於含水量，而是指「微生物可直接利用」的水（又稱自由水，free water）之含量。0℃以下的環境會使水活性降低，微生物難以利用活動，食物也就較不容易劣變。
低的溫度與水活性能夠抑制食品之中或存放環境裡的各種「反應」，包含微生物與害蟲、寄生蟲的生物反應（包含呼吸、代謝等），或梅納反應（沒錯，常溫中也會有些微梅納反應喔）、脂質氧化等化學反應，讓食品較不易腐敗與腐壞。
冷藏和冷凍有什麼差別？
我們把不致將水結凍的 0℃~10℃（也有將上界定為 8℃或 5℃的說法）稱作「冷藏（refrigeration）」，0℃以下稱為「冷凍（freezing）」，實際溫度則會因每台冰箱、低溫儲藏空間的功能規劃與設計有所不同。在食品保存上，冷凍較冷藏多了一種功能，即前面提到的「降低水活性」，冷凍室能將細胞之間與內部的水分結凍，使微生物更難活動，但食品本身的氧化活動仍會緩慢地持續進行。
一般來說，在冷藏環境中，蔬果類能保存 1~2 個月、肉類 1~2 週、水產類 5~7 天；冷凍環境下食品通常能保存 1~2 年。但每樣食品的保存期仍會受種類、包裝方式、冷凍方式等因素影響，因此大家還是要仔細閱讀該食品包裝上的保存期限與建議保存方式喔。
食物在冰箱裡發生了什麼事
冰箱會幫我們抑制微生物活動，食物可以看做是進入了一個「靜止」或「慢動作」的狀態，可是為什麼有些生鮮冰過之後，口感會變得軟軟爛爛、或者濕答答呢？究竟，食物們在冰箱裡經歷了什麼？
詳細說明首段稍微提過的「冷凍」，廚師兼烹飪教材編寫者伊森‧貝克曾在《廚藝之樂：從食材到工序，烹調的關鍵技法與實用食譜》一書中提到，食品的冷凍是一種「鏈式反應」：先凍結細胞與細胞之間的水分，結成冰之後、這些冰會再將細胞內的水分拉出來結凍。
在鏈式反應中，結凍的「速度」與結凍後的食品狀態非常相關，若為急速結凍，細胞之中與之間的水分會結為較不破壞細胞壁的「細微冰晶」；反之，如果結凍時間較長，則會形成針狀的「大晶體」，使食品解凍後的質地較為粗糙。再者，若保存環境的溫度上下波動，冰晶也會在食物中移動（crystal rearrangement），破壞組織、改變口感。
小時候曾經自製冰棒來吃嗎？裡面也有一番冷凍學問喔！
接下來，我們舉一個不少人共同的童年回憶作為例子：把果汁、乳酸菌飲料放到冷凍庫，等結冰後食用的「自製冰棒」。吃過的人有沒有發現，這樣的冰棒到最後總是有味道的飲料部分先被吸光、剩下碎冰的渣子？這是由於水的密度為 1、冰卻只有 0.9，飲料結冰後體積變大，溶質（有味道的部分）被濃縮，間接影響了食物的風味。同樣的，這個狀況也會發生在其他食物、生鮮食品上。
不過這些食物被影響的只是風味，只要沒有劣變，便不會造成中毒或致病等食安問題。
不是所有生鮮食品都該放冰箱
然而，雖然冰箱能協助延長食品的保存期，卻不是所有生鮮食品都適合放入冰箱保存。
「水果是活的，肉品是死的。」這句話是什麼意思？當你把生鮮食品帶回家，它的呼吸作用是否還持續進行，對如何保存來說可是個重要的考量因素。
以水果來說，人們通常在成熟期（Maturation）採收，但最適合食用的階段其實是完熟期（Ripening），完熟期之後則是老化（Aging）；例如買回來還帶點綠色的香蕉（成熟），放了一陣子變成黃色時會更好吃（完熟），若來不及食用完畢則可能逐漸腐爛（老化）。而影響這個過程的因子，便包含了該果實的呼吸作用。
果實在採收之後養分輸送與光合作用皆會停止，只剩下呼吸作用維持生命，就如同人類消耗熱量維持生命般，若無養分補充，呼吸速率越高則壽命越短。而部分蔬果如香蕉、梨子、蘋果、番茄等有個共同特性：在成熟期至完熟期時，呼吸作用速率會急速上升，使果實的保存期縮短，故它們又被稱為「更性水果（climacteric fruit）」。
另一方面，若蔬果還未至達完熟期，低溫儲藏可能會因呼吸作用被抑制，讓它們無法完熟、達到食用風味最佳的狀態，甚至因為代謝不正常而造成冷傷（chilling injury），使水果果皮凹陷、軟腐或產生褐斑。一般來說，熱帶、亞熱帶地區的水果較容易出現冷傷，而冷傷後的水果回到室溫時，因代謝物易從破裂的細胞流出，會更容易腐爛。
因此，如何保存就很重要了。已熟成、在此階段又容易加劇呼吸作用的水果，建議以低溫延長保存期；而果實還未熟成，或是蘋果、柳橙、檸檬等容易因低溫而流失水分的水果，就比較不適合放進冰箱。當然，想要吃到營養而風味佳的水果，還是趁新鮮──耐心等待熟成、且不去挑戰（？）它的保存期──的時候食用最好囉。
洗選蛋、散裝蛋，怎麼保存？
為從源頭預防病菌傳播，農委會於今年初提出的「全面洗選蛋制度」在前陣子興起一波討論。那麼，洗選蛋在保存上，是否有特別需要注意的地方呢？
洗選蛋顧名思義經過了「洗淨」與「挑選」的步驟，除清洗表面細菌外，也會剔除有裂痕或軟殼的蛋 [1]。而根據食藥署的說明，洗選蛋或傳統散裝蛋都應儲存於冰箱中，並建議在兩週內食用完畢。
注意冰箱擺設、肉品要煮熟
雖然介紹了冰箱保存食物的原理，我們仍要強調：低溫只能抑制生長但無法消滅食物中的微生物，冰箱只能延長食品保存期、可沒有殺菌的功能啊！而新聞上看到的食品中毒案例，便時常是沒將食物煮熟所導致。
這裡討論的微生物包含寄生蟲、病毒與細菌等，以食品中常見的細菌為例，金黃色葡萄球菌為常見病原菌，通常是因處理人員挾帶此菌而感染，此菌本身不耐熱、但其產生的毒素耐熱（也就是一旦產生毒素，烹煮過後食用仍可能造成食品中毒），在約 6.5℃ 以下的環境不生長，所以千萬要記得以低溫保存。另一種近年來已較少在食安事件中看見的肉毒桿菌則廣泛存在土壤、飼料與食品中，此菌較嗜冷（E 型肉毒桿菌的生長溫度可低至 3.3℃）、厭氧，因此，造成肉毒桿菌中毒的食品通常為真空包裝、食用前又不會經過高溫烹調的「罐頭」。[2]
而歐美國家習慣攝食生菜沙拉，在約 8℃ 環境下最為活躍的李斯特菌便成為他們食物中毒常見的原因。
最後，冰箱的擺設也會影響內部的溫度狀況，若使用傳統舊式冰箱，記得注意出風口不要被存放食品擋住，降低冷卻效果。提醒大家，冰箱容量最好別放超過八分滿，才能讓它發揮最好作用，「冷冰冰」地幫我們保存食物喔！
參考資料
- 詳細規定可參考食藥署目前公布的「生鮮雞蛋品洗選作業指引」草案（非強制）。
- 罐頭的製作過程應在食品調理、密封於密閉容器後進行「商業滅菌」，會造成肉毒桿菌中毒的食品應是未完全滅菌的結果。更多罐頭食品的資訊請見〈泡麵和罐頭其實是防腐劑絕緣體！你誤會很久的食物保存二三事〉一文。
