第12章 杂食者的两难(12)
05 加工处理厂:制造合成食物
一、磨坊:碾碎玉米粒
每年美国收割的玉米有2.5亿吨,但奇怪的是,我们只吃到其中一小部分。当然,有些玉米被碾成了粉,不过我们所吃到的玉米制品(不论是玉米棒、玉米片,或是加入松饼、玉米薄饼或洋芋片中的玉米粉),都不是由2号玉米制成的,而是来自其他品种:甜玉米或白玉米。我们对这两种玉米的使用量(每人每年不到25千克)只占所有玉米品种收获量的一小部分,也许这就是为什么我们并不认为自己吃了很多玉米。然而,实际上我们每人每年都会消耗1吨玉米!
每人每年消耗的1吨玉米中,的确大部分进了我们的身体,但这些玉米会先经由534号小牛或是加工厂,经过深度加工分解成简单的化合物,然后重新组合,以牛肉、鸡肉、猪肉、饮料、早餐玉米片或点心的方式呈现。没有进入动物消化道并转变成肉的玉米,则会进入美国的25座“湿磨坊”进行加工处理,再根据食品科学原理来分解玉米粒,制成无数种产物。(之所以叫作“湿磨坊”,是为了与传统磨坊有所区别。传统磨坊只是单纯地把玉米碾成干粉状,再制成玉米薄饼之类的食物。)
艾奥瓦农业合作社谷仓中的玉米流,有五分之一会流入湿磨坊加工厂中,通常是用火车运输。在湿磨坊里,这些玉米会分成许多小支流,而这些支流要汇集到人们餐桌上的杯盘中,还得经过很长一段路程。湿磨坊要做的,就是把每千克玉米转变成基本原料,让通用磨坊、麦当劳和可口可乐以这些基本原料来合成我们食用的加工食品。
分解玉米,第一道加工程序就是从玉米粒本身开始:将黄色的皮加工处理成各种维生素和营养补充品,细小的玉米胚芽(玉米粒靠近穗轴的深色部分,其中含有未来可长成玉米株的胚芽)会拿去榨油;而占去玉米粒最大部分的胚乳,其中富含的复合碳水化合物也会被提取出来。
胚乳这个巨大的淀粉袋,是玉米对于产业化食物链的最大贡献,因为它富含长链的碳水化合物分子,而化学家已经知道如何分解这些碳水化合物,并且重组成几百种不同的有机化合物:酸类、糖类、淀粉类和醇类。倘若稍微研究一下加工食品包装上的成分标示,就会熟知这些化合物的名称:柠檬酸、乳酸、葡萄糖、果糖、麦芽糊精(maltodextrin)、乙醇(加入酒精性饮料和汽车油箱中)、山梨醇(sorbitol)、甘露醇(mannitol)、黄原胶(xanthan gum),变性淀粉和未变性的淀粉,还有糊精(dextrins)、环糊精(cyclodextrin)以及味精。以上只是一小部分而已。
玉米从奈勒农场流出,接着被分解、再分解、最后成为赋予汽水甜味的果糖,追索这个过程,并不像追索玉米进入饲养场最后成为一块肉那么容易。首先,处理玉米湿磨业务量最大的两家公司(嘉吉和ADM),婉拒了我所提出的参观要求。其次,这些程序大部分都在一连串密封的大桶、管道、发酵槽和过滤器中进行,因此也看不到。即使如此,我还是想跟随那些玉米,进入ADM在伊利诺伊州迪凯特市(Decatur)的工厂(该市可以说是美国玉米加工的地下首都),或是嘉吉在艾奥瓦市的工厂(我在法南村谷仓所看到的那辆装载玉米的火车,其终点可能就是这个城市)。不过,实际上从工厂到餐桌之间的产业化食物链,已经地下化了。
我能从最近距离观察玉米“研磨”过程的场所,是位于埃姆斯市(Ames)的艾奥瓦州立大学农作物利用研究中心,距离法南村农民合作社谷仓72千米。我离开奈勒的农场之后,到埃姆斯的校区盘桓了几天,那里应该叫作“玉米大学”,校园中许多显眼的雕刻和壁饰,都以玉米为主角,研究单位的工作也着重在研究玉米的遗传、种植、历史和应用方面;不过艾奥瓦州第二大农作物“大豆”,在这里也没有被忽略。农作物利用研究中心的责任,就是为美国过剩的玉米和大豆发展出全新的用途,因此他们有一套小型的湿磨装置,它有着不锈钢管、细管、活门、排气口、干燥桌、离心机、过滤器和水槽,活像是一部极为复杂的鲁布·戈德堡机器。而中心主任拉里·约翰逊(Larry Johnson)也很高兴能向我展示这部机器。
听着约翰逊的描述,整个湿研磨的过程基本上就是工业版的消化过程:利用物理压力、酸以及酶等一连串步骤将食物分解掉。只是消化的顺序和动物不尽相同,例如在用机器“咀嚼”之前得先用酸来处理,不过结果类似:复杂的食物分解成简单的分子,其中大部分是糖类。我们一边看着这部机器,约翰逊一边解释:“首先,我们把玉米粒依照植物的结构,分为胚芽、胚乳、纤维几部分,然后再把这些不同部分分解成分子。当一批玉米运抵磨坊时,会在含有少量二氧化硫的水中浸泡36小时,这种酸性浴能使玉米粒膨胀,并让其中的淀粉与将其团团包围的蛋白质分离。
泡过水之后,膨胀的玉米就被送去研磨。约翰逊解释道:“现在胚芽很有弹性,很容易弹出来。我们把玉米浆放到涡流分离机(基本上就是液体用的离心机),这样胚芽就会浮上来。将胚芽干燥之后,我们就拿去榨玉米油。”玉米油可用于烹饪或是制作色拉油,或是发生氢化反应后用来制造人造奶油等其他加工食品。氢化反应的过程是使氢原子与脂肪分子化合,这样脂肪在室温下可成为固态(氢化油本来是为了取代动物性脂肪而生产的健康产品,但现在医学研究认为,这些反式脂肪对人类动脉的影响比奶油还要糟糕)。
去掉了胚芽,也压碎了玉米粒,剩下的东西就是由蛋白质和淀粉组成的白色粥状物“碾磨淀粉”。为了尽可能提取出碾磨淀粉中的蛋白质,会对它进行一连串的研磨、过滤和离心操作,好让它越来越细致。如此提取出来的蛋白质便是麦麸,能作为饲料使用。在这个过程中,每个步骤都需要加入很多水,一升玉米处理下来大约要760毫升水,同时也要消耗许多能量。“湿磨”是非常耗能的食品生产程序,要制作出含1卡路里热量的加工食品,需消耗10卡路里的化石燃料。
这个过程会产生白色浆状物质,把它倒在一个不锈钢平台上进行干燥,就得到了玉米淀粉,一种洁白的细致粉末。19世纪40年代工业时代早期,玉米淀粉成为湿磨法的唯一产物,最大的客户是洗衣店。但很快,厨师与早期的食品加工业者也开始尽可能把玉米淀粉纳入食谱,因为玉米淀粉能够提供现代化、纯净与洁白的魅力。到了1866年,玉米加工业者发现酸类物质能把玉米淀粉分解成葡萄糖,这种甜味剂马上就变成食品工业中最重要的产品,到现在也是如此。玉米糖浆(其中大部分是葡萄糖,也称右旋糖,这两个词可以互用)于是成为蔗糖最便宜的家用替代品。
我记得在小学的科学实验课中,老师要我们把饼干不断咀嚼成淀粉浆,然后忽然间,甜味就冒出来了。老师解释说,这是唾液中的酶把长长的淀粉分子分解成了较短的葡萄糖分子。这个被称为“酶水解”的过程,使得玉米加工产业在20世纪40年代发生了革命性的变化。酶取代了酸类,因此加工业者能把玉米制造成更甜的甜味剂,不过它们的甜度都还不及糖(精确来说是“蔗糖”)。到了20世纪60年代末,这个限制被打破了。根据美国玉米加工协会对高果糖玉米甜味剂的官方记载,这是日本科学家“突破了甜味的障碍”。当时这些科学家发现了一种叫作葡萄糖异构酶(glucose isomerase)的物质,它能让葡萄糖转变为另一种更甜的糖分子:果糖。到了20世纪70年代,把玉米加工成果糖的程序已经趋于完美,含有55%的果糖与45%的葡萄糖的高果糖玉米糖浆上市,尝起来就和蔗糖一样甜。目前它是玉米加工所产生的最有价值产品,每年约1300万吨的玉米用于生产高果糖玉米糖浆,平均1000克可以制得600克果糖。
在管线与阀门纵横交错的玉米加工厂中,标示“高果糖玉米糖浆”管线末端的阀门,就位于厂房最远的一端,不过这并非工厂中唯一的阀门。在湿磨厂中,还有几十条输出流,会在整个玉米加工过程中流出浓稠的白色淀粉浆,转为其他用途;以加工厂的术语来说,就是其他“分支”。淀粉可以被加工成球状、结晶状或是有许多分支的分子,每一种都有各自适合的用途,工业上可作为黏着剂、涂料、浆料和塑型材料,而在食品工业上则作为安定剂、增稠剂、黏胶和“黏度控制剂”。
剩下的淀粉则会进行“糖化作用”(saccharify),也就是用酶把淀粉转换成葡萄糖糖浆;有些葡萄糖会用来制成玉米糖浆,其他部分则制成麦芽糊精和麦芽糖等糖类。大部分的玉米糖浆会汇流到一个大槽,与葡萄糖异构酶充分接触,然后通过离子交换过滤器,最后成为果糖。现在,最后剩下的葡萄糖糖浆会流入发酵槽,让酵母菌或氨基酸来消耗糖类,数小时后会产生各种醇类混合物。混合物分馏后会得到各种醇类,其中以乙醇为主。最后十分之一玉米作物的终点站则是煤气罐,已发酵的液体也能够再提炼,分离出十几种不同的有机物与氨基酸,这些物质可用于食品加工或制成塑料。
这就是最后的结果了:没有玉米,也没有其他太多的东西留下,除了一些污水(这些“浸泡过的水”甚至会用于制作动物的饲料)。工业消化玉米的过程,和动物之间最大的差异,在于前者没有留下任何废弃物。
回头看看这座管线交错的不锈钢巨兽,它是具备高度适应力的人造物,目的是消耗从美国农场所生产的过量生物质,每天能吞下由火车运来的上万吨玉米。绕到这座巨兽的后面,你会看到几百个大小不同的阀门,流出高果糖玉米糖浆、乙醇、糖浆、淀粉以及各种食品添加剂,填满另一辆火车油罐车厢。现在的问题是:是谁和什么东西(除了汽车)要消化这些新分离出的生物质:糖类和淀粉、酒精与酸类、乳化剂和安定剂以及黏度控制剂?我们从这里开始介入玉米食物链。这些从玉米分离出的产物需要某种特定的食用者(工业化食用者)来消耗掉,而人类就是为此演化而成的超级生物:加工食品的食用者。
二、再次组合起来:加工食品
从人们开始进食以来,就梦想着能让食物脱离大自然的掌控。于是现在人类开始制作加工食品,以免大自然把食物夺回去。倘若不是大自然派出微生物来重新处理我们处心积虑得到的食物,它们怎么会“腐坏”?所以我们学会使用盐渍、风干、烟熏、腌渍等保存食物的方法,开启了第一个食品加工时代。而食品加工的第二个时代,则是以罐装、冷冻与真空包装来保存食物。人类有幸拥有这些技术,因此能够脱离自然界中富足与贫乏的循环,以及季节与区域的限制。现在美国东北部地区的人在一月仍然吃得到甜玉米或带甜玉米风味的食品,同时也首次吃到菠萝。就如同意大利的食物历史学家马西莫·蒙塔纳里(Massimo Montanari)所指出的,我们现今注重新鲜、当地、当季的食物,而在人类大部分的历史中,这其实是“一种奴役”,因为这让人类的饮食完全受制于地域以及时序。
即使人类已经学会了保存食物的基本原理,想要食物不受自然界控制的梦想依然持续滋长,而这事实上是野心与信心的扩张。食品加工的第三个时代始于“二战”末期;仅仅保存自然界的产物似乎太客气了,当时的目标是要改进自然界的产物。20世纪在科技与便利的名号之下,加上营销的推波助澜,使得陈列架上的奶油让位于人造奶油,而果汁饮料取代了纯果汁(最后有了像Tang[24]这种完全不含果汁的饮料),奶酪酱取代了奶酪,合成鲜奶油也取代了鲜奶油。
玉米在前两个食品加工时代已颇为受益(适合罐装与冷藏),到了第三个时代更是大放异彩。玉米的确是所有加工食品的组成原料,不过你得仔细看产品的成分标示(这是第三个时代才出现的文学样式)才会发现。玉米和它的轮耕伙伴大豆,使得食品工业界能够实现让食物摆脱大自然限制的梦想,这点是其他食物种类都比不上的,而这种状况也诱使人类这种杂食动物吃下有史以来最多的玉米,远远超过其他单一作物,这也是前人未曾想过的。