冰温技术及其在食品保鲜中的应用

冰温是指从 ０ ℃开始到生物体冻结温度为止的温 度区域， 早在 ７０ 年代日本就提出了“冰温”的概念［１］。冰 温技术从诞生至基本成熟虽然只经过了短短的 １３ 年， 但 在 冰 温 区 间 内 贮 藏 、后 熟 、干 燥 和 流 通 的 冰 温 食 品 比 刚获得的原料更加新鲜味美［２￣５］， 从而深受人们的喜爱， 冰温技术在食品保鲜中具有广阔的发展前景， 在国外 已 成 为 继 冷 藏 、冻 藏 之 后 的 第 三 种 保 鲜 新 技 术 。 目 前 ， 在日本冰温技术已覆盖冷藏链的全过程， 有“没有冰温 就不成为冰箱”的说法［１］。近年来， 我国也开发出电子冰 温培养箱、冰温浓缩机等冰温设备［６］， 为冰温贮藏、冰温 冷 藏 链 、冰 点 调 节 贮 藏 、超 冰 温 等 保 鲜 技 术 的 推 广 提 供 了 技 术 支 持［７］。冰 温 对 食 品 成 分 的 影 响 是 冰 温 应 用 和 研 究的前提， 冰温在食品保鲜中的适用性也是该技术研 究 、应 用 中 必 须 突 破 的 关 键 技 术 点 。但 在 国 内 冰 温 技 术 还仅仅停留在研究阶段， 在产业化应用方面还是一片 空白。
日本， 冰温已用于虾、蟹等水产品贮运。
时， 呼吸和代谢下降到最低点， 使贝类处于休眠状态，
２．２ 冰膜贮藏
延长其存活时间， 为活体运输和销售提供条件。
冰膜贮藏技术［１０］， 简称 ＩＣＦ， 主 要 是 针 对 一 些 低 糖
为实现食品的冰温流通， 需开发各个环节的冰温
食品特别是对洋白菜等层状构造的蔬菜冰温 贮藏时， 设备。日本的冰温设备和设施有： 冰温贮藏库、冰温冷
冰温技术不仅用于食品保鲜方面， 而且一种新超 保 鲜 、应 时 季 节 风 味 再 现 、陈 米 变 新 米 等 返 旧 还 新 技 术 亦 将 成 为 可 能 。目 前 已 经 证 实 与 发 生 氧 化 、老 化 反 应 的 正温度领域相比， 某些种子的还原作用在冰温、超冰温 的 领 域 内 可 以 在 基 本 上 没 有 氧 气 的 状 态 下 进 行［７］。
２ 冰温在食品保鲜中的应用
剂 处 理 的 要 好 ［１２］。
２．１ 冰温贮藏
冰点调节剂的浓度和种类不同， 对冰点的调节效
耐寒性强、成熟度较高、组织冰点较低的食品采用 果（ 如渗透速度和冰点） 不同。用冰点调节剂处理食品
冰温贮藏效果非常好。实际上冰温域与 ０ ℃～－ １ ℃区 时的环境温度对冰点的调节效果也有一定影响， 冰点
叶， 在细胞膜和细胞质之间仅有微小的空隙， 细胞组织 了冰温的研究领域。
几 乎 没 有 损 伤［１１］。
超冰温领域极不稳定， 很容易冻结。因此超冰温领
２．３ 冰点调节贮藏
域稳定条件的确立是该项技术的核心。要使水果、蔬菜
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食品研究与开发
食品保鲜
等顺利降至冰温乃至超冰温领域而不结冰， 与生物组织 在进入此温 度 带 前 的 低 温 锻 炼 以 及 脱 水 程 度 有 关 。 ［８，１０］ 此外， 冷却处理时的降温速度也是关键因素［１５］。贮存新 鲜毛豆难度很大， 其绿色及固有风味不易保持。在常温 条件下， 其固有风味到第二天就损失掉 ６０ ％ 左右。在 冷藏条件下只能保鲜 １０ ｄ￣１４ ｄ， 而采用冰温贮存， 能 保鲜 ３０ ｄ￣４０ ｄ。若采用超冰温技术则能保鲜 ６０ ｄ， 而 且 出 库 时 毛 豆 的 绿 色 及 风 味 明 显 优 于 前 两 种［１６］。
面而出现干耗、低温冻害现象。
流通过程中， 各个环节都保持冰温温度， 能把新鲜美味
以洋白菜（冻结点为 － １．３ ℃～－ ２．２ ℃）的冰温贮藏 的食品送到人们的餐桌上。
为例， 在 － ３ ℃环境下， 将洋白菜冷却至 ０ ℃附近， 向其 ２．５ 超冰温
表面间歇地喷水雾， 使洋白菜表面形成一层极薄的冰
目前， 冰温研究正进入一个新的飞跃阶段， 这就是
冰温可有效抑制微生物的生长。冰温条件下， 水分 子呈有序状态排布， 可供微生物利用的自由水含量大 大降低。大多数微生物体系的温度系数（Ｑ１０）在 １．５￣２．５ 之间， 所以在合适的温度区域内， 温度每升高 １０ ℃， 生 长速率提高 ２ 倍， 冰温的贮藏性是冷藏的 ２．０￣２．５ 倍［３］。
日本冰温研究所研究了经 ３ ％食盐水处理过的鸡 肉在冷藏、冷冻和冰温 ３ 种方式下贮藏。在短时期贮藏 时， 冰温贮藏可抑制微生物的繁殖， 它比冷冻贮藏的效 果更佳。长期贮藏和冷冻贮藏保持同等水平， 细菌、真 菌和低温菌的繁殖速度基本一致， 其微生物繁殖速度 远 远 小 于 冷 藏 ［４］。 １．３ 冰温对其他成分的影响
参考文献：
［１］ 刘 志 鸣，万 金 庆，王 建 民．日 本 冰 温 技 术 发 展 史 略［Ｊ］．制 冷 与 空 调，
２００５（３）：７０～７４． ［２］ 高清贵，潘广仁．冰温技术在食品行业中的应用［Ｊ］．山东肉类科技，
１９９５（２）：２３～２４． ［３］ 入泽武夫．冻结しない冷冻食品［Ｊ］．冷冻空调技术， １９８３，（５）４３～５１． ［４］ 田国庆，魏恩宗，方应国．青蛤低温保活和营养成分的变化［Ｊ］．上海
生物和酶的作用而引起的鲜度下降。冰温贮藏鲍、鳊、 原理贮藏食品的方法就是冰点 调 节 贮 藏 法， 简 称 ＣＦ
罗非鱼等淡水鱼， １２ ｄ 内 ＴＶＢ－ Ｎ 值均处于一级鲜度水 贮藏法， 利用 ＣＦ 贮藏法贮藏的食品称为冰温食品（ 或
平。在冰温下， 使比目鱼冬眠， 不仅能延长其保鲜期， 而 称 ＣＦ 食品） ［４］。
３ 小结 冰温技术是食品加工技术的革命， 不仅在水果、蔬
菜 、水 产 品 、畜 产 品 等 产 品 的 生 产 加 工 过 程 中 得 到 广 泛 地应用， 冰温技术将扩大到医学领域， 为脏器的保存和 移 植 、血 液 的 冰 温 保 存 开 辟 新 的 途 径 。为 推 进 冰 温 技 术 在我国的应用和发展， 必须在蓄冷材料、冰点 调节剂、 温湿度控制等技术领域作深入的研究， 研制开发出一 系列的冰温设备。冰温技术在国内食品行业的应用尚 属空白， 引进国外先进技术， 将会推进我国食品文化和 食品工业的发展。
且能增加天冬氨酸含量使其味道更加鲜美。把大豆放
按照冰温保鲜理论， 给果蔬配加一定的保护液时，
于冰温下使之成熟， 就会发酵成充满氨基酸的豆豉。把 可使冰点下降， 超过原极限冰点。常用的有果糖、尿素、
按 常 规 发 酵 的 面 包 团 放 于 冰 温 下 发 酵 ７２ ｈ 做 出 的 面 包味道更加香甜［６］。
藏（－ ０．８ ℃）比冷藏时的 ＣＯ２ 呼出量减少 ３０ ％￣６０ ％ ［９］。 在冰温带贮藏水产品， 让其处于活体状态， 降低其新陈
点， 也称临界温度（不同于温度计的 ０ ℃）。从生态冰温 零 点 到 结 冰 点 的 这 段 温 度 范 围 称 为 生 态 冰 温 区 ［１３］。 低
代谢速度， 可以长时间保存原有的色、香、味和口感。在 温保活贝类的原理就是当环境温度下降到其生态冰温
１ 冰温对食品品质的影响 １．１ 冰温对蛋白质的影响
在冰点温度附近， 为阻止体内冰晶形成， 动植物从
基金项目： 宁波市重大招标项目（ ２００３Ｃ１０００６） 作者简介： 张娟（ １９８１－ ）。
体内会不断地分泌大量的不冻液 （ 不冻液的主要成分 是葡萄糖、氨基酸、天冬氨酸等） 以降低冰点， 生物细胞 内释放水溶性分子而切断蛋白质， 此时蛋白质会以氨 基酸形式释放； 或是分解淀粉变成糖分［７］。如抗冷植物 可诱导合成富含亲水性氨基酸的抗寒蛋白， 此抗寒蛋 白具有热稳定性， 不因温度降低而变性， 以防止冰晶形 成。生物细胞在低温下脱水结冰， 失去水化膜的蛋白质 分子会彼此靠近， 分子间会形成 － Ｓ－ Ｓ－ ， 分子发生聚合 而变性， 构象发生一定改变， 以降低与底物结合时诱导 契合过程的能耗， 避免正常的酶反应受阻［８］。 １．２ 冰温对微生物的影响
Ｖｃ 等溶液。在 ５ ℃条件下， 用尿素溶液（０．５ ％）或 ＶＣ 溶 液（０．３ ％）等冰点调节剂浸泡山芥菜茎。山芥菜的冻结
冰温不仅能延长保鲜期， 还能加速生物物质成熟、 点从 － １．９ ℃下降至 － ２．２８ ℃， 其复原性、鲜度和口感大
增加美味， 其应用范围非常广泛。
大增强。经 ＶＣ 溶液处理后的山芥菜， 虽然其冻结点下 降幅度很小（ － １．９１ ℃） ， 但其复原性比不经过冰点调节
冰温流通是指让食品从产地至消费者家庭的流通
果蔬都优于冷藏， 几乎和新鲜果蔬处于同等水平。对日 过程中， 一直保持着冰温冷藏链。它包括冰温加工、冰
本洋梨的研究表明， 洋梨在新陈代谢过程中， 其 ＣＯ２ 的 呼出量随贮藏温度不同而有较大程度的差别。冰温贮
温贮藏、冰温运输等环节。 各种鱼、贝类都存在一个区分生死的生态冰温零
间差别很小， 但它却是组织结冰与否的临界区间， 温度 调节剂的选择与物料种类、浓度和渗透时的环境温度
稍微失控， 组织就开始结冰， 因此冰温贮藏技术要求非 有严格的关系， 这是冰温食品加工过程中极为重要的
常严格。
问题。
大量的试验表明， 利用冰温技术贮藏果蔬， 可以降 ２．４ 冰温流通
低果蔬的新陈代谢， 在色、香、味、口感方面冰温贮藏的
极易出现干耗、低温冻害或部分冻结现象等开发的保 藏库、冰温运输车、冰温箱（家庭用） 、冰温陈列柜、用于
存方法。即冰温贮藏之前， 先在食品表面附上一层人工 采购食品的冰温蔬菜篮等［１４］。在日本已经形成了一条
冰或人工雪等保护膜， 以避免冷空气直接流过食品表 完整的冰温冷藏链， 即让食品从产地至消费者家庭的
（ Ｎｉｎｇｂｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｎｉｎｇｂｏ ３１５２１１， Ｚｈｅｊｉａｎｇ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｆｏｏｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｆｒｅｅｚｉｎｇ－ ｐｏｉｎｔ ａｒｅ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ． Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｏｒｅｄ， ｃｉｒｃｕｌａｔｅ ａｎｄ ｓｔｏｒａｇｅ ａｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｆｒｅｅｚｉｎｇ－ ｐｏｉｎｔ， ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｓｕｐｅｒｃｏｏｌｉｎｇ－ ｐｏｉｎｔ ｓｔｏｒａｇｅ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｆｏｏｄ ｆｒｅｓｈ－ ｋｅｅｐｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｆｒｅｅｚｉｎｇ－ ｐｏｉｎｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ； ｆｒｅｓｈ－ ｋｅｅｐｉｎｇ； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ