冰温保鲜技术在水产品中的应用
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食品是一个生物活动状态体，在经冷却处理后，发生 “生物体防御反应”， 即生物细胞会自动分泌出无机盐、葡 萄糖、氨基酸、可溶性蛋白质等物质以保持组织细胞的生 存状态。细胞中的各种天然高分子复合物以立体网状结构 出现，也起到了阻碍水分子移动和接近的作用，产生了冻 结 回 避[7]。 当 食 品 的 内 部 温 度 临 近 冻 结 点 时 ，食 品 会 达 到 一 种休眠的状态，使产品在“休眠”状态下保存，这时组织细 胞新陈代谢率最小，所消耗的能量也最小，因此可以有效 地 贮 藏 食 品 [8]。 1.2.2 冰温保鲜的特点 不同食品因内部成分、物质浓度 的不同，其冰温带各有差异，研究其对应的冰温带或必要 的调节技术是冰温保鲜技术的前提。 表 1 为冰温和冷藏、
收 稿 日 期 ：2012-06-30 基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目 （2012BAD29B06）； 上 海 市 科 委 工 程 中 心 建 设 项 目 （11DZ2280300 ） 作 者 简 介 ：施 建 兵 （1990- ），男 ，在 读 硕 士 生 ，E-mail ：shijianbingv @126.com 通讯作者：谢晶（1968-），女，博士，教授，E-mail：jxie@shou.edu.cn
（2）冰温贮藏对水产品鲜度的影响。 水产品等食品的 后熟过程在低温环境下运行， 延缓水产品腐败相关的挥 发性物质的生成，而逐渐积累与鲜度有关的氨基酸[15]。 山 根 昭 美 [16]在 对 鱼 冰 温 保 鲜 中 的 研 究 结 果 表 明 ， 冰 温 贮 藏 能 减少鱼中腐败性的挥发性含氮物质的生成， 增加鱼中的 鲜味品质。 李辉等[17]研究了在冰温贮藏条件下牙鲆鱼肉鲜 度的变化，并且和冷藏条件下做了对比，结果表明，冷藏 条件下 4 d 超过了货架期， 而冰温贮藏条件下的 K 值第 18 d 开始低于二 级 鲜 度 标 准 ， 与 TVB-N 的 测 定 结 果 一 致，冰温条件贮藏使货架期延长了 14 d。
鲜技术，从而拉开了冰温保鲜的序幕。 并定义“冰温带”是 指 0℃以下、冰点以上的温度区域，其温度 介于冷 藏 和 微 冻之间，简称冰温。 在该区域温度下贮藏的食品始终处于 不冻结的鲜活状态，因而可以避免因冻结而导致质构恶化 现 象 ，保 持 了 食 品 的 鲜 活 状 态 [4-5]。 1.2 冰温保鲜的原理与特点 1.2.1 冰温保鲜的原理 冰温保鲜的机理包括以下两 个 方 面 ：（1）将 食 品 的 温 度 控 制 在 冰 温 带 范 围 以 内 ， 使 组 织 细 胞处于活体状态；（2）当食品冰点较高时，可以加入一些有 机或无机物质，使其冰点降低，扩大冰温带。食品内部含有 糖、蛋白质、无机盐、醇等不易冻液物质，使食品的冻结点 下降到 0℃以下。 而冻结点与食品内部物质的浓度有关， 其浓度越高，冻结点越低。当食品的冰点较高时，向食品中 添加适量的食盐、蔗糖、多聚磷酸盐等物质，可降低食品的 冻结点，从而拓宽冰温区域，便于食品贮藏期间温度的控 制[6]。
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广东农业科学 2012 年第 17 期
冰温保鲜技术在水产品中的应用
施建兵， 谢 晶 （上海海洋大学食品学院/上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心， 上海 201306）
摘 要：冰温保鲜技术在水产品口感、风味、鲜度的保持方面有着独特的优势。 介绍了冰温保鲜技术的产生、原理、特点，以及
对水产品品质的影响；概述了该技百度文库在国内外的应用研究现状和发展趋势，并对冰温技术在我国的应用进行了展望，以推进我国
SHI Jian-bing, XIE Jing (College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University/Shanghai Aquatic Products Processing
and Storage Engineering Technology Research Center, Shanghai 201306, China)
冻藏的效果比较。 冰温保鲜技术与其他低温保鲜技术相 比具有以下优点：（1） 在贮藏过程中不破坏细胞组织；（2） 有效抑制有害微生物的活动以及各种酶活性的变化 ；（3） 能够显著提高食品的食用品质；（4）延长保藏期。 普通冷 藏 及 气 调 包 装 贮 藏 方 法 均 不 具 备 此 优 点 [9]。
水产品在死后品质的变化可分为 4 个阶段：僵硬→解 僵→自溶→腐败[10]。 （1）僵硬阶段：鱼贝类停止呼吸后，体 内发生糖酵 解 产 生 大 量 乳 酸 ，同 时 肌 酸 磷 酸 （CP）和 三 磷 酸 腺 苷 （ATP） 也 被 分 解 ， 肌 原 纤 维 中 的 肌 球 蛋 白 和 肌 动 蛋 白产生收缩，失去伸展性或弹性，呈僵硬状态。 （2）解僵阶 段： 肌肉中的内源性蛋白酶对蛋白质分解作用产成一系 列中间产物，使肌节断开，导致肌肉松弛变软。 （3）自溶阶 段：肌肉组织近一步软化，蛋白质在组织蛋白酶分解后产 生肽类和氨基酸等物质，为烹饪的最佳时机，同时也为细 菌的生长繁殖创造了适宜的条件。 （4）腐败阶段：各种腐 败菌大量繁殖，微生物分解作用活跃，产生难闻的腐败气 味，形态色泽均发生变化。 1.3.2 冰温对水产品品质的影响 （1）冰温贮藏对微生 物生长的影响。 水产品的变质主要是由于自身酶的作用 以及细菌、霉菌、酵母菌等微生物的大量繁殖引起品质的 败坏， 主要在自溶阶段后期和腐败阶段。 温度是主要的 影响因素， 温度每降低 10℃微生物的代谢速率约降低 2 倍[11]。 贮藏温度在冰温带范围内水分子呈有序排布状态， 使微生物生长所需的自由水含量大大降低， 对微生物的 生长有明显的抑制效果[12]。 新鲜的水 产品带有大量的 耐 冷菌，在冷藏条件下可使水产品迅速腐败，而冰温条件对 耐冷菌有明显的抑制效果。 同时变性杆菌、副溶血弧菌、 沙门氏菌等可引起食物中毒的代表性中温菌， 在冰温贮
冰温保鲜有两大关键技术：（1） 冷却诱导：“生物体防 御反应”受降温冷却温度与速度的影响，从而影响食品最 终的风味和其他品质特征。 有研究表明[6]，冷却温度从10℃ 下降到 5℃，对食品的品质影响不大，而 5℃下降到冻结点 之间食品受冷却速度的影响很大。 （2）恒温技术：在冰温 带范围内降低贮藏温度， 能够使生物体分泌的不冻液物 质增多，从而提高食物的风味与品质。 具体而言，使食物 贮藏在一个极接近冻结点温度，温度波动范围小、温度分 布均匀是保证食品品质的关键因素。 日本冰温协会对冰 温 库 温 度 变 化 范 围 要 求 在 ±0.5℃[6]。 1.3 冰温保鲜对水产品品质的影响 1.3.1 水产品死后品质变化的机理 由于水产品水分 含 量高、营养成分丰富、肉组织脆，特别容易受大量腐败微 生物的侵入以及生长繁殖， 导致水产品比畜禽肉产品更 容易腐败变质。
Abstract：Controlled freezing -point technology has unique advantage for food taste, flavor and freshness. Origin, mechanism, characteristics and the effects on the quality of aquatic products of controlled freezing-point technology were introduced in the article. The present study overviewed the status of application in domestic and foreign researching and its trend of development. The prospects of applying were forecasted to promote the development of controlled freezing-point technology.
1 冰温保鲜技术的概述
1.1 冰温保鲜技术的产生 冰温保鲜技术是 1964 年由日本的山根昭美发现的 ，
他在一次贮藏梨的偶然试验中， 由于失误把原本贮藏温 度 0℃改 为-4℃，在 贮 藏 一 段 时 间 后 ，山 根 博 士 发 现 贮 藏 的梨并没有完全冻坏， 回温后的梨仍然保持了良好的质 构、色泽和气味[3]。 19 世纪 70 年代山根昭美提出了冰温保
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表 1 冰温和冷藏、冻藏的比较
类别
温度范围
适合对象
贮藏期限
品质差异
冰温 冷藏 冻藏
0℃到 冻 结 点 的 冰 温 或 超 冰 温 0～15℃ －18℃以下
可活体保藏 可活体保藏 不可活体保藏
与冷藏相比可增长 2～10 倍 生鲜食品保存期约 4～7 d 可长期保藏
生鲜产品更美味、营养丰富、有害微生物增长较冷藏慢 随冷藏时间增加品质下降，有害微生物逐渐增加而致腐败 生物细胞冻结破坏，解冻后汁液流失，风味下降
冰温技术的发展。
关键词：冰温技术； 水产品； 贮藏； 保鲜
中 图 分 类 号 ：TS254.4
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1004-874X （2012 ）17-0096-04
Application of controlled freezing-point technology on aquatic products
（3）冰温贮藏对化学反应的影响。 温度同样影响着水 产品内部的各种脂质氧化、 非酶褐变等相类似的化学反 应，温度越低，反应越慢。 冰温贮藏比冷藏温度约低 5℃， 可 明 显 抑 制 脂 肪 氧 化 等 反 应 ， 贮 藏 效 果 是 冷 藏 的 1.4~2 倍。 刁石强等[18]在-1~0℃的 冰 温 带 内 贮 藏 臭 氧 水 浸 渍 的 鳀， 与冰藏条件下相比， 冰温处理可以明显减缓脂肪氧 化，延缓腐败变质，在第 6 d 天以后，冰温贮藏组的 TVBN、TBA 值均明显低于冰藏条件下的对照组， 冰温贮藏比 普通冰藏保鲜货架期延长 1~2 d。
（4）冰温贮藏对蛋白质的影响。 冰温贮藏的水产品处 于未被冻结的生鲜状态， 可以避免因冻结而导致的蛋白 质变性而产生的一系列变化，如蛋白质盐溶性降低，持水 力下降，组织结构损伤、干耗、解冻时汁液流失等。 冰温保 鲜也更好地保持了生鲜食品的风味、口感以及加工特性。 Duun 等[19]将大西洋鲑鱼分别储存在-1.4℃和-3.6℃，以 冰 藏和冷冻鱼肉为对照， 评价大西洋鲑鱼贮藏 34 d 的品质 变化，结 果 表 明 ，贮 藏 在-1.4℃条 件 下 的 大 西 洋 鲑 鱼 组 织 蛋白酶 B 和组织蛋白酶 B+L 活性均保持相对稳定， 失水 率 较 低 ； 若 加 真 空 包 装 后 贮 藏 在 -1.4℃ 和 -3.6℃ ， 保 藏 期 将 延长 1 倍。
Key words: controlled freezing-point technology; aquatic products; storage; fresh preservation
我国水产品品种丰富，尤其是改革开放以来，渔业得 到持续快速的发展，2011 年我国水产品总产量达到 5 611 万 t， 水产品总产量已经近 20 年连续位居 世界第 1 位[1]。 但鱼贝类等水产品受收获季节、 气候以及地理条件等多 种因素的制约，在贮藏、运输、销售期间易腐败变质。 随着 人们生活水平的提高，对水产品需求的品质也越来越高， 因此，对水产品的保鲜处理研究有着非常重要的意义。 目 前，我国水产品保鲜技术有低温保鲜、气调保鲜、化学保 鲜、生物保鲜剂保鲜、超高压保鲜、臭氧保鲜等。 而冰温保 鲜技术是国内外新兴的食品低温保鲜技术， 也是在冷藏 保鲜及气调保鲜发展之后的第 3 代保鲜技术[2]。 本文概述 了冰温保鲜技术以及其在水产品保鲜中的应用， 以期为 该技术今后的发展提供参考， 促进我国水产品产业的健 康、快速、可持续发展。
藏 条 件 下 停 止 生 长[13]。 凌 萍 华 等[14]比 较 了 冰 温 贮 藏 和 冷 藏对南美白对虾的保鲜效果，研究结果表明，冰温贮藏与 冷藏在 2 d 后菌落总数显著下降， 第 4 d 冷藏条件下菌 落总数超出南美白对虾二级鲜度标准， 而冰温贮藏条件 下处于一级鲜度标准以内， 到第 8 d 才超出二级鲜度指 标。
收 稿 日 期 ：2012-06-30 基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目 （2012BAD29B06）； 上 海 市 科 委 工 程 中 心 建 设 项 目 （11DZ2280300 ） 作 者 简 介 ：施 建 兵 （1990- ），男 ，在 读 硕 士 生 ，E-mail ：shijianbingv @126.com 通讯作者：谢晶（1968-），女，博士，教授，E-mail：jxie@shou.edu.cn
（2）冰温贮藏对水产品鲜度的影响。 水产品等食品的 后熟过程在低温环境下运行， 延缓水产品腐败相关的挥 发性物质的生成，而逐渐积累与鲜度有关的氨基酸[15]。 山 根 昭 美 [16]在 对 鱼 冰 温 保 鲜 中 的 研 究 结 果 表 明 ， 冰 温 贮 藏 能 减少鱼中腐败性的挥发性含氮物质的生成， 增加鱼中的 鲜味品质。 李辉等[17]研究了在冰温贮藏条件下牙鲆鱼肉鲜 度的变化，并且和冷藏条件下做了对比，结果表明，冷藏 条件下 4 d 超过了货架期， 而冰温贮藏条件下的 K 值第 18 d 开始低于二 级 鲜 度 标 准 ， 与 TVB-N 的 测 定 结 果 一 致，冰温条件贮藏使货架期延长了 14 d。
鲜技术，从而拉开了冰温保鲜的序幕。 并定义“冰温带”是 指 0℃以下、冰点以上的温度区域，其温度 介于冷 藏 和 微 冻之间，简称冰温。 在该区域温度下贮藏的食品始终处于 不冻结的鲜活状态，因而可以避免因冻结而导致质构恶化 现 象 ，保 持 了 食 品 的 鲜 活 状 态 [4-5]。 1.2 冰温保鲜的原理与特点 1.2.1 冰温保鲜的原理 冰温保鲜的机理包括以下两 个 方 面 ：（1）将 食 品 的 温 度 控 制 在 冰 温 带 范 围 以 内 ， 使 组 织 细 胞处于活体状态；（2）当食品冰点较高时，可以加入一些有 机或无机物质，使其冰点降低，扩大冰温带。食品内部含有 糖、蛋白质、无机盐、醇等不易冻液物质，使食品的冻结点 下降到 0℃以下。 而冻结点与食品内部物质的浓度有关， 其浓度越高，冻结点越低。当食品的冰点较高时，向食品中 添加适量的食盐、蔗糖、多聚磷酸盐等物质，可降低食品的 冻结点，从而拓宽冰温区域，便于食品贮藏期间温度的控 制[6]。
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广东农业科学 2012 年第 17 期
冰温保鲜技术在水产品中的应用
施建兵， 谢 晶 （上海海洋大学食品学院/上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心， 上海 201306）
摘 要：冰温保鲜技术在水产品口感、风味、鲜度的保持方面有着独特的优势。 介绍了冰温保鲜技术的产生、原理、特点，以及
对水产品品质的影响；概述了该技百度文库在国内外的应用研究现状和发展趋势，并对冰温技术在我国的应用进行了展望，以推进我国
SHI Jian-bing, XIE Jing (College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University/Shanghai Aquatic Products Processing
and Storage Engineering Technology Research Center, Shanghai 201306, China)
冻藏的效果比较。 冰温保鲜技术与其他低温保鲜技术相 比具有以下优点：（1） 在贮藏过程中不破坏细胞组织；（2） 有效抑制有害微生物的活动以及各种酶活性的变化 ；（3） 能够显著提高食品的食用品质；（4）延长保藏期。 普通冷 藏 及 气 调 包 装 贮 藏 方 法 均 不 具 备 此 优 点 [9]。
水产品在死后品质的变化可分为 4 个阶段：僵硬→解 僵→自溶→腐败[10]。 （1）僵硬阶段：鱼贝类停止呼吸后，体 内发生糖酵 解 产 生 大 量 乳 酸 ，同 时 肌 酸 磷 酸 （CP）和 三 磷 酸 腺 苷 （ATP） 也 被 分 解 ， 肌 原 纤 维 中 的 肌 球 蛋 白 和 肌 动 蛋 白产生收缩，失去伸展性或弹性，呈僵硬状态。 （2）解僵阶 段： 肌肉中的内源性蛋白酶对蛋白质分解作用产成一系 列中间产物，使肌节断开，导致肌肉松弛变软。 （3）自溶阶 段：肌肉组织近一步软化，蛋白质在组织蛋白酶分解后产 生肽类和氨基酸等物质，为烹饪的最佳时机，同时也为细 菌的生长繁殖创造了适宜的条件。 （4）腐败阶段：各种腐 败菌大量繁殖，微生物分解作用活跃，产生难闻的腐败气 味，形态色泽均发生变化。 1.3.2 冰温对水产品品质的影响 （1）冰温贮藏对微生 物生长的影响。 水产品的变质主要是由于自身酶的作用 以及细菌、霉菌、酵母菌等微生物的大量繁殖引起品质的 败坏， 主要在自溶阶段后期和腐败阶段。 温度是主要的 影响因素， 温度每降低 10℃微生物的代谢速率约降低 2 倍[11]。 贮藏温度在冰温带范围内水分子呈有序排布状态， 使微生物生长所需的自由水含量大大降低， 对微生物的 生长有明显的抑制效果[12]。 新鲜的水 产品带有大量的 耐 冷菌，在冷藏条件下可使水产品迅速腐败，而冰温条件对 耐冷菌有明显的抑制效果。 同时变性杆菌、副溶血弧菌、 沙门氏菌等可引起食物中毒的代表性中温菌， 在冰温贮
冰温保鲜有两大关键技术：（1） 冷却诱导：“生物体防 御反应”受降温冷却温度与速度的影响，从而影响食品最 终的风味和其他品质特征。 有研究表明[6]，冷却温度从10℃ 下降到 5℃，对食品的品质影响不大，而 5℃下降到冻结点 之间食品受冷却速度的影响很大。 （2）恒温技术：在冰温 带范围内降低贮藏温度， 能够使生物体分泌的不冻液物 质增多，从而提高食物的风味与品质。 具体而言，使食物 贮藏在一个极接近冻结点温度，温度波动范围小、温度分 布均匀是保证食品品质的关键因素。 日本冰温协会对冰 温 库 温 度 变 化 范 围 要 求 在 ±0.5℃[6]。 1.3 冰温保鲜对水产品品质的影响 1.3.1 水产品死后品质变化的机理 由于水产品水分 含 量高、营养成分丰富、肉组织脆，特别容易受大量腐败微 生物的侵入以及生长繁殖， 导致水产品比畜禽肉产品更 容易腐败变质。
Abstract：Controlled freezing -point technology has unique advantage for food taste, flavor and freshness. Origin, mechanism, characteristics and the effects on the quality of aquatic products of controlled freezing-point technology were introduced in the article. The present study overviewed the status of application in domestic and foreign researching and its trend of development. The prospects of applying were forecasted to promote the development of controlled freezing-point technology.
1 冰温保鲜技术的概述
1.1 冰温保鲜技术的产生 冰温保鲜技术是 1964 年由日本的山根昭美发现的 ，
他在一次贮藏梨的偶然试验中， 由于失误把原本贮藏温 度 0℃改 为-4℃，在 贮 藏 一 段 时 间 后 ，山 根 博 士 发 现 贮 藏 的梨并没有完全冻坏， 回温后的梨仍然保持了良好的质 构、色泽和气味[3]。 19 世纪 70 年代山根昭美提出了冰温保
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表 1 冰温和冷藏、冻藏的比较
类别
温度范围
适合对象
贮藏期限
品质差异
冰温 冷藏 冻藏
0℃到 冻 结 点 的 冰 温 或 超 冰 温 0～15℃ －18℃以下
可活体保藏 可活体保藏 不可活体保藏
与冷藏相比可增长 2～10 倍 生鲜食品保存期约 4～7 d 可长期保藏
生鲜产品更美味、营养丰富、有害微生物增长较冷藏慢 随冷藏时间增加品质下降，有害微生物逐渐增加而致腐败 生物细胞冻结破坏，解冻后汁液流失，风味下降
冰温技术的发展。
关键词：冰温技术； 水产品； 贮藏； 保鲜
中 图 分 类 号 ：TS254.4
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1004-874X （2012 ）17-0096-04
Application of controlled freezing-point technology on aquatic products
（3）冰温贮藏对化学反应的影响。 温度同样影响着水 产品内部的各种脂质氧化、 非酶褐变等相类似的化学反 应，温度越低，反应越慢。 冰温贮藏比冷藏温度约低 5℃， 可 明 显 抑 制 脂 肪 氧 化 等 反 应 ， 贮 藏 效 果 是 冷 藏 的 1.4~2 倍。 刁石强等[18]在-1~0℃的 冰 温 带 内 贮 藏 臭 氧 水 浸 渍 的 鳀， 与冰藏条件下相比， 冰温处理可以明显减缓脂肪氧 化，延缓腐败变质，在第 6 d 天以后，冰温贮藏组的 TVBN、TBA 值均明显低于冰藏条件下的对照组， 冰温贮藏比 普通冰藏保鲜货架期延长 1~2 d。
（4）冰温贮藏对蛋白质的影响。 冰温贮藏的水产品处 于未被冻结的生鲜状态， 可以避免因冻结而导致的蛋白 质变性而产生的一系列变化，如蛋白质盐溶性降低，持水 力下降，组织结构损伤、干耗、解冻时汁液流失等。 冰温保 鲜也更好地保持了生鲜食品的风味、口感以及加工特性。 Duun 等[19]将大西洋鲑鱼分别储存在-1.4℃和-3.6℃，以 冰 藏和冷冻鱼肉为对照， 评价大西洋鲑鱼贮藏 34 d 的品质 变化，结 果 表 明 ，贮 藏 在-1.4℃条 件 下 的 大 西 洋 鲑 鱼 组 织 蛋白酶 B 和组织蛋白酶 B+L 活性均保持相对稳定， 失水 率 较 低 ； 若 加 真 空 包 装 后 贮 藏 在 -1.4℃ 和 -3.6℃ ， 保 藏 期 将 延长 1 倍。
Key words: controlled freezing-point technology; aquatic products; storage; fresh preservation
我国水产品品种丰富，尤其是改革开放以来，渔业得 到持续快速的发展，2011 年我国水产品总产量达到 5 611 万 t， 水产品总产量已经近 20 年连续位居 世界第 1 位[1]。 但鱼贝类等水产品受收获季节、 气候以及地理条件等多 种因素的制约，在贮藏、运输、销售期间易腐败变质。 随着 人们生活水平的提高，对水产品需求的品质也越来越高， 因此，对水产品的保鲜处理研究有着非常重要的意义。 目 前，我国水产品保鲜技术有低温保鲜、气调保鲜、化学保 鲜、生物保鲜剂保鲜、超高压保鲜、臭氧保鲜等。 而冰温保 鲜技术是国内外新兴的食品低温保鲜技术， 也是在冷藏 保鲜及气调保鲜发展之后的第 3 代保鲜技术[2]。 本文概述 了冰温保鲜技术以及其在水产品保鲜中的应用， 以期为 该技术今后的发展提供参考， 促进我国水产品产业的健 康、快速、可持续发展。
藏 条 件 下 停 止 生 长[13]。 凌 萍 华 等[14]比 较 了 冰 温 贮 藏 和 冷 藏对南美白对虾的保鲜效果，研究结果表明，冰温贮藏与 冷藏在 2 d 后菌落总数显著下降， 第 4 d 冷藏条件下菌 落总数超出南美白对虾二级鲜度标准， 而冰温贮藏条件 下处于一级鲜度标准以内， 到第 8 d 才超出二级鲜度指 标。