水产品在全球食品产业中占据重要的地位,因其含有丰富的蛋白质、脂肪酸及微量元素,备受消费者青睐。我国作为水产品生产、消费和贸易大国,水产品产量占据全球产量的1/3以上,2023年,全国水产品总产量为7 116.17万t,同比增长3.64%[1]。水产品通常是指来源于水生环境的可食用生物及其加工制品,主要包括鱼类、甲壳类、软体类、藻类等其他水生生物[2]。水分是水产品的主要成分之一,保持水分对水产品的口感、营养价值以及延长货架期至关重要。因此,保水技术成为水产品加工中的关键技术之一,改善水产品持水力对于提升水产品品质,推动水产品产业发展具有深远影响。
水产品保水技术是指在水产品加工和贮藏过程中,为保留产品水分,从而减少味道和营养损失,保持口感的一类食品加工技术[3]。目前水产品保水技术主要包括化学保水技术、物理保水技术、生物保水技术等。化学保水技术通常为添加外源保水剂达到保水效果,常用的保水剂主要有盐类保水剂、糖类保水剂、蛋白类保水剂等,物理保水方法主要是采用低温调控或联合应用磁场、电场等技术,相较于化学保水方法,物理保水技术具有更高的安全性,生物保水技术主要包括采用天然来源的生物制剂来改善产品持水力,本文将水产品不同类型保水技术的作用机理、应用现状和未来发展趋势等方面进行综述分析,旨在为水产品保水方法的优化提供一定的理论参考。
1 水产品持水机理和失水影响因素
持水力作为评价水产品品质的重要指标,是指其在加工和贮存过程中保持自身水分的能力[4]。高持水力的产品在冷冻、解冻、腌制等加工环节中可有效保持质地、风味和营养成分。因此提高持水力是保证水产品品质的重要途径。
水产品持水核心是其生物大分子结构、细胞完整性及水分存在状态共同作用的结果。在分子层面,水产品肌原纤维蛋白构成三维网络持水体系,肌球蛋白头部通过离子-偶极作用结合水分子,尾部α-螺旋结构固定结合水,肌动蛋白聚合形成的螺旋沟槽通过毛细作用束缚自由水,该网络孔径决定水分迁移阻力;在细胞层面,磷脂双分子层疏水性与水通道蛋白共同调控跨膜水运输,而细胞骨架提供机械支撑以抵抗冷冻形变;组织层面中水分以三类形态存在:自由水存在于肌纤维间隙,不易流动水受蛋白质表面电荷吸附,结合水通过强氢键与蛋白疏水基结合,这三方面协同作用,共同维持水产品持水力[5-6]。
水产品的失水现象主要发生在加工、贮藏和运输过程中,其水分流失的主要因素有蛋白质变性导致的持水能力下降、细胞结构破坏、体系渗透压失衡、表面水分蒸发等(图1)。水产品富含肌原纤维蛋白,肌原纤维蛋白通过三维网络结构结合水分,在加工或贮藏过程中,高温、机械损伤或pH值变化会导致蛋白质变性,破坏网络结构,使结合水转化为自由水并流失,造成水分流失;水产品冷冻过程中,细胞内外的水分形成冰晶,刺破细胞膜或细胞壁,导致解冻时细胞液(水分和营养物质)大量流失;此外水产品在盐渍和高温干燥过程中易导致其渗透压失衡和表面水分蒸发。合理控制这些因素将有助于保持水产品的水分,提升其品质[7]。
图1 水产品水分流失途径图
Fig.1 Diagram of water loss pathways in aquatic products
2 化学保水技术
化学保水技术是水产品目前主要保水技术,化学保水技术通过添加特定化合物调控蛋白质构象、水分存在状态和渗透压平衡等,这些保水剂主要有盐类保水剂、糖类保水剂和蛋白类保水剂,其中盐类保水剂为目前适用范围最广的保水剂。
2.1 盐类保水剂
盐类保水剂是目前主流保水手段,主要分为磷酸盐类和非磷酸盐类,其中磷酸盐类保水剂成本低廉且效果显著,广泛应用于各类水产品加工中,盐类保水剂的作用机制主要是通过离子相互作用调控蛋白质构象与渗透压平衡,是水产品的核心保水手段[8]。
磷酸盐类保水剂依据聚合度可分为正磷酸盐、焦磷酸盐和聚磷酸盐,在食品加工过程中,根据使用对象不同,各类磷酸盐会复配使用,增强保水效果,磷酸盐类保水剂在提升持水力、减少解冻损失和延缓蛋白质水解等方面具有显著作用。根据GB 2760—2024《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》,在冷冻水产品中的添加限量为5 g/kg,最大使用量以磷酸根
计。磷酸盐保水机理主要分为3个方面(图2),首先磷酸盐通过提高肌肉的pH值,使其偏离蛋白质等电点,肌球蛋白净负电荷密度增加,增加了蛋白质与水分子之间作用,持水力提升;其次螯合肌肉中的Ca2+和Mg2+使极性基团暴露,阻断金属离子介导的蛋白交联,维持蛋白质网络结构;最后,磷酸盐提升蛋白质离子强度,从而促进肌原纤维蛋白溶解度,另外解离肌动球蛋白,其中肌原纤维蛋白和肌球蛋白都是与持水力密切相关的蛋白[9-10]。不同种类磷酸盐其保水性也存在差异,其中三聚磷酸盐的保水效果最为显著,因为其蛋白质溶解性和离子螯合作用较强,能够显著提高肌肉蛋白的保水能力,在复配使用情况下,以三聚磷酸盐为主体,联合六偏磷酸盐或焦磷酸盐的复配体系具有最佳的保水效果,其中三聚磷酸盐主要增强蛋白质对水分的结合能力,六偏磷酸盐则可通过螯合Ca2+、Mg2+等金属离子稳定肌肉组织结构,焦磷酸盐亦可抑制肌球蛋白聚集并提高蛋白质溶解度,三者的协同增效作用显著提升保水性能[11]。GONÇALVES等[12]研究表明,使用复配磷酸盐处理阿根廷红虾,其浸泡增重率相比于对照组显著增加(P<0.05),随即将其在-15 ℃低温贮藏15 d后解冻后,其滴水损失相比于对照组降低12.63%,并且感官分析结果表明复合磷酸盐处理组得分最高,这表明磷酸盐处理不仅提高持水力,对感官保持也有贡献。周凡等[13]研究发现,随着磷酸盐复合保鲜剂(磷酸盐、食盐和柠檬酸钠)中磷酸盐含量增加,冻藏南美白对虾的解冻损失率和蒸煮损失率显著降低。同时,虾仁的b*值趋近于0,较好地保持了其原有的蓝青色,这一结果说明磷酸盐保水剂对产品颜色保持具有积极作用。磷酸盐类保水剂因为其成本低,效果好而广泛应用,但其也有核心缺陷,过量摄入会影响人体钙磷代谢,特别对老年人和肾病患者存在潜在健康风险[14]。其在未来发展趋势上应聚焦于低添加、高效能、绿色环保方向,积极开发复配或天然替代方案,以兼顾品质、安全与消费者认同,推动水产品加工业高质量、健康可持续发展。
图2 磷酸盐保水机理示意图
Fig.2 Schematic diagram of the water holding mechanism of phosphate
过量添加磷酸盐会导致产品出现金属涩味等不良口感,同时对人体健康也会产生负面影响,因此无磷酸盐类保水剂成为研究热点,其兼顾了盐类的高效保水作用又避免了磷酸根的危害,目前常见的无磷盐类保水剂主要包括NaCl、NaHCO3、KHCO3等[15]。其保水机理类似于磷酸盐类保水剂,均是通过盐离子与水产品蛋白质之间的相互作用来提高持水力。一方面,提高体系pH,远离肌球蛋白等电点,增强蛋白质表面负电荷密度,增强肌丝之间的静电排斥力扩张持水;另一方面,通过改变肌肉蛋白质的空间构象,无磷酸盐类在一定浓度下能够使肌原纤维蛋白发生部分溶解或改性,释放出更多的亲水性基团,从而增加蛋白质对水分子的结合力,此外,水产品肌肉中的蛋白质可以与盐类物质发生离子交换反应,特别是与Ca2+、Mg2+等的交换,这有助于降低肌肉组织中自由水的流失,进而增加肌肉组织的水合作用,在实际应用中,通常与其他物质复配来提高保水性[16-17]。于淑池等[18]通过采用最优配方来处理冷冻金鲳鱼片,发现与复合磷酸盐保水剂相比,实验组鱼片的浸泡增重率、解冻损失率、蒸煮损失率、水分含量和质构特性等方面均优于对照组。杨瑞炳等[19]的研究指出,NaHCO3和KHCO3能够提高虾肉的pH值和浸泡增重率,同时降低蒸煮损失率,从而改善虾肉保水能力。然而,无磷酸盐类保水剂相较于磷酸盐类保水剂,维持产品持水能力较弱,依赖于更精确的离子浓度控制,这也说明肌肉持水力除受pH影响外,磷酸根对肌肉持水力具有重要贡献作用,在实际应用中,盐类保水剂的添加量需严格控制,以避免过量添加对水产品风味的负面影响。
2.2 糖类保水剂
糖类保水剂是一类通过氢键作用、玻璃化转变及渗透调节作用维持水产品水分稳定的天然或改性碳水化合物,糖类保水剂可根据其来源与结构分为天然多糖(如海藻多糖、植物胶、微生物多糖)与改性多糖(如羧甲基纤维素钠、羟丙基淀粉等)。常用的代表性糖类保水剂包括海藻酸钠、卡拉胶、海藻糖、黄原胶和淀粉类等改性多糖。其核心保水机理:一是通过羟基等亲水基团与水分子形成氢键,吸附和束缚自由水;二是形成凝胶结构封锁水分;三是与蛋白质形成复合网络,稳定结构[20-21]。当前,糖类保水剂正被广泛研究用于替代部分传统磷酸盐类保水剂,顺应清洁标签和绿色食品发展趋势。
2.2.1 单糖/双糖类保水剂
单糖和双糖类保水剂通常包括海藻糖、麦芽糖、甘露糖等,这类糖类保水剂的保水机理通常是通过其分子结构中的大量羟基与水分子形成氢键以及与蛋白质的相互作用,增加水分子的结合力,具体来看,其糖分子与蛋白质分子之间的结合力较强,能够有效地防止蛋白质的凝聚和收缩,保护蛋白质的三维结构,减少加工处理中蛋白质变性引起的水分流失,保持其水分保持能力。此外,这类保水剂还具有出色的冷冻保护作用,减少冷冻过程中大冰晶对肌肉细胞结构的破坏,例如海藻糖具有极强的玻璃化能力,水产品冷冻过程中,高浓度糖促进水分会迅速从液态转变为类似玻璃态的非晶态结构中,这种结构具有非常高的黏度和低的扩散性,限制了自由水分子的迁移与流失。保持一定的玻璃化态能够有效阻止细胞内水分的丧失和结构损伤[22-23]。ZHANG等[24]将凡纳滨对虾在海藻糖、海藻酸钠低聚糖下浸泡1 h并在-18 ℃下贮藏9周,其解冻和蒸煮损失相较于水处理组显著降低(P<0.05),结论指出海藻糖和海藻酸钠低聚糖处理均表现出较强的冷冻保护效果,增强了持水力。HUANG等[25]用海藻糖和NaCl混合溶液浸泡处理鳕鱼3 h后在-18 ℃下冷冻5 d,进行7次冻融循环,实验结果表明处理组的解冻损失最小,显著低于蒸馏水处理组(P<0.05),并有助于保持鳕鱼片的颜色。该研究突出了不同多糖和其他盐类保水剂的协同效应,不仅提升持水力,还有助于品质稳定性。
2.2.2 寡糖类保水剂
寡糖类保水剂主要包括壳寡糖、琼胶寡糖、卡拉胶寡糖和低聚果糖等功能性低聚糖。这类糖类通常由2～10个单糖单位组成,具有更高的水合作用和更强的功能性,寡糖类保水剂的保水机理主要基于其分子结构中的多个糖基团的氢键与水分子结合,形成稳定的水合物[26-27]。此外,寡糖分子由于结构相对较长和复杂,能够在食品体系中形成三维网状结构,大多通过涂膜来达到保水和保鲜作用,提高水分的保持能力[28]。壳聚糖结构富含亲水基团,能够通过与水分子形成氢键,提高持水力,常通过涂膜处理来增强产品的保水效果,李亚俐等[29]研究壳聚糖-绿原酸复合处理对冷藏鮰鱼片食用品质的影响,实验结果表明,在4 ℃环境下贮藏12 d后,壳聚糖-绿原酸组蒸煮损失率显著低于其他3组(P<0.05)。YU等[30]研究了石榴皮提取物和羧甲基壳聚糖包衣对冷藏过程中鱼肉质量的影响,结果表明,与对照组相比,第9天涂膜组的失水显著减少(P<0.05),并且总挥发性盐基氮也显著减少(P<0.05),这也验证了壳聚糖具有一定的杀菌作用,对保持产品新鲜度具有积极作用。ZHANG等[31]研究了卡拉胶低聚糖对南美白对虾的抗冻保水效果,结果显示,与对照相比,低聚糖处理组的虾持水能力和质地有显著提升(P<0.05),保持了较高的肌原纤维蛋白含量,低聚糖减少了冷冻过程中的冰晶大小,避免了肌原纤维蛋白的破坏。寡糖类保水剂通常兼具保水与低热量特点,非常适合应用于低糖、低卡和糖尿病人群产品。特别是壳寡糖,除了保水外,还具有抗菌和肠道健康调节等生物活性[32]。未来,随着对功能性低聚糖生物功能的不断研究,这一类保水剂在功能性水产品和特殊人群水产品等领域有巨大的发展潜力。
2.2.3 多糖类保水剂
多糖类保水剂包括海藻酸钠、明胶、羧甲基纤维素等。多糖类物质因其天然来源、安全性高且具有良好的生物降解性,逐渐在水产品加工中得到广泛的应用,保水机理主要为通过形成高分子网状结构增强水分结合力,一方面,多糖类保水剂含有羟基、羰基、氨基等亲水性基团,可以与水分子以氢键结合,抑制冰晶生长与重结晶,进而减少冰晶带来的机械损伤,另一方面,多糖分子可以在水产品表面形成胶体网络结构,抑制腐败因子的相互作用,避免水分和风味物质的损失[20,33]。海藻酸钠由于其独特的离子交联凝胶形成机制能在肌肉组织间构建稳定的三维亲水网状结构,对水分的空间限制力强,且其耐热和耐冷特性使其在多种加工条件下均具有良好的保水性能,因此,在多糖类保水剂中保水效果较为理想[34]。吕金润等[35]研究了坛紫菜多糖对冻藏凡纳滨对虾品质的影响,实验结果表明在0～30 d冻藏期间,所有实验组的解冻损失率均表现出显著增长趋势(P<0.05)。经坛紫菜多糖处理组虾仁样本在冻藏后呈现出显著更低的解冻损失率(P<0.05),这一结果表明,坛紫菜多糖处理可降低冻藏期间的解冻损失率,有效提升虾仁的持水力能。于晓慧等[36]研究了壳聚糖-海藻纳米纤维素复合薄膜对南美白对虾的冷藏保鲜作用,实验表明,在4 ℃贮藏条件下,该复合膜不仅对水分保持有积极作用,还减少了挥发性盐基氮的积累和脂肪氧化,控制了产品菌落总数增加,并显著抑制了多酚氧化酶酶促褐变反应(P<0.05)。
2.3 蛋白类保水剂
蛋白类水产品保水剂分为天然或改性蛋白质,包括大豆蛋白、酪蛋白酸钠、明胶、鱼明胶等,此外,从水产品加工副产物中提取的蛋白及其水解物也具有一定的保水作用,其保水机理主要依赖于蛋白质分子构象特性和与水分子的相互作用:一方面,蛋白分子中的极性基团和氨基酸残基可通过氢键和静电作用与水分子结合,形成稳定的水合作用层,从而减少自由水流失,另一方面,蛋白质在加工过程中易形成三维凝胶或网络结构,保持水分的同时维持肌肉组织结构的完整性[37-38]。水产品加工副产物经酶解获得的水解物主要由低分子质量多肽和少量游离氨基酸组成,多肽链上富含羧基、氨基、羟基等亲水性基团,通过氢键与水分子稳定结合,增加体系中结合水的比例,由于多肽分子较小,能在蛋白质网络与肌纤维间隙中均匀分布,与水形成局部稳定的“水合壳”,进一步增强水分滞留[39]。FENG等[40]研究了不同浓度的大豆分离蛋白稳定的Pickering乳液对鲢鱼鱼糜凝胶特性、持水能力、微观结构和蛋白质-水相互作用的影响,实验结果表明添加Pickering乳液可增强氢键、疏水相互作用和二硫键的形成,从而提高鱼糜凝胶强度和固定水含量。HONRADO等[41]研究了印度鲭鱼蛋白质水解产物的功能特性,实验结果表明水解后蛋白生成更多极性亲水基团(氨基、羧基等),具有提高产品保水性的功能。蛋白质类保水剂在水产品加工中展现出天然、安全、功能多样的优势,尤其是基于对加工副产物的利用,契合绿色加工与可持续发展理念。
综上所述,相较于糖类和蛋白类保水剂,磷酸盐为主的保水剂保水效果较好,且复配磷酸盐保水剂的保水效果显著优于单一磷酸盐保水剂配方,这也证明了不同类别磷酸盐的协同保水作用;其他非磷酸盐类保水剂也具有一定的保水作用,但要注意其对体系pH的影响较为突出,可能对产品其他品质具有一定的影响;糖类保水剂相较于其他类保水剂,冷冻损耗均较小,这也说明糖类保水剂对虾仁的冷冻保护作用较为突出;相比之下蛋白类保水剂对提高虾仁浸泡增重率较好,但其蒸煮损失和冷冻损失较大,整体来看,复配磷酸盐保水剂仍然是目前综合保水效果较为理想的选择,但其超标添加和对健康的潜在风险不符合绿色、健康的发展趋势,所以结合其他各类保水剂的优缺点,开发低磷、无磷保水剂仍然是水产品保水剂的研究热点(见表1)。
表1 不同保水剂对南美白对虾保水效果比较表
Table 1 Comparison table of water retention effects of different water retention agents on Litopenaeus vannamei
保水剂浸泡增重率/%蒸煮损失率/%解冻损失率/%参考文献蒸馏水(对照组)9.4930.9010.44[42]复配磷酸盐20.5111.462.80[13]三聚磷酸钠7.4222.906.58[42]三偏磷酸钠7.7524.066.65[42]海藻糖8.8225.197.49[42]琼胶寡糖7.1222.034.21[43]NaHCO36.4721.088.75[44]草鱼内脏水解蛋白13.0826.039.21[45]
3 物理保水技术
在水产品加工过程中,物理保水技术作为非添加、绿色环保的保水技术,近年来逐渐成为提升水产品品质与持水力的重要技术。与化学保水剂相比,物理保水技术主要通过物理手段改变肌肉组织微结构、调节水分状态或干扰水分迁移过程,从而实现持水力的提高。物理保水技术呈现出以低温冻藏为基础,辅以压力、磁场和超声等技术为主的模式。
3.1 低温冷冻技术
低温冷冻技术是水产品加工中应用最为广泛和基础的物理保水技术,其主要包括快速冻结、低温贮藏这2个环节,每个环节对产品持水力的保持均具有重要影响。首先快速冻结是提升水产品持水力的关键因素之一,快速冻结可使水产品在冻结过程中迅速通过冰点区间,尤其是在-5～-1 ℃的最大结冰带,这一阶段通常是冰晶形成最为剧烈的时期,如图3所示,若冻结速率过慢,水产品所形成的冰晶大而不均匀,这些大冰晶会穿透细胞膜和肌原纤维,导致细胞损伤和水分丧失;快速冻结通过提高冰晶成核速率,促使水分子迅速凝固成细小均匀的冰晶,减少了对产品组织的破坏,保持了细胞结构和蛋白质网络的完整性,从而显著降低冻结过程中水分的流失。其次,超低温贮藏(通常在-30 ℃及以下)对水产品的持水力具有持久影响,在极低温条件下,冰晶的生长被抑制,冰晶粒径保持较小且均匀,避免了冰晶重结晶而造成的组织损伤,超低温贮藏抑制了产品微生物的生长和酶的活性,保持品质稳定。此外,冷冻前的预冷和冻结过程中的薄膜包裹也对持水力有积极影响,合理的预冷处理有助于降低冻结温度,使其更接近理想的冻结曲线。最后,解冻过程的控制也直接关系到水产品的持水力,低温解冻或联合压力或磁场等非热技术解冻,可以减缓水分流失的速度,保持水产品的水合作用[46-49]。YAN等[50]研究显示相比于鼓风冷冻组,液氮速冻组虾仁的持水力显著(P<0.05)增强,这是由于鼓风冷冻组的冻结速度较慢,导致形成大而不规则的冰晶,破坏了肌肉组织,而液氮速冻冻结速度快,形成小而致密的冰晶,从而减少了对细胞的伤害。然而,冷冻技术存在一定的局限性,首先,若对冷冻过程控制不当,会导致形成大而不规则的冰晶,破坏细胞结构,导致解冻后产品品质下降,其次,长时间冷冻贮存会发生蛋白质氧化和风味物质含量的下降,因此,结合磁场、电场等技术的速冻方式,缩短冻结时间,促进小而整齐冰晶形成,保护细胞完整性,避免水分和营养成分的流失,同时,在贮藏过程中,采用超低温贮藏(<-70 ℃)可以进一步减少冰晶的形成,降低脂质氧化和微生物的生长,其次,可以在冷冻前采用保护性溶液处理水产品,能够形成保护膜,近年来,纳米技术的应用也为冷冻保护提供了新的思路。通过纳米材料的引入(如纳米纤维素、纳米二氧化硅等),可以增强产品的水合作用,减少解冻时的水分流失。低温冷冻技术是物理保水技术的核心,冷冻+的物理保水体系为水产品的长期保鲜和质量保障提供保障[51]。
图3 速冻与慢冻比较示意图
Fig.3 A comparison diagram of quick freezing and slow freezing
3.2 压力处理技术
压力技术,尤其是高静压处理在水产品保水领域近年来得到广泛研究与应用。压力处理技术通过改变水产品的细胞结构、蛋白质溶解性、分子间相互作用等,能够有效提高水产品的持水力。首先,高压处理能引起水产品细胞膜和肌肉纤维的物理变化。肌原纤维蛋白发生结构松弛和重组,改变肌肉的组织结构,尤其是水产品中肌肉纤维和细胞壁中与持水力密切相关的肌球蛋白和肌动蛋白等经过高压处理后,原有的水分结合位点重新分布,有效地提高了水分的结合力和保持能力,其次,高压处理通过改变蛋白质的三维结构,提高了蛋白质的溶解性和水合作用,压力作用下,蛋白质分子暴露出更多的水合作用位点结合水分,特别是对于鱼肉、虾仁等水产品,高压处理能有效增加其肌肉蛋白的溶解度,使其与水结合得更加紧密,最后,高压处理能够有效抑制冰晶的生长,减少大冰晶的形成,从而降低冷冻对细胞结构的损伤,压力处理还可以在一定程度上减少冻结过程中的脱水现象,减少冷冻贮存中的水分流失[52-53]。武玫怡等[54]研究了高静压处理与水煮处理对热带海参品质的影响,研究结果表明采用500 MPa保压处理组的持水率显著(P<0.05)高于未进行保压处理组,并且发现先进行压力处理再进行水煮的热带海参营养品质及特性更好,其肉质结构更紧密,咀嚼性更好,这也进一步说明适度高压处理有助于质构提升。然而,高压技术存在技术难度和一定的局限性,压力数值和稳定性对产品品质维持至关重要,尤其是对鱼肉类等脆弱肉质的影响较为明显,过高的压力可能导致蛋白质结构变性,导致肉质发生改变,口感变差,其次,压力处理设备较为复杂,投资成本较高且能耗大,难以在大规模生产中普及应用,针对这些问题,可以通过优化压力处理的参数,如控制温度和时间的配合,使压力处理达到理想的效果,同时避免对质地的过度损伤,针对高压加工设备一方面优化与生产线结合,另外,可引入关键控制点技术,减少操作难度。
3.3 磁场处理技术
磁场技术是近年来新兴水产品加工技术,磁场处理技术通过改变水分子结构、蛋白质折叠、细胞膜稳定性等多方面机制,提高了水产品的持水力。磁场能够改变水分子之间的氢键结构,使水分子在一定条件下呈现更有序的排列,使得水分子与水产品中的蛋白质和细胞壁结合更加紧密,这种更有序的水分子排列能够增强水的结合力,其次,磁场能够影响水产品中蛋白质分子的空间结构,尤其是在静态磁场的作用下,蛋白质分子会发生一定程度的折叠和结构调整。这种结构调整可以改善蛋白质的溶解性,增加蛋白质与水分子的结合能力,此外,磁场能够通过加强过冷度降低冰晶生长速率和优化冰晶形态,减少冷冻过程中的水分流失[55-56]。SUN等[57]研究发现,60 mT强度的磁场不仅缩短了南美白虾的冷冻时间,还减少了肉的解冻损失、烹饪损失和离心损失。WEI等[58]研究了不同温度下静磁场辅助冻结对南美白对虾肌肉品质的影响,实验结果表明与-35 ℃浸泡冷冻相比,-35 ℃静磁场辅助冻结处理显著(P<0.05)提高了虾肌肉的持水能力,并改善感官特性,延缓太平洋白虾肌肉品质。磁场技术的非热处理,能耗低,不破坏营养成分,同时适用于连续或批量处理,具有一定工业可行性,但目前该技术的局限性主要体现在效果不稳定、机制不明等方面。首先,磁场处理的效果受到多种因素的影响,如水产品的种类、形态、磁场强度及处理时间等,这使得其可操作性较差,其次,磁场作用对水分子的微观结构影响尚不明确,缺乏针对不同水产品的具体指导,此外,磁场技术成本较高,解决这些问题,首先应加强其作用机理的研究,探索其在不同水产品上的最佳应用条件,同时,优化设备设计,可考虑结合新兴的AI、机器学习等技术,更加准确高效地达到理想效果。
3.4 电场处理技术
电场技术对于减少水产品水分流失,降低营养价值损失具有积极作用,水产品加工领域经常使用的包括静电场、交变电场和脉冲电场。电场降低了水分子相变的自由能,并促进了小而致密的冰晶的形成,这些冰晶有助于水分保持[59]。同样的,可以延迟冰晶的成核速度,过冷增加,从而缩短了冷冻时间,形成大量小尺寸的冰晶[60]。有研究表明脉冲电场可诱导蛋白质构象松弛,暴露更多极性基团,提高蛋白质对水的结合能力,形成更致密稳定的水分分布网络[61]。LIU等[62]的研究指出,大管鞭虾在-20 ℃下接受高压静电场处理后,其冰晶分布更均匀,极大程度上保留了组织水分。ZHANG等[63]研究表明,6 kV/m的低压静电场结合黄鱼的部分冷冻处理减少了黄鱼的离心损失,并延长了保质期。WANG等[64]研究低频脉冲电场对冷藏期间罗非鱼品质的影响,实验结果显示从贮存第3天开始,处理组的滴水损失显著低于对照组(P<0.05),并且脉冲电场能通过灭活腐败菌和蛋白水解酶,有效抑制鱼类在冷藏过程中的色泽和质地变质。电场处理技术通过多种物理机制有效提升水产品保水性,是绿色、高效水产加工体系的重要组成部分。其局限性主要有几个方面,首先,电场强度和频率对不同类型水产品的影响差异较大,难以在不同水产品中实现普遍性应用,较高的电场强度可能导致蛋白质结构的改变,影响水产品的质地,其次,电场处理过程中存在一定的安全隐患,安全防护同样重要,针对以上问题,可以优化电场的强度和频率设置,确保对水产品的影响在可控范围内,确保品质稳定,优化设备设计,安全的前提下,提高处理效率,使其适应于连续性加工,最后,不同电场类型各具优势,应根据产品种类、加工环节与品质需求进行选择。
3.5 超声波技术
超声波作为一种非热、绿色的技术,近年来备受关注,超声波诱导的蛋白质分子重排和构象松散有助于亲水基团暴露,形成更强的水-蛋白结合界面[65]。此外,超声可影响肌纤维间结构排列,使肌肉组织更加致密,减少贮藏或加热过程中水分流失[66]。在冷冻解冻、盐腌、凝胶制备等环节中加入超声处理已被证实可显著提升保水力。CHEN等[67]研究了在超声波辅助浸没式冷冻和速冻技术冻结鲈鱼片,结果表明-40 ℃超声波辅助浸没式冷冻处理中产生的大部分冰晶较小且分布均匀。此外,相比之下-40 ℃超声波辅助浸没式冷冻处理产生的冰晶是最圆的和最规则的,空化气泡的崩溃和由此产生的压力梯度被认为是冰成核的主要驱动力,实验结果进一步验证了由于冰核数量的增加和声压的变化,随机生长的大尺寸冰晶破裂,因此超声产生的冰晶小而均匀,避免了组织损失和液体流失,此实验也进一步论证了超声波技术对冷冻保护的机理[68]。大量研究证明超声波辅助解冻有助于缩短解冻时长,提高水产品持水力,改善解冻后产品品质。徐海祥等[69]研究了多频超声波解冻对带鱼品质的影响,实验结果表明多频协同处理(频率组合:22、28、40 kHz)展现出最优解冻效率,其所需解冻时间缩短至318.5 s,表明超声波辅助解冻技术可有效缩减金枪鱼的解冻时长并减少冷冻过程中的质量损失。超声波技术作为一种前沿的物理处理手段改善水产品的持水力,其在水产品加工中仍面临一定的挑战,首先,超声波处理可能导致水产品细胞壁的破坏,而超声波技术的处理时间相较于磁场、电场技术较长,更加增加了对产品质地破坏的可能性,其次,超声波处理效果的稳定性较差,其应用效果受到频率、功率、时间等多因素的影响,需要精准控制,最后,超声波技术的高成本、低能效和处理效率可能成为制约其在大规模连续生产中的应用,为解决这一系列问题,首先针对不同水产品研究其最佳处理条件,提高设备稳定性,同时,可联合其他保水物理技术(如电场、磁场等),通过协同作用提升保水效果,此外,开发高效、低能耗的超声波设备,提高整体经济性,增强其在商业化生产中的应用潜力。
水产品物理保水技术在不借助化学添加剂的前提下,通过施加外部物理作用,调控肌肉组织结构、水分状态及蛋白质构象,以提升水分结合能力,是一种绿色加工策略。技术本身具有非热、非化学、非破坏、可控性强的优势,能有效避免传统化学保水剂对人体的负面影响,符合目前食品科学绿色健康的发展方向,然而,其发展仍面临设备投资高、参数控制复杂、产业标准不完善等共性问题,未来,水产品物理保水技术的发展将以冷冻技术为核心,围绕减少水分流失,保持产品品质,进一步探究最适加工条件,优化设备设计和参数,进一步推动产业化应用(表2)。
表2 水产品主要物理保水技术
Table 2 Major physical preservation techniques for aquatic products
保水技术保水机理参考文献低温冷冻技术控制冰晶形成、减缓冰晶生长、保持水合作用和细胞结构的完整性,通过抑制微生物生长和酶活等途径来提高水产品在冷冻和解冻过程中的保水能力[46,49]压力处理技术改变细胞结构、肌原纤维蛋白的水合作用能力并影响蛋白质与水分子之间的相互作用,促进蛋白质水合作用,从而提高保水性[51,53]磁场处理技术改善蛋白质的结构和功能,通过加强过冷度和促进冰晶的均匀成核来减小冰晶的大小,此外磁场还改变了水分分布,从而提高保水性[55-56]电场处理技术降低水分子相变的自由能,促进了小而致密的冰晶的形成;诱导蛋白质构象松弛,暴露更多极性基团,提高蛋白质对水的结合能力,增强保水能力[59-60]超声波技术 蛋白质的结构和功能发生变化,增强蛋白质水合作用。此外,还可以通过促进水分迁移和水分分布来增加固定水的百分比,从而提高保水能力[65-66]
4 生物保水技术
水产品生物保水技术是近年来发展的一类新型绿色加工技术,具有安全性高、无化学残留等优势,逐渐成为替代传统保水剂的研究热点。目前主要的生物保水技术集中于添加生物酶制剂和微生物代谢产物。酶促保水技术,主要通过添加如谷氨酰胺转胺酶、胰蛋白酶、风味蛋白酶、胶原酶等生物酶,调节水产品肌肉中蛋白质的结构与功能性,从而提升保水能力。其中,谷氨酰胺转胺酶能够催化肌原纤维蛋白之间谷氨酰胺残基与赖氨酸残基形成ε-(γ-谷氨酰)赖氨酰共价交联键,构建稳定的蛋白三维网络,显著增强其持水能力,广泛应用于鱼糜制品中[70]。陈旭等[71]研究抗冻多肽协同谷氨酰胺转氨酶交联调控对鱼糜凝胶的冻藏稳定性的影响,实验数据显示,谷氨酰胺转胺酶实验组与空白对照组的水分迁移动力学参数呈现显著性差异(P<0.05),冻藏处理前,谷氨酰胺转胺酶组的加压损失率较对照组显著下降15.61%(P<0.05),冻藏后,实验组孔隙率数值显著低于对照组(P<0.05),且微观结构分析证实其冰晶粒径分布更均匀,上述结果表明,谷氨酰胺转胺酶通过诱导蛋白质交联形成致密的三维网络结构,有效调控鱼糜凝胶的水分束缚能力,并优化冻结过程中冰晶的成核与生长行为。
第二类为添加微生物代谢物保水技术,主要利用由乳酸菌、酵母菌或其他发酵微生物产生的代谢产物,如外源多糖类(如胞外多糖)、低聚肽、有机酸及甘油等渗透调节物质,通过外添加或发酵液浸渍等方式,增强水产品的水分保持能力,用于水产品保水的微生物代谢物通常具有抗菌活性,对产品品质保持具有积极作用[72]。YANG等[73]用乳链球菌素处理后,在4 ℃下保存巴西陆龟肉。持水力指标表明,可减少水分流失,乳链球菌素可以抑制肉中微生物的生长和蛋白质水解酶的活性,延缓肉质变质,从而显著降低龟肉在贮藏过程中的失水。水产品生物保水技术通过调控蛋白质结构、水分迁移及微生物生长等,提升水产品持水力,部分生物保水技术对产品风味还具有积极贡献作用,尤其适用于低盐、无添加、高品质产品开发,下一步对生物反应条件稳定性的研究将是生物保水剂的主要研究内容,以提高其在产业化中的高效应用。生物保水技术,作为一种新型绿色加工技术,但仍存在一定的局限性和缺点,首先,生物酶的使用严格受到温度、pH值和反应时间等因素的影响,可能导致保水效果的不稳定,特别是在水产品加工过程中,温度和pH的波动较大,这容易导致生物酶活性降低或失效,进而影响保水效果,其次,酶促反应需要较长的反应时间,会降低加工效率,还可能引入一些不良气味,最后,生物酶还可能存在酶源和成本问题。许多高效酶的生产成本较高,且可能存在生产过程中的安全性问题,限制了其大规模应用,针对以上局限性,可以通过酶的基因工程改造来提升酶的稳定性,利用基因工程技术,定向改造酶分子结构,使其能够在较宽的温度和pH范围内保持较高的活性,此外,智能化酶反应系统的引入能够实时调控反应条件,确保反应的稳定性和高效性,减少对于风味和质地的影响,此外,针对酶的生产成本问题,微生物发酵技术和合成生物学的进展可以大大降低酶的生产成本,提高其可获得性,通过上述技术手段的组合应用,生物保水技术的效果将得到显著提升,从而能够更好地满足水产品加工行业对质量和安全性的高要求。
5 结语
目前,利用保水剂改善水产品的保水性能仍然是水产品加工行业的主流技术,在常用的盐类、糖类和蛋白类保水剂中,磷酸盐复合保水剂占据主导地位,随着消费者对健康与食品安全日益关注,低风险、绿色的糖类和蛋白类保水剂正逐渐成为盐类保水剂的替代选择。然而,相较于盐类保水剂,这些替代物在保水效果方面尚有差距。物理保水技术虽然在确保产品安全性方面表现优越,且对食品风味和感官品质的影响较小,然而其整体保水效果相较于保水剂还存在差距。综上所述,水产品保水技术的未来发展趋势将会融合天然成分、人工智能控制、多重技术集成和绿色环保等特点,形成更绿色、更全面、灵活且适应性强的保水技术,这些新趋势既能满足消费者对水产品质量和安全的期望,也将推动水产品加工业迈向更高效、更可持续的发展轨道。
[1] 农业农村部渔业渔政管理局, 全国水产技术推广总站, 中国水产学会.2024中国渔业统计年鉴[M].北京:中国农业出版社, 2024.Bureau of Fisheries, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, People’s Republic of China, National Fisheries Technology Extension Center, China Society of Fisheries.China Fishery Statistical Yearbook 2024[M].Beijing:China Agriculture Press, 2024.
[2] MAO Z J, JIANG H, SUN J N, et al.Research progress in the preparation and structure-activity relationship of bioactive peptides derived from aquatic foods[J].Trends in Food Science &Technology, 2024, 147:104443.
[3] OSWELL N J, GILSTRAP O P, PEGG R B.Variation in the terminology and methodologies applied to the analysis of water holding capacity in meat research[J].Meat Science, 2021, 178:108510.
[4] MA C, ZHANG J, ZHANG R Y, et al.Study on the effects of pre-slaughter transport stress on water holding capacity of pork:Insights from oxidation, structure, function, and degradation properties of protein[J].Food Chemistry:X, 2024, 24:101913.
[5] 王英, 黄旭辉, 李冬梅, 等.磷脂氧化降解机制及调控技术研究进展[J].食品科学, 2024, 45(12):349-357.WANG Y, HUANG X H, LI D M, et al.Research progress on the mechanism and regulation techniques for phospholipid oxidative degradation[J].Food Science, 2024, 45(12):349-357.
[6] CHEN L H, JIAO D X, LIU H M, et al.Effects of water distribution and protein degradation on the texture of high pressure-treated shrimp (Penaeus monodon) during chilled storage[J].Food Control, 2022, 132:108555.
[7] JI W N, BAO Y L, WANG K Y, et al.Protein changes in shrimp (Metapenaeus ensis) frozen stored at different temperatures and the relation to water-holding capacity[J].International Journal of Food Science &Technology, 2021, 56(8):3924-3937.
[8] MOLINA R E, BOHRER B M, MEJIA S M V.Phosphate alternatives for meat processing and challenges for the industry:A critical review[J].Food Research International, 2023, 166:112624.
[9] 张亚娟, 屈云.食品磷酸盐产业的发展成果及趋势[J].中国食品工业, 2021(24):40-41.ZHANG Y J, QU Y.Development achievements and trends of food phosphate industry[J].China Food Industry, 2021(24):40-41.
[10] LEMOS W J F Jr, SANTINELLO D, MOHAMMADZADEH S, et al.Polyphosphate in food systems:Their roles and applications in foods and contribution to sustainable processing practices[J].Trends in Food Science &Technology, 2024, 152:104696.
[11] 赵宏蕾, 常婧瑶, 陈佳新, 等.乳化肉糜制品中降低磷酸盐的加工技术新策略研究进展[J].食品科学, 2021, 42(7):329-335.ZHAO H L, CHANG J Y, CHEN J X, et al.Novel strategies for reducing phosphates in emulsified meat products:A review of phosphate replacers and new processing technologies[J].Food Science, 2021, 42(7):329-335.
[12] GONÇALVES A A, RIBEIRO J L D.Effects of phosphate treatment on quality of red shrimp (Pleoticus muelleri) processed with cryomechanical freezing[J].LWT - Food Science and Technology, 2009, 42(8):1435-1438.
[13] 周凡, 谭家声, 喻胜利, 等.不同磷酸盐含量对南美白对虾虾仁保水性与色泽的影响[J].肉类工业, 2022(12):28-31.ZHOU F, TAN J S, YU S L, et al.Effect of different phosphate content on water retention and color of Penaeus vannamei shrimp[J].Meat Industry, 2022(12):28-31.
[14] GUTIÉRREZ O M, PORTER A K, VIGGESWARAPU M, et al.Effects of phosphorus and calcium to phosphorus consumption ratio on mineral metabolism and cardiometabolic health[J].The Journal of Nutritional Biochemistry, 2020, 80:108374.
[15] 刘凯彤, 戴文欣, 梁荣蓉, 等.肉制品无磷保水剂的研究进展[J].食品科技, 2024, 49(8):295-300.LIU K T, DAI W X, LIANG R R, et al.Research progress of phosphorus free water retaining agents for meat products[J].Food Science and Technology, 2024, 49(8):295-300.
[16] LU F, KANG Z L, WEI L P, et al.Effect of sodium bicarbonate on gel properties and protein conformation of phosphorus-free chicken meat batters[J].Arabian Journal of Chemistry, 2021, 14(2):102969.
[17] ZHAO X X, HAN G, SUN Q X, et al.Influence of lard-based diacylglycerol on the rheological and physicochemical properties of thermally induced pork myofibrillar protein gels at different pH levels[J].LWT, 2020, 117:108708.
[18] 于淑池, 周海英.复合无磷保水剂对冷冻金鲳鱼片的保水效果[J].食品工业, 2020, 41(1):120-124.YU S C, ZHOU H Y.The effect of compound phosphorus-free water retaining agent on frozen golden pompano fillets[J].The Food Industry, 2020, 41(1):120-124.
[19] 杨瑞炳, 梁珊, 税小林, 等.NaHCO3和KHCO3复合保水剂对凡纳滨对虾虾肉保水效果的影响[J].广东海洋大学学报, 2024, 44(2):87-95.YANG R B, LIANG S, SHUI X L, et al.Effects of combined water retaining agents of Na HCO3 and KHCO3 on water-retaining of litopenaeus vannamei[J].Journal of Guangdong Ocean University, 2024, 44(2):87-95.
[20] ABUBAKER M A, ZHANG D D, LIU G X, et al.Polysaccharides as natural enhancers for meat quality, preservation, and protein functionality:A comprehensive review[J].Food Chemistry, 2025, 468:142428.
[21] ZHUANG X B, WANG L J, JIANG X P, et al.The effects of three polysaccharides on the gelation properties of myofibrillar protein:Phase behaviour and moisture stability[J].Meat Science, 2020, 170:108228.
[22] ZHANG T, TENG Y X, HE Y L, et al.Elucidate the molecular basis of ampholytic chitosan as a high-performance cryoprotectant to myosin denaturation:The importance of saccharide charges[J].Food Hydrocolloids, 2024, 152:109915.
[23] URESTI R M, VELAZQUEZ G, V
ZQUEZ M, et al.Effect of sugars and polyols on the functional and mechanical properties of pressure-treated arrowtooth flounder (Atheresthes stomias) proteins[J].Food Hydrocolloids, 2005, 19(6):964-973.
[24] ZHANG B, WU H X, YANG H C, et al.Cryoprotective roles of trehalose and alginate oligosaccharides during frozen storage of peeled shrimp (Litopenaeus vannamei)[J].Food Chemistry, 2017, 228:257-264.
[25] HUANG Y Z, LIU Y, ZHANG N N, et al.The effects of trehalose synergy with NaCl on the textural, water distribution, and microstructure of snakehead fish filets induced by freeze-thaw cycles[J].Journal of Texture Studies, 2023, 54(2):276-287.
[26] FENG X, YU X, YANG Y L, et al.Improving the freeze-thaw stability of fish myofibrils and myofibrillar protein gels:Current methods and future perspectives[J].Food Hydrocolloids, 2023, 144:109041.
[27] GUO Z L, WEI Y S, ZHANG Y, et al.Carrageenan oligosaccharides:A comprehensive review of preparation, isolation, purification, structure, biological activities and applications[J].Algal Research, 2022, 61:102593.
[28] ALMOND A.Towards understanding the interaction between oligosaccharides and water molecules[J].Carbohydrate Research, 2005, 340(5):907-920.
[29] 李亚俐, 王雪莉, 石柳, 等.壳聚糖-绿原酸复合保鲜剂对冷藏鮰鱼片食用品质的影响[J].肉类研究, 2025, 39(1):42-50.LI Y L, WANG X L, SHI L, et al.Effect of a preservative mixture consisting of chitosan and chlorogenic acid composite on the eating quality of refrigerated catfish fillets[J].Meat Research, 2025, 39(1):42-50.
[30] YU D W, ZHAO W Y, DONG J L, et al.Multifunctional bioactive coatings based on water-soluble chitosan with pomegranate peel extract for fish flesh preservation[J].Food Chemistry, 2022, 374:131619.
[31] ZHANG B, YANG H C, TANG H, et al.Insights into cryoprotective roles of carrageenan oligosaccharides in peeled whiteleg shrimp (Litopenaeus vannamei) during frozen storage[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2017, 65(8):1792-1801.
[32] NI Y S, LI Y M, WANG M Y, et al.Chitosan-based packaging films with antibacterial-sterilization integrated continuous activity for extending the shelf life of perishable foods[J].International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 275:133351.
[33] 王振忠, 鲁淼, 卢兵友, 等.“十三五” 时期我国水产品流通与加工科技创新进展和展望[J].水产科学, 2024, 43(4):655-663.WANG Z Z, LU M, LU B Y, et al.Scientific and technological innovation progress and prospect of fishery products processing and circulation in China during the 13th Five-Year Plan[J].Fisheries Science, 2024, 43(4):655-663.
[34] 邢晓亮, 郭全友, 姜朝军.海藻酸钠涂膜保鲜对冰温大黄鱼品质和货架期的影响[J].食品与发酵工业, 2019, 45(20):87-92, 99.XING X L, GUO Q Y, JIANG C J.Effects of sodium alginate coating on the quality and shelf life of large yellow croaker at ice-temperature[J].Food and Fermentation Industries, 2019, 45(20):87-92, 99.
[35] 吕金润, 戚勃, 杨贤庆, 等.坛紫菜多糖对冻藏凡纳滨对虾品质维持的研究[J].食品与发酵工业, 2025, 51(8):125-132.LYU J R, QI B, YANG X Q, et al.Effect of polysaccharides derived from Porphyra haitanensis on quality maintenance of Litopenaeus vannamei during frozen storage[J].Food and Fermentation Industries, 2025, 51(8):125-132.
[36] 于晓慧, 庞一帆, 王梦阳, 等.壳聚糖-海藻纳米纤维素协同强化海藻酸钠薄膜的制备及其在南美白对虾冷藏保鲜中的应用[J].食品工业科技, 2025, 46(14):243-255.YU X H, PANG Y F, WANG M Y, et al.Development of chitosan-seaweed nanocellulose enhanced alginate packaging film for the refrigerated preservation of the litopenaeus vannamei[J].Science and Technology of Food Industry, 2025, 46(14):243-255.
[37] NIU H L, LI Y, HAN J C, et al.Gelation and rheological properties of myofibrillar proteins influenced by the addition of soybean protein isolates subjected to an acidic pH treatment combined with a mild heating[J].Food Hydrocolloids, 2017, 70:269-276.
[38] JIMENEZ-CHAMPI D, ROMERO-OREJON F L, MU
OZ A M, et al.The revalorization of fishery by-products:Types, bioactive compounds, and food applications[J].International Journal of Food Science, 2024, 2024(1):6624083.
[39] NIKOO M, BENJAKUL S, RAHMANIFARAH K.Hydrolysates from marine sources as cryoprotective substances in seafoods and seafood products[J].Trends in Food Science &Technology, 2016, 57:40-51.
[40] FENG S Y, LIU Y W, LI J R, et al.Mechanism of improving water-holding capacity of Nemipterus virgatus myosin gel by soy protein isolate-stabilized Pickering emulsion[J].LWT, 2025, 218:117512.
[41] HONRADO A, MIGUEL M, ARDILA P, et al.From waste to value:Fish protein hydrolysates as a technological and functional ingredient in human nutrition[J].Foods, 2024, 13(19):3120.
[42] 张小利. 磷酸化海藻糖的制备及对冷冻虾仁的品质保障作用研究[D].舟山:浙江海洋大学, 2020.ZHANG X L.Preparation of phosphorylated trehaloseanditsstudy on quality assurance of frozen shrimp[D].Zhoushan:Zhejiang Ocean University, 2020.
[43] 武天昕. 琼胶寡糖对冻藏南美白对虾的品质保障作用及影响机制[D].舟山:浙江海洋大学, 2022.WU T X.Effect and influence mechanismof jonesinoligosaccharides on quality assurance of frozen Litopenaeus vannamei[D].Zhoushan:Zhejiang Ocean University, 2022.
[44] WACHIRASIRI K, WANLAPA S, UTTAPAP D, et al.Changing in processing yield and physical properties of frozen white shrimp (Penaeus vannamei) treated with lysine and sodium bicarbonate[J].International Journal of Food Science &Technology, 2017, 52(3):763-771.
[45] 王嵬, 王金路, 姜娅, 等.草鱼内脏水解蛋白对南美白对虾虾仁保水性的影响[J].中国食品学报, 2018, 18(11):159-167.WANG W, WANG J L, JIANG Y, et al.Effect of hydrolysed protein from grass carp’s viscera on water-holding capacity of Penaeus vannamei’s shrimps[J].Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2018, 18(11):159-167.
[46] CHENG W J, GAO Q, SUN Y N, et al.Research progress of freezing processes and devices for fresh meat products[J].International Journal of Refrigeration, 2024, 161:71-82.
[47] ZHU Z W, ZHOU Q Y, SUN D W.Measuring and controlling ice crystallization in frozen foods:A review of recent developments[J].Trends in Food Science &Technology, 2019, 90:13-25.
[48] JIANG L, LIU D H, WANG W J, et al.Advancements and perspectives of novel freezing and thawing technologies effects on meat:A review[J].Food Research International, 2025, 204:115942.
[49] FAN Z K, REN X Q, LI C, et al.Effects of different modes of high-voltage alternating electric field action on the freshness and metabolites of Litopenaeus vannamei during partial freezing storage[J].Food Control, 2025, 175:111313.
[50] YAN W D, SUN Q X, OUYANG Z, et al.Effect of liquid nitrogen freezing temperature on the muscle quality of Litopenaeus vannamei[J].Foods, 2023, 12(24):4459.
[51] LAN W Q, HU X Y, SUN X H, et al.Effect of the number of freeze-thaw cycles number on the quality of Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei):An emphasis on moisture migration and microstructure by LF-NMR and SEM[J].Aquaculture and Fisheries, 2020, 5(4):193-200.
[52] CAMPUS M.High pressure processing of meat, meat products and seafood[J].Food Engineering Reviews, 2010, 2(4):256-273.
[53] ZHANG S N, RAMASWAMY H S, XIAO T, et al.Unveiling the impact of high pressure and low temperature coupling on gelatin gel properties[J].Food Chemistry, 2025, 483:144363.
[54] 武玫怡, 焦文娟, 赵甜甜, 等.高静水压与水煮处理对热带海参品质的影响[J].肉类研究, 2025, 39(1):25-33.WU M Y, JIAO W J, ZHAO T T, et al.Effects of high hydrostatic pressure and boiling treatments on the quality of tropical sea cucumber[J].Meat Research, 2025, 39(1):25-33.
[55] ZHU M M, XING Y, ZHANG J, et al.Low-frequency alternating magnetic field thawing of frozen pork meat:Effects of intensity on quality properties and microstructure of meat and structure of myofibrillar proteins[J].Meat Science, 2023, 204:109241.
[56] LIU F, YANG N, ZHANG L T, et al.Effect of weak magnetic field on the water-holding properties, texture, and volatile compounds of pork and beef during frozen storage[J].Food Bioscience, 2023, 53:102667.
[57] SUN Q X, ZHANG H H, YANG X Q, et al.Insight into muscle quality of white shrimp (Litopenaeus vannamei) frozen with static magnetic-assisted freezing at different intensities[J].Food Chemistry, 2022, 17:100518.
[58] WEI Q H, SUN Q X, DONG X P, et al.Effect of static magnetic field-assisted freezing at different temperatures on muscle quality of Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei)[J].Food Chemistry, 2024, 438:138041.
[59] LU N, MA J, SUN D W.Enhancing physical and chemical quality attributes of frozen meat and meat products:Mechanisms, techniques and applications[J].Trends in Food Science &Technology, 2022, 124:63-85.
[60] WU G Y, YANG C, BRUCE H L, et al.Effects of alternating electric field during freezing and thawing on beef quality[J].Food Chemistry, 2023, 419:135987.
[61] ZHANG Y, WANG R, WEN Q H, et al.Effects of pulsed electric field pretreatment on mass transfer and quality of beef during marination process[J].Innovative Food Science &Emerging Technologies, 2022, 80:103061.
[62] LIU J, WANG Y, ZHU F X, et al.The effects of freezing under a high-voltage electrostatic field on ice crystals formation, physicochemical indices, and bacterial communities of shrimp (Solenocera melantho)[J].Food Control, 2022, 142:109238.
[63] ZHANG J Y, FEI L F, CUI P B, et al.Effect of low voltage electrostatic field combined with partial freezing on the quality and microbial community of large yellow croaker[J].Food Research International, 2023, 169:112933.
[64] WANG J, WANG Q J, XU L, et al.Effects of extremely low frequency pulsed electric field (ELF-PEF) on the quality and microstructure of Tilapia during cold storage[J].LWT, 2022, 169:113937.
[65] HU A N, LI L.Effect mechanism of ultrasound pretreatment on fibrillation Kinetics, physicochemical properties and structure characteristics of soy protein isolate nanofibrils[J].Ultrasonics Sonochemistry, 2021, 78:105741.
[66] WANG N, ZHOU X N, WANG W N, et al.Effect of high intensity ultrasound on the structure and solubility of soy protein isolate-pectin complex[J].Ultrasonics Sonochemistry, 2021, 80:105808.
[67] CHEN X Q, LIU H Y, LI X X, et al.Effect of ultrasonic-assisted immersion freezing and quick-freezing on quality of sea bass during frozen storage[J].LWT, 2022, 154:112737.
[68] GROSSIER R, LOUISNARD O, VARGAS Y.Mixture segregation by an inertial cavitation bubble[J].Ultrasonics Sonochemistry, 2007, 14(4):431-437.
[69] 徐海祥, 刘珊珊, 周言, 等.多频超声波辅助解冻对带鱼品质的影响[J].食品科技, 2024, 49(11):175-181.XU H X, LIU S S, ZHOU Y, et al.Effect of multi-frequency ultrasound assisted thawing on hairtail quality[J].Food Science and Technology, 2024, 49(11):175-181.
[70] HUANG P H, CHENG Y T, HSIEH H C, et al.Effects of transglutaminase on the physicochemical properties of surimi and kamaboko prepared by thermal and low level-pressure treatments[J].LWT, 2023, 183:114863.
[71] 陈旭, 张天瑞, 卜帅, 等.抗冻多肽协同谷氨酰胺转氨酶交联调控鱼糜凝胶的冻藏稳定性[J].食品科学, 2025, 46(17):70-76.CHEN X, ZHANG T R, BU S, et al.Combined effect of antifreeze peptides and transglutaminase on the frozen storage stability of surimi gel[J].Food Science, 2025, 46(17):70-76.
[72] ABARQUERO D, RENES E, FRESNO J M, et al.Study of exopolysaccharides from lactic acid bacteria and their industrial applications:A review[J].International Journal of Food Science &Technology, 2022, 57(1):16-26.
[73] YANG A S, CHENG F F, TONG P, et al.Effect of tea polyphenol and nisin on the quality of tortoise (Trachemys scripta elegans) meat during chilled storage[J].Journal of Food Processing and Preservation, 2017, 41(6):e13308.