冰温技术在食品保藏中的应用与研究进展

李 剑，高向阳，马丽萍，2

(1.华南农业大学，广东 广州 510642;2.广东食品药品职业学院，广东 广州 510520)

在食品贮藏过程中，一般分为冷藏(0～10 ℃)和冷冻(-18 ℃)两种低温贮藏方式。冷藏是将冷却后的食品在冷藏温度(常在冰点以上)下保藏的一种方法，尤其对果蔬有很好的保鲜作用，可短期内保持新鲜度，但很难实现食品的长期贮藏；冷冻是用低温方式将食品冻结成固态，使微生物死亡或亚死亡，但冷冻会降低食品的品质。长时间冷冻会导致食品组织结构被破坏，并且解冻后，细胞不能恢复原状，细胞液大量流失，从而影响食品的风味和品质。

冷藏技术容易导致果蔬后熟，腐败变质较快，冷冻技术又很难保存食品的原汁原味，而冰温技术不破坏细胞，可最大限度地抑制食品的呼吸作用，从而延长保鲜期。冰温比冷藏可增加2～10倍保藏期，还可最大限度地抑制有害微生物活动。

1 冰温技术及其机理

1.1 冰温机理

大多数生物冰点都在0 ℃以下，组织细胞通常包括无机盐、糖类及可溶性蛋白质等。冰温技术的作用机理主要涉及两个方面。一是食品温度在冰温范围内时，组织细胞保持活动状态。二是对于冰点较高的食品，可以加入有机物或无机物，使冰点降低，扩大其冰温带。食品冷却过程中，组织分泌出无机盐，使细胞一直存活。若冷却温度接近冻结点，食品便会休眠，组织消耗很少，新陈代谢减缓，从而起到食品保鲜的作用。

1.2 冰温优缺点

冰温技术不破坏细胞,可有效抑制有害微生物的活动及各种酶活性的变化,延长保质期。但冰温温度范围很窄，温控精度要求高，且不同食物有不同的冰点，因此温度很难控制。另外，成套设施投资巨大。

1.3 冰温技术发展

冰温保鲜技术源于日本。山根昭美博士在对梨进行试验时，偶然发现，梨从-4 ℃回温后，其风味和色泽没有改变，于是总结并提出冰温贮藏技术。他于1973年提出冰温贮藏原理，于1985 年申请“冰温技术”专利。冰温技术逐步趋于成熟，体系不断完善。我国于 20世纪 80年代引入冰温保鲜技术理念，而系统地进行农产品冰温保鲜技术研究开始于 2004年。

2 冰温技术的应用

2.1 果蔬冰温贮藏

冰温技术对于果蔬保鲜的效果很理想，如葡萄、大蒜、草莓、莲藕、桃等，采用冰温技术保存能很好地抑制微生物和病虫害生长，使果实的保质期延长一倍。采收后的果蔬的新陈代谢旺盛，呼吸是其重要体征。一般来说，温度降低，呼吸减慢，营养损失减少；反之，则呼吸旺盛，损耗营养成分。研究表明，冰温贮藏温度临近冻结点时，食品达到一种休眠的状态，可防止有害微生物入侵、降低新陈代谢速率、减少营养损耗，从而使食品品质更佳。

2.1.1 冰温对果蔬类的影响

2.1.1.1 冰温对生菜、西兰花的影响

生菜是一种世界性蔬菜，世界各地均有种植。采后生菜自身代谢活跃，呼吸强度较高，因此，有效贮藏很重要。研究表明，相对传统冷藏方式，冰温贮藏能显著抑制生菜的呼吸作用，冰温组呼吸速率始终低于低温组，差异达显著水平(P<0.05)，有效延长贮藏期，总损失率较低，总叶绿素含量损失较少，并且安全、无化学残留。冰温贮藏过程中，冰温组的APX活性比低温组高30%，冰温组的CAT活性前6 d和低温组差别不大，9 d后，差异达显著水平(P<0.05)，冰温组占优势。冰温技术相较于低温技术，可以更好地延缓生菜衰老，使其保持完整性、新鲜性。

同样，在对西兰花的研究中，冰温技术对西兰花有很好的抑制衰老、保持新鲜的作用，可保证其营养不流失，并延长货架期。

2.1.1.2 冰温对金冠苹果、吊干杏的影响

金冠苹果是我国重要的苹果栽培品种，果实含有丰富的营养物质，可预防多种疾病，但却容易软化、起褶皱，不易保存。研究表明，苹果贮藏期间，冰温可显著降低乙烯释放速率，减缓果实成熟和衰老，有效保持果实的基本品质，并可明显减缓苹果表皮a*值上升，推迟果实表面绿色消退，使其在240 d内一直保持果实饱满，褐变面积较小，果实硬度也保持较好。

同样，在吊干杏的研究中，冰温贮藏能使吊干杏保持较好的品质。冰温技术可减缓Vc含量的减少，使MDA的积累受到有效抑制，从而延缓果实成熟衰老的进程。

2.1.2 冰温对其他果蔬的影响

于继男等人研究冰温贮藏对蓝莓品质的保鲜效果。研究表明，相对于冷藏，冰温可以更好地抑制蓝莓腐烂率的升高，降低Vc含量下降速率(花色苷含量下降速率也显著低于对照组)，降低呼吸强度，减缓乙烯释放，抑制LOX活力，从而达到延缓果实衰老进程的目的。殷磊等人应用冰温技术贮藏鸭梨。研究发现，鸭梨在(0±0.5)℃、30 cm2硅窗面积贮藏条件下，贮藏90 d时，呼吸强度最低，总含糖量先增加后降低，可滴定酸、抗坏血酸含量和多酚氧化酶活性低于对照组，而MDA含量呈现上升趋势，贮藏90 d基本无腐烂，表明冰温技术能保持果实较好的质地和风味。

冰温技术为果蔬贮藏提供了更多品质保障。另外，将其他保鲜技术与冰温技术结合，如将气调包装与冰温结合，形成混合式栅栏技术，也可以有效延长保质期。

2.2 水产品冰温贮藏

水产品一直以其鲜美口感深受大众喜爱。但水产品在运输过程中，死亡率较高，损失较大。冰温优于冷藏和冷冻，可以较好地保留产品的原汁原味，提高产品的新鲜度。

陶磊、凌萍华等人对南美白对虾进行冰温贮藏保鲜研究，分别研究其PH、TBA、菌落总数、亮度、汁液流失率等。结果表明，冰温与保鲜剂结合能够延长南美白对虾的贮藏期，使其保鲜效果更好、品质更佳。李双梅、杨华等人研究冰温贮藏对鲢鱼、草鱼、鲤鱼肉糜制品品质的影响，发现鲢鱼、草鱼、鲤鱼三种鱼肉糜的硬度、弹性、黏聚性、咀嚼度降低较慢，可贮藏3周。研究表明，冰温技术可以更好地保存鱼肉糜，使其质感更佳。

2.3 其他肉类冰温贮藏

2.3.1 鸡鸭肉冰温贮藏

李莎莎等人研究发现，冰温贮藏可以很好地控制鸡肉菌落总数，a*值先升高后降低，持水性下降较为缓慢，硬度和弹性较对照组更佳，TBA值先上升再趋于平缓，延缓了鸡肉脂质氧化，TVB-N值在16 d 时达到20.32/100 g，仍属于二级鲜度，菌落总数在18 d时为1.5×106 CFU/g，刚有变质迹象，而对照组在6 d时菌落总数已经超过国家标准。许立兴等人将新鲜鸭胸肉分别置于4 ℃和-1 ℃环境中贮藏，定期取样测定其菌落总数、pH值、TVB-N值、失水率、感官性状等指标。冰温贮藏30 d时鸭肉变质，而对照组在10 d时已经变质，结果表明，冰温技术对鸭肉有很好的保质保鲜作用，可以延长其货架期。

2.3.2 牛羊肉冰温贮藏

目前，冰温气调保鲜方法已应用于牛羊肉的贮藏保鲜，可以较好地抑制微生物生长，对保持肉类新鲜度有很大帮助。若优化更多参数，如温度、气体比例、包装材料等，会让贮藏效果更佳。

孙天利等人对牛肉进行研究，采用冰温结合真空保藏，测定TPA、剪切力、肌节长度、巯基含量、二级结构含量等指标。结果表明，贮藏过程中，对照组菌落总数增长更缓慢，TVB-N值变化速度较平缓，pH值变化速度Zv

3 超冰温技术和冰膜贮藏技术

3.1 超冰温技术

冰温技术是在冷藏、冷冻技术基础上的突破，而超冰温技术则是冰温技术的新飞跃。超冰温技术通过调节冷却速度等特殊技法，让食品在低于冰点的温度下不冻结，从而更好地贮藏食品。超冰温技术能够显著抑制果蔬采后贮藏过程中的呼吸作用，使其口感更佳。

超冰温技术优于冰温技术，可以让种子在基本没有氧气的状态下生长，冰温则未可。将超冰温技术运用于牛肉贮藏：先将牛肉降温到(2±0.3)℃，然后按照连续降温程序降温到-1.0～-3.0 ℃，保持该贮藏温度，使牛肉实现超冰温贮藏。这种连续降温方式，可让牛肉一直处于不冻结状态，贮藏时间最长可以达到90 d，一般条件下也能达到75 d。

超冰温技术在果蔬贮藏上也有应用。意大利葡萄口感极好，但极易腐败，有研究者采用超冰温技术贮藏意大利葡萄。研究结果：腐烂率，-3 ℃超冰温贮藏葡萄在40 d时的好果率仍达95.5%，而冰温贮藏的好果率已低于85%；脱果率，-3 ℃超冰温贮藏葡萄在40 d时的脱果率仅为0.68%，而冰温贮藏的脱果率超过2%；裂果率，冰温贮藏葡萄在30 d时的裂果率达1.65%，而-3 ℃超冰温贮藏葡萄的裂果率在50 d时仅为1.32%；从叶绿素、可滴定酸、Vc、可溶性固形物的含量来看，超冰温组的前三项含量均很高，证明超冰温贮藏可以很好地保持果实的色泽和口感，保证其品质。

3.2 冰膜贮藏技术

冰膜贮藏技术，即冰温贮藏之前，先在食品表面附上一层人工冰或人工雪等保护膜，以避免低温冻害。以洋白菜为研究对象，在-3 ℃环境下将洋白菜冷却至0 ℃左右，在-0.8 ℃环境中贮藏，持续8 d 向其表面间隙地喷水雾，使表层形成0.5 mm厚度的冰膜。运用冰膜技术后，洋白菜仅受到小冻害，在室温下经过4 d的升温，可以慢慢复原本色，两个月后会变成深绿色。研究表明，洋白菜经冰膜处理后再冰温贮藏，保鲜效果更佳，保存时间更长久。

目前，冰温技术发展迅速。将超冰温技术应用到食品贮藏中，是一个突破点也是难点。难在如何找到食品最佳冰点、如何普及基本设施、如何保证资金投入、如何将冰温技术与其他贮藏方式相结合以更全面地保障食品质量。我国引入冰温技术较晚，普及度不高，且经验不足，还需不断深入研究，将该技术很好地应用于生活中。