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新型冷冻技术在水产预制菜中的应用与展望

发表时间：2025-04-21 12:18作者：NK冷冻技术
近年来，随着水产预制菜的市场不断扩大，冷冻技术作为延长水产预制菜的货架期、保持品质的关键手段，其研究与应用具有重要意义。传统冷冻技术存在局限性，如冻结过程中生成的冰晶会对产品造成损伤，产品解冻可能造成汁液流失、干耗增大、表面色泽变差等问题。

新型冷冻技术的应用，已为水产品、肉制品等原料加工和贮藏提供了可能，在生产中发挥越来越大的作用。本文介绍了液氮速冻、微冻保鲜、冰温气调贮藏、电场辅助冷冻和超声波辅助冷冻等新型冷冻技术，通过分析这些技术在生产实际应用过程的特点和局限，为水产预制菜的生产提供合适的解决方案，以促进水产预制菜产业的健康发展。

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水产预制菜

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1.1 定义
2024年，国家市场监督管理总局等相关部门印发《关于加强预制菜食品安全监管 促进产业高质量发展的通知》，规定预制菜也称预制菜肴，是以一种或多种食用农产品及其制品为原料，使用或不使用调味料等辅料，不添加防腐剂，经工业化预加工制成，配以或不配以调味料包，符合产品标签标明的贮存、运输及销售条件，加热或熟制后方可食用的预包装菜肴，不包括主食类食品。水产预制菜是指以水产品为主要原料，经加工制成的预包装菜肴食品，水产预制菜的主要原料是鱼虾蟹贝藻和海参等海珍品，原料附加值较高，消费者对其品质的要求也较高。
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1.2 现状和问题
我国水产预制莱消费量随着消费需求增长迅速，2023年我国预制菜市场规模为3616亿元，同比增长22.7%，2025年预计超过5000亿产值大关。冷冻技术的普及为预制菜的产销提供了有力的保障。目前水产预制菜原料处理、成品贮运多数采用传统冷冻方式，这些方式的成本相对低，适合大多数的企业，但是，对一些附加值较高的产品，传统冷冻方式已不能满足生产的需求，其问题表现为产品干耗大、冰晶化现象突出、风味还原度较低，影响高端的水产预制菜的感官品质等。

新型冷冻技术因其使产品品质更好、货架期更长、生产能耗更低等特点，可保证预制菜的关键性品质指标，以突破产品锁鲜、还原、安全等技术性瓶颈，为水产预制菜生产提供有力的保障。同时，水产预制菜的管理尚处于初级阶段，超低温冷链的运输还不能系统化进行追溯、管理机制还不完善，仍然存在部分企业的产品微生物超标、滥用添加剂等问题。新型冷冻技术的多种特点可尽可能地满足不同原料的需求、保证产品的品质、优化生产的关键性环节，为冷链物流和低温管理提供保障，解决水产预制菜产销的全局性问题。

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新型冷冻技术

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2.1 液氨速冻技术
液氮冷冻技术与传统冷冻方法相比具有诸多优势，它的传热效率高、冷冻速度快且形成的冰晶均匀细小，使水产品快速冷冻的同时保持其质地、风味和营养素。此外，液氮是一种惰性物质，不与食品发生化学反应，可更大程度地保持食品品质。

液氮速冻技术对产品的长期储存有着较好的效果，对酶活性、蛋白质的裂解有一定的抑制作用，适合水产预制菜的长期保藏。Hu等研究发现，带鱼在-80℃液氮冷冻保存120d的效果好于-20℃冷空气冷冻，其肌肉纤维保持较为完整。汪兰等研究发现将鲈鱼贮藏在-10℃、-18℃和-80℃温度条件下，24周后-10℃、-18 ℃组的 TBA 值和鲜度K值已超过可食用上限，而在-80℃中储存 32周后的产品各项指标变化仍保持平稳。林国荣比较了几种不同的冷冻方式对鲍鱼的影响，发现采用液氮速冻技术冻结并冻至中心-26℃的方式冷冻鲍鱼相较于冰箱冷冻、冰柜冷冻、超低温冷冻更能保持鲍鱼的品质与理化性质。液氮速冻技术不仅能使产品拥有更长的保鲜期，相较于传统冷冻还能尽可能地保留产品本身的特性。
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2.2 微冻保鲜技术
微冻保鲜技术也称为“部分冻结”，是指将渔获产品在冻结点(常为0℃)到-5℃左右保藏的一种冷冻方法，使 5%-30%的水分冻结，能够有效抑制微生物的繁殖和酶的活性，同时蛋白质不易变性。该方法能够保持产品较好的状态与口感，相较于传统的冷冻技术有着更长的货架期，在一定条件下能使水产品在低新陈代谢的休眠状态保持活性。

微冻保鲜技术可在水产预制菜中广泛应用，具有品质较好、成本较低等优势。陶飞燕研究了微冻贮藏技术对南美白对虾品质的变化及其响应机理，发现南美白对虾在-2℃的微冻保鲜技术中的储存时间约为4周，色差变化较慢、冻结汁液流失较少质构指标变化优于-20℃条件下冷冻。

微冻保鲜技术在多种水产品中均有较好的应用前景，在应用过程中需根据不同产品对保鲜温度做到严密调控。Saemundur Eliasson等以拖网渔船无冰保鲜的实验条件下，在对大西洋鲑鱼片的冰温贮藏实验中，发现-1℃冰温条件下的鱼片储藏时间长于1℃条件下的冷藏，且该条件在实际应用中效果好。刘美华对大黄鱼进行-3℃与-6℃的贮藏对比，前者鱼肉组织中肌原纤维间隙较小，且形成的冰晶更加均匀。
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2.3 冰温气调贮藏技术
冰温气调贮藏技术是将产品密封在含有一种或多种气体，如C02、N2的包装中，并在0℃以下、冰点以上的冰温带区域进行贮存。食物长期处于保护性气体中，可抑制产品的腐败，并减缓产品的氧化速度，具有较好的保鲜作用。

气调包装在多种食品中均有利用，在水产品活体运输中抑制生物氧化消耗进入休眠状态，具有较好的借鉴意义。Wang等创新性地将 NO 气体用于罗非鱼片气调包装，与真空包装相比更好地提升了鱼片存储的质量，提高了颜色稳定性、使鱼片更柔软、获得更少的汁液损失以及更长的保质期。谭南峰将冰温气调技术运用于大黄鱼的活体运输，研究发现通入C02并麻醉处理后，大黄鱼可在8℃海水中休眠，实现活体运输 36h。郭晓伟利用冰温气调技术对牡蛎进行保鲜处理，发现相较于4℃冷藏，冰温条件下的货架期可提升约一倍，在40%C02+40%02+20%N2的气调包装条件下，其保鲜期可延长至 20 d 以上。
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2.4 电场、磁场辅助冷冻技术
电场辅助冷冻技术通过应用静电场来调控水分子的行为，优化冰晶形成和生长过程。在静电场中水分子因自身的偶极特性而被极化，进而有序排列:这促进了冰核的早期形成，且使冰晶沿电场方向优先增长，并限制了侧向扩展，最终产生较小且均匀分布的冰晶，提升了冷冻处理的效果和效率。

电场、磁场辅助冷冻技术目前研究较少，虽然尚不能广泛运用，但可为水产品冷冻保鲜提供新的解决思路。Jiang等在模型食品上分别利用电场、磁场、电磁结合的冷冻技术，研究发现电场的冷冻效果优于磁场，电场与磁场在辅助冷冻中起协同作用，联合作用效果优于单独使用电场或磁场。

Yang等研究磁场辅助冷冻对斑点叉尾鮰鱼肉蛋白的影响，发现磁场可影响冷冻时冰晶的成核，抑制冰晶的生长，缩短冷冻时间，提高冻结率。
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2.5 超声波辅助冷冻技术
食品生产中常用的超声波频率为 2x104--2x109MHz，超声波在水产品冻结过程中可产生气泡以促进初级冰晶的形成，同时气泡破裂产生的微射流可促进大冰晶破碎形成较小的冰晶，减少冰晶对食品品质的影响。

超声波辅助冷冻技术在水产品冷冻过程中起辅助作用，使其形成更加细小的冰晶，但对冷冻条件局限性较大。向迎春研究超声波辅助冷冻技术在对虾冻结中的应用，发现超产组最优冻结参数为超声作用温度-0.13 ℃、超声功率 191.97W、超声作用时间 4.92s开/3s闭，在冻结时相对于浸渍或冰箱冻结所形成的冰晶细小、持水性更高、失水性更低。对以上结果进一步研究，Ying等利用响应面法优化对虾的超声辅助冷冻得到了冷冻的最佳条件(初始超声温度0℃，超声功率180W，超声时间5s开/2s关)，在该条件下的超声辅助冷冻技术的对虾组织切片情况优于其他冷冻方法的切片。

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技术难点和解决对策


水产预制菜的冷冻方式还存在一定的局限性,应根据不同类型的产品作出相应的调整，预制菜本身可能包含几种水产品原料，还有其他的辅料，因此，采用同一种技术处理时需要确定不同原料的最佳的工艺条件，难点是找到一个同时合适几种原料的参数。目前，这些冷冻技术大多还处于试验研发阶段，在实际应用中仍有一定的局限性，例如液氮冷冻技术存在设备造价过高、易使较厚的食品产生龟裂、耗能较大等问题。微冻保鲜技术存在操作技术要求较高、研究内容不够深入、配套设施不够完善等不足。冰温气调贮藏技术面临投资成本过高、需要严格的监控、运输难度较大等问题。

针对以上问题，除了技术本身的改进和提升外，可研究多种冷冻技术的组合。岑剑伟将冰温气调技术与电场辅助冻结技术相结合研究其对罗非鱼片的保鲜，为食品中冷冻技术的发展提供新思路。

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结论


随着消费者对便捷性和食品安全性需求的增长水产预制菜市场快速扩张，冷冻技术作为保持水产品品质和延长保质期的关键手段显得尤为重要。液氮速冻、微冻保鲜、冰温气调贮藏、电场磁场辅助冷冻和超声波辅助冷冻等技术对于提升产品质量和保障食品安全具有重要意义，这些新技术通过高效传热、抑制微生物繁殖、控制环境气体成分等手段显著改善了冷冻效来，保障了食品的质地、风味和营养价值，但是，这些技术在推广过程中仍面临设备成本高、技术复杂、缺乏统一标准等挑战。科研机构需继续探索新技术并尝试多种技术的结合，实现更优的技术性价比，同时，政府相关部门应加强政策支持，完善冷链物流体系，确保从生产到餐泉每个环节的安全可控。

总之，冷冻技术的研发是水产预制菜产业健康发展的重要基础，未来的技术创新和完善将更好地满足市场器求，促进产业升级。


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