動物性食物（Animal Derived Food）包括畜禽肉、蛋類、水產(chǎn)品、奶及其制品等，因含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)備受人們重視，但也容易腐敗變質(zhì)，其保鮮問題一直是食品技術(shù)研究的重點。傳統(tǒng)的食品保鮮方式主要有冷藏、冰藏和凍藏。冷藏和冰藏保鮮時間比較短，一般都在一周，冷藏是在（0-4）°C內(nèi)貯藏，在貯藏過程中食品原有的新鮮度會降低；而冰藏則需要不斷加冰維持保鮮體系的低溫，在此期間溫度波動較大，操作繁瑣；凍藏是采用-18°C以下的溫度來貯藏，貯藏時間比較長，但是冷凍容易引起蛋白質(zhì)變性和質(zhì)構(gòu)的破壞，而且解凍時汁液流失，對產(chǎn)品風味產(chǎn)生不良影響。微凍保鮮（superchilled storage）是20世紀60-70年代發(fā)展起來的在漁船上貯藏漁獲物的一種保鮮技術(shù)，相對于冷藏，能延長水產(chǎn)品貨架期1.5-4倍。從20世紀70年代開始，國內(nèi)外研究人員對海魚、淡水魚、豬肉、雞肉等動物性食品進行了微凍貯藏研究。大量研究表明，微凍可以有效地抑制細菌總數(shù)的增長，使肉品維持較低的TVB-N（Total Volatile Basic Nitrogen，揮發(fā)性鹽基總氮）和K值，減緩脂肪氧化，保持其風味，延長保鮮期。微凍技術(shù)是動物性食品保鮮貯藏的有效方法，同時也成為當今食品保鮮的研究熱點。

    1微凍保鮮原理

    微凍保鮮是指在生物體冰點（凍結(jié)點）和冰點以下1-2°C之間的溫度帶輕度冷凍貯藏，也叫部分冷凍（partial freezing）和過冷卻冷藏（deep chilling）。動物性食品的微凍貯藏溫度因其種類、微凍方式、工藝條件差異而有所不同。大部分水產(chǎn)品微凍溫度在-3°C，禽畜產(chǎn)品微凍溫度范圍在（-2--3）°C。

    微凍保鮮是利用低溫來抑制微生物的繁殖及酶的活力。在微凍條件下，生物體內(nèi)的部分水分發(fā)生凍結(jié)，微生物體內(nèi)的部分水分也發(fā)生凍結(jié)；生物細胞中因部分水分凍結(jié)，其細胞液濃度增大，結(jié)果改變了微生物細胞的生理生化反應，某些細菌開始死亡，其他一些細菌雖未死亡，但其活動也受到了抑制，幾乎不能繁殖，于是就能使動物性食品在較長時間內(nèi)保持鮮度而不發(fā)生腐敗變質(zhì)。

    2微凍技術(shù)在動物性食品中的應用

    微凍技術(shù)最開始用于漁船上的水產(chǎn)品保鮮，隨著研究的深入，現(xiàn)已逐漸應用于禽畜肉及果蔬保鮮中，如豬肉微凍保鮮。從現(xiàn)有報道看，微凍技術(shù)在動物性食品保鮮中的應用范圍包括水產(chǎn)、畜肉、禽肉。在蛋奶制品上微凍貯藏研究至今未見報道。

    2.1水產(chǎn)品微凍保鮮

    水產(chǎn)品是微凍技術(shù)研究應用最早的動物性食品，包括海水及淡水魚類，蝦類，蟹類和貝類。目前，微凍技術(shù)保鮮在魚類的研究有羅非魚（Tilapia）、鱸魚（Lateolabrax japonicus）、鯽魚（Carassius auratus）、鳙魚（Bighead）、草魚（Ctenopharyngodon idellus）、大黃魚（Pseudosciaena crocea）、鰱魚（Silver carp）、鱈魚（Gadus morrhua）、大西洋鮭（Salmosalar）、青魚（Mylopharyngodon piceus）、沙丁魚（Sardinopsmela-nosticta）、竹魚（Trachurus Japonicus）、虹鱒魚（Oncorhynchus mykiss）、黃鱔（Monpterus albus）等；在蝦類中有南美白對蝦（Penaeus vannamei）、方長額蝦（Pandalus borealis）等，貝類有太平洋牡蠣（Crassostreaa gigas）等。水產(chǎn)品微凍保鮮研究大致有二個階段，第一階段集中在水產(chǎn)品微凍與冷凍、冷藏保鮮效果的對比研究，即探索水產(chǎn)品微凍保鮮的適應性；第二階段是水產(chǎn)品微凍工藝優(yōu)化研究，即微凍保鮮復合技術(shù)的研究。前期的微凍保鮮研究中，日本于20世紀70年代后期對虹鱒魚采用-3°C冰鹽微凍進行貯藏，貯藏一個月仍未發(fā)生腐敗。黃名勇等在-3°C條件下對鯽魚的微凍保鮮表明，貯藏第30天時，鯽魚仍處于二級鮮度范圍內(nèi)。曹榮等在-3°C微凍貯藏太平洋牡蠣發(fā)現(xiàn)，樣品的感官接受期可達30d。微凍保鮮對大量水產(chǎn)品具有良好的適用性。

    2.2禽畜肉微凍保鮮

    禽畜產(chǎn)品微凍保鮮研究比水產(chǎn)品要晚。與禽畜肉相比，水產(chǎn)品在捕撈后更容易腐敗變質(zhì)，原因如下：（1）魚肉的肌肉群為小股疏松結(jié)締組織所分割，細菌易侵入；而畜肉被細密且堅韌結(jié)締組織所包圍，細菌短時侵入困難；（2）魚肉體內(nèi)鰓、內(nèi)臟等含水量和細菌多，利于細菌繁殖致使腐敗；而家畜宰殺后放血，剖除內(nèi)臟，細菌污染機會少，腐敗慢；（3）魚含糖量約0.3%，畜肉含量在1%以上，宰后畜肉內(nèi)的糖轉(zhuǎn)化為乳酸量多，抑菌效果更好；（4）魚類死后，耐冷微生物在適宜的溫度迅速繁殖致魚腐敗，而畜肉中的細菌處在較穩(wěn)定的溫度中，故腐敗慢。所以該技術(shù)在水產(chǎn)中應用研究更受重視，研究成果相對也更多。

    目前微凍技術(shù)研究涉及的禽畜產(chǎn)品種類主要有豬肉、牛肉、雞肉、鴨肉等。宋華靜等研究-2°C鮮豬肉，貯藏30 d后樣品TVB-N值為16.18 mg/100g，pH為6.19，感官評分都在二級鮮度標準；細菌總數(shù)為1.1×104cfu/g，屬于一級鮮度標準。陳秦怡等用10% NaCl溶液處理鴨肉，在-3°C下保鮮，貯藏期為35d。姜長紅等發(fā)現(xiàn)，-2°C（經(jīng)7%NaCl處理）雞肉冰溫貯藏14 d后，菌落總數(shù)達到8.7×104 cfu/g；在-5°C（經(jīng)10%NaCl處理）微凍貯藏時，微生物生長緩慢，20d后菌落總數(shù)才達到5.7×104cfu/g，而對照5°C條件下，雞肉貯藏8d即明顯腐敗，菌落總數(shù)大于1×106cfu/g。大量實驗說明微凍技術(shù)在禽畜產(chǎn)品保鮮貯藏中的效果是顯著的。

    3動物性食品微凍工藝優(yōu)化

    微凍工藝優(yōu)化包括微凍前處理優(yōu)化和微凍中工藝優(yōu)化，都會對微凍產(chǎn)品的保鮮效果產(chǎn)生較大影響。微凍前處理優(yōu)化主要應用保鮮劑處理、涂膜、預包裝、冰點調(diào)節(jié)等技術(shù)，起到減菌抑菌，保護動物性食品品質(zhì)的作用；微凍中的工藝優(yōu)化，包括凍結(jié)方式的選擇、微凍溫度的控制，微凍復合保鮮方法的應用等。柵欄技術(shù)在微凍食品中的應用也受到關(guān)注。

    3.1微凍貯藏前處理

    范文教等把鰱魚浸泡于0.1%茶多酚（Tea Polyphenols）90min，后用保鮮膜密封置于-3°C貯藏35d，細菌總數(shù)為7.6×107cfu/g，對照組為9.5×109cfu/g，茶多酚抑菌效果明顯；實驗組TVB-N值明顯低于對照組，保鮮效果明顯。陳慶森等在溫度為-3°C條件下把冰核活性菌體蛋白用于蝦體的微凍保鮮，20d后蝦肉的TVB-N剛超過15mg/100g，TMA-N為19.14mg/100g，TMAO-N14.39mg/100g，基圍蝦的鮮度處于水產(chǎn)品國家一級標準的水平。鄭明鋒等用1%的海藻酸鈉與2%的CaCl2混合涂膜處理微凍大黃魚，結(jié)果表明涂膜處理的大黃魚保鮮效果更顯著，而且對大黃魚外觀維持有重要作用。

    微凍氣調(diào)保鮮是近幾年研究熱點。如李建雄等在肉制品低溫保藏試驗發(fā)現(xiàn)，CO2濃度越高抑菌效果越明顯，氣調(diào)包裝實驗組整個保藏期內(nèi)TVB-N值始終小于10mg/100g，80%CO2的a*值（色澤紅度）最低，20%CO2的汁液流失率最高。據(jù)M. Skvertsvik報道，氣調(diào)包裝的大西洋鮭魚微凍保鮮比在空氣中延長了3d以上，而與冷藏相比，氣調(diào)包裝后的鮭魚微凍保鮮貨架期延長14d。Jeremiah指出-1.5°C下真空包裝豬肋條肉外觀可接受期可達105d。在微凍條件狀態(tài)下，氣調(diào)包裝的花狼魚的風味更好，貨架期比在空氣中延長5-7d。微凍氣調(diào)保鮮可以明顯延長保質(zhì)期，抑制細菌的生長，同時也有利于動物性食品保持色澤。

    3.2微凍貯藏中工藝優(yōu)化

    動物性食品的種類繁多，冰點各異，要以保鮮效果來確定最適宜的微凍溫度。陳閩榕在對南美白對蝦微凍保鮮中，發(fā)現(xiàn)貯藏到第10天時，-5°C的樣品細菌總數(shù)為5.1×104cfu/g，處于一級鮮度（≤105cfu/g），而-2°C樣品細菌總數(shù)為2.7×105cfu/g，處于二級水平。楊光等發(fā)現(xiàn)-2.1--2.5°C羅非魚體中水分凍結(jié)率約為40%，在保質(zhì)期內(nèi)的感官效果較好。大部分學者在動物性食品微凍研究中，都是通過針對貯藏物的原料特性，通過前期探索試驗來選擇最佳的微凍溫度。

    很多學者探索了溫度的波動對微凍保鮮貯藏的影響。沈月新等研究表明，羅非魚在（-3±0.5）°C空氣微凍條件下，冰晶生成是慢凍型的，冰結(jié)晶數(shù)量少，且呈塊粒狀，大部分存在于細胞間隙中，對蛋白質(zhì)變性影響小，保存品質(zhì)較好。黃鴻兵認為溫度波動范圍較大（超過1°C）時，造成樣品的凍融循環(huán)，破壞了肌纖維結(jié)構(gòu)，使溶酶體釋放出，更多參與肌肉蛋白的降解，促進了腐敗的發(fā)生，而且溫度波動會引起結(jié)晶區(qū)域和冰晶直徑增大，加劇了對組織結(jié)構(gòu)的破壞，從而影響動物性食品的品質(zhì)。熊光權(quán)等在（-3±0.1）°C和（-3±2）°C微凍條件下貯藏淡水魚，發(fā)現(xiàn)在（-3±0.1）°C貯藏30d草魚和鯽魚TVB-N含量分別為18.3和19.1mg/100g，低于GB一級標準（20mg/100g）；而（-3±2）°C貯藏第15天時TVB-N量已經(jīng)高于GB一級標準。陳秦怡等將鴨肉放在（-3±0.1°C）、（-3±1°C）和（-3±2°C）的溫度中進行貯藏對比試驗，研究結(jié)果表明，溫度波動對鴨肉品質(zhì)的影響在貯藏后期才漸漸表現(xiàn)出來，且溫度波動越小對鴨肉的品質(zhì)影響越小。溫度穩(wěn)定工藝優(yōu)化成為動物性食品微凍貯藏研究熱點之一，微凍貯藏溫度控制優(yōu)化也成為國內(nèi)外學者們共識。

    4動物性食品微凍鮮度指標變化

    鮮度是動物性產(chǎn)品主要的質(zhì)量指標之一。動物性食品的鮮度評定是按一定的質(zhì)量標準，對動物性食品鮮度作出判斷所采用的方法。常用來判斷動物性產(chǎn)品鮮度的非感官指標有K值、揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）、三甲胺（TMA）、細菌菌落總數(shù)或特定腐敗菌數(shù)（Specific Spoilage organism，SSO）等。由于動物性食品種類繁多，組織成分復雜，僅用一個指標或特性評定動物性產(chǎn)品鮮度是不夠的，往往需要采用2-3個指標結(jié)合起來進行綜合判定。

    4.1微生物指標變化

    溫度是引起食品變質(zhì)的主要影響因素，大多數(shù)微生物體系的溫度系數(shù)Q10在1.5-2.5，溫度每降低10°C，微生物生長速率下降約2倍。微凍條件下部分自由水成凍結(jié)狀態(tài)，從而有效抑制微生物的生長。宋華靜等在-3°C微凍豬肉研究中，樣品初值細菌總數(shù)為7.18×103cfu/g，保藏到第30天時豬肉的細菌總數(shù)為1.1×104cfu/g，抑菌效果顯著。在微凍保鮮期間，動物性食品細菌總數(shù)變化主要有3種趨勢：增長、下降和先下降后增長。微生物數(shù)量的變化與動物性食品種類、附著的細菌種類和數(shù)量、微凍方式、水分凍結(jié)率等因素有關(guān)。如方長額蝦，采用冰鹽微凍時細菌菌落總數(shù)第1天上升很快，然后上升速率減緩；而采用冰水微凍時，細菌菌落總數(shù)在第1天下降，然后緩慢上升，到第4天時上升速率突然增大，而且用冰水微凍產(chǎn)品的菌落總數(shù)一直低于在冰鹽微凍條件下的產(chǎn)品細菌菌落總數(shù)。

    4.2K值與TVB-N值變化

    國內(nèi)外的研究報道均表明，與冷藏或冰藏相比，在微凍保鮮過程中，動物性食品鮮度能夠得到很好的保持。在微凍過程中，K值和TVB-N值都是隨著貯藏時間延長而增加，但是相對與冷藏和冰藏，二者的增長速率明顯要低得多。K值作為水產(chǎn)品死后至腐敗之前的鮮度指標，主要適用于鑒定魚類早期腐敗。TVB-N值則適合軟化后使用（常用于禽畜肉鮮度判斷）鮮度的判斷。若K≤20%，說明魚體絕對新鮮；K≥40%時，魚體開始有腐敗跡象。水產(chǎn)品死后的鮮度變化與K值顯著相關(guān)，對鰱、鳙、羅非魚等K值增加與溫度關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，微凍貯藏羅非魚、南美對蝦、鰱魚、大黃魚、鱸魚、鳙魚，30d內(nèi)K值均在60%左右，處于二級鮮度水平，微凍保鮮可有效地抑制K值的增加。而微凍貯藏豬肉，鴨肉，雞肉，30d內(nèi)TVB-N值均在25mg/100g以下，處在二級鮮度水平（TVB-N≤15mg/100g為一級鮮度標準，≤25為二級鮮度標準），研究結(jié)果表明微凍保鮮可以有效的抑制TVB-N值增加。總之，判斷微凍過程中鮮度的變化要結(jié)合細菌總數(shù)，TVB-N值，k值，感官指標，pH值等指標綜合考慮。李衛(wèi)東等在南美對蝦微凍保鮮實驗中發(fā)現(xiàn)，當保藏樣品至26-30d時，細菌總數(shù)和TVB-N值尚未超標，但感官上已失去使用價值。

    5存在的問題和發(fā)展前景

    動物性食品微凍貯藏保鮮主要存在幾個問題：（1）在微凍范圍內(nèi)，溫度即使只下降1°C，也能導致產(chǎn)品內(nèi)冰晶量翻倍，這很可能會引起細胞損傷，降低動物性食品的營養(yǎng)價值。所以微凍保鮮技術(shù)操作的要求比較高，對微凍設(shè)備溫度控制提出了嚴格的要求。（2）微凍條件下蛋白質(zhì)動態(tài)變化、變性機理以及影響因素、酶反應情況目前尚不明確，需要進一步地研究。（3）我國目前動物性食品的保鮮，貯藏，貯運，銷售等設(shè)施配套不完善，滿足不了微凍推廣應用的硬件需求，應大力發(fā)展冷鏈系統(tǒng)。（4）在微凍條件下的生化反應情況，篩選、分析特定的腐敗菌，并研究抑制其生長繁殖的方式等內(nèi)容研究較少。

    近年來微凍保鮮方式慢慢被人們認識和接受，微凍保鮮食品必將有廣闊的發(fā)展空間。為了推進微凍保鮮技術(shù)在動物性食品貯藏保鮮中的應用，應不斷擴寬微凍保鮮動物性食品的種類，同時開展不同溫度條件下食品生化反應特性的研究，深入研究蛋白質(zhì)變性機理。在微凍貯藏保鮮指標測定上，如風味測定，要利用更先進、更快速準確的測定手段，從而更科學判定微凍保鮮的效果。同時必須建立微凍運輸車、微凍冷庫、微凍陳列柜等微凍物資流通聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，在冷源、蓄冷材料、貯藏環(huán)境的溫濕度控制等技術(shù)領(lǐng)域作深入研究。隨著科技的發(fā)展，微凍技術(shù)定將成為貯藏動物性食品的重要手段。