冰温

贮藏保鲜技术

冰温是指从0℃开始到生物体冻结温度为止的温域，在这一温域保存储藏农产品、水产品等，可以使其保持刚刚摘取的新鲜度，因此，成为仅次于冷藏、冷冻的第3种保鲜技术而引人注目。更使人吃惊的是施加了熟化、发酵、浓缩、干燥等过程的加工品比其刚刚摘最时更加新鲜味美，从而使人们随时能够品尝到应时季节的美味食品，冰温技术已以在日本全国推广。

发现

当时日本鸟取县食品加工研究所的职员山根昭美，在1970～1971年的冬天，运用当时主要使用的CA储藏法（这种方法是通过提高空气中二氧化碳气体的浓度降低氧气浓度，从而达到抑制储藏物呼吸的目的），实验性储藏了4吨二十世纪的梨。原本设定温度应保持在0度，但是由于温度调节不良使储藏库的温度变为负4℃。所有的梨都变成了晶光透明的冻梨。于是他把电源全部切断，使储藏库恢复到室温状态。几天后所有的梨全部都恢复到了保存前的状态，且完全恢复了原来的色泽和味道。这就是冰温的发现，证实了以往的“0℃是生和死的临界温度，生物在0℃以下无法进行保存”的说法是完全错误的。这一事实也说明了从0℃到生物开始冻结的温度（冰点）之间存在着一个最应该引人注目的未知领域。

原理

大多数的生物组织冰点都低于 0℃，当温度处于冰点以上的温度时，组织细胞中含有许多糖类，无机盐，可溶性蛋白质等成分，而各种天然高分子物质以空间网状结构存在，使水分子之间的移动在某种程度上受到一定阻碍而产生冻结回避现象，因而细胞液与纯水存在差异。

冰温的机理一般包括两个内容：

（1）将食品的温度控制在冰温的范围内，使组织细胞处于活动的状态。

（2）当食品的冰点较高时，可以向其中加一些相应的有机物或无机物来降低食品的冰点，使冰温带加宽。食品是一个生物活动状态体,在一定条件下经过冷却理后，生物组织会自动分泌出无机盐、可溶性蛋白质等以保持组织细胞的生存状态，此过程在生物学上称为“生物体防御反应” 。当冷却温度临近冻结点时，贮藏食品达到一种休眠的状况，从而使产品在 “休眠”状态下保存，这个时候组织细胞的新陈代谢率最小，所消耗的能量也最小，因此可以有效地贮藏食品。下列公式表示了冰点与溶液浓度之间的关系：Δt=kfb （B ），Δt为冰点与零度相比下降的度数，kf为b（B）为浓度。

利用冰温技术储藏保存农产品、水产品在时间和新鲜程度上，比0℃以上的冷藏保存延长两倍以上，例如利用冷藏技术，梨最长只能保鲜1周左右，而在冰温状态下则能够保鲜200天以上。鱼介类的松叶蟹利用冰温进行生鲜保存，时间可达150天，而且重量也不减少。

占流通领域主导地位的冷冻（-8℃以下）虽然比冷藏的保存时间长，但是存在着冻结时营养成分向外流失，味道不足的缺点，而冰温技术则具有既不破坏细胞也不流失成分的优点。冰温技术的开发与利用不仅减少了由于生鲜食品的新鲜度降低所引起的损失，而且使调整出库时间亦成为可能。冰温技术在食品制造、加工领域中也被广泛灵活地利用。冰温领域的食品加工法是通过熟化、发酵、干燥、浓缩等技法而确立的。

施加了以上技法的冰温食品有咸菜、面条类、面包、酒、醋、晾干的水产物、糕点、活细胞果汁、果酱等等，已达到200个品种以上。动植物在冰点温度附近，为了防止被冻死，从体内不断分泌大量的不冻液降低了冰点的缘故。这种不冻液的主要成分是葡萄糖、氨基酸、天冬氨酸等，这些成分事实上也是增加食品味道的成分，应用这些原理生产的食品即为冰温食品。

食品冰温效应

食品在冰温区域的适应性和耐受性称冰温效应。在冰点温度附近，为阻止冰晶形成，动植物从体内不断分泌大量的不冻液以降低冰点，不冻液的主要成分是葡萄糖、氨基酸等。冰温可抑制微生物生长。在冰温条件下，水分子呈有序状态排布，可供微生物利用的自由水含量降低。食品组织的冰点高低及抗冻性的强弱直接影响到冰温贮藏的效果。细胞膜脂质为了抗冷，必须在低温下防止固化，保持正常流动性。不饱和脂肪酸易被产生的自由基氧化，在正常生理状态下，过量自由基将被超氧化物歧化酶、过氧化物酶和非酶物质清除，两者维持相对平衡，使生物膜不致被破坏。适应冰温贮藏的果蔬在低温下，自由基清除系统仍具较高活力，能有效地防止膜脂过氧化和脂质过氧化物质积累，保护膜结构不受损伤。蛋白质分子结构的改变将使其功能削弱或丧失，生物细胞在低温下脱水结冰，失去水化膜的蛋白质分子彼此靠近，分子间形成分子聚合。而变性植物的抗冷反应表现为具有良好的持水性，可溶性蛋白质含量高。当遭受低温胁迫时，细胞增加其游离氨基酸和糖类物质的含量，细胞液浓度提高对细胞产生保护作用。研究发现抗冷植物可诱导合成富含亲水性氨基酸的抗寒蛋白，具有热稳定性，不因低温而变性，以降低与底物结合时诱导契合过程的能耗。

优点

（1）不破坏细胞；（2）最大限度地抑制有害微生物的活动；（3）最大限度地抑制呼吸作用，延长保鲜期；（4）在一定程度上提高水果、蔬菜的品质。

新技术

超冰温

冰温研究正进入一个新的飞跃阶段，这就是超冰温技术。通过调节冷却速度等特殊技法，使得温度即使在冰点以下也可以成功地保持过冷状态。由此在超冰温领域内，即使温度在通常冰点温度以下，生物体也不会冻结，这样就更进一步拓宽了冰温的研究领域。已经证实与发生氧化、老化反应的正温度领域相比，某些种子的还原作用在冰温、超冰温的领域内可以在基本上没有氧气的状态下进行。

超冰温技术的最大优点就是增加了活体的耐寒性, 在更有利于贮藏品保存的同时必然增加糖、蛋白质、醇类等不冻液物质, 使贮藏品的口感与风味均得到明显提高。

冰膜贮藏

冰温贮藏一定要将食品保存在 0℃以下的负温度区域内。由于对一些低糖食品特别是对洋白菜等层状构造的蔬菜实行冰温贮藏时，极易出现干耗、低温冻害或部分冻结现象。经过大量的实验研究，成功地开发出冰膜贮藏技术，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，以避免冷空气直接流过食品表面而出现干耗、低温冻害现象。

发展趋势

冰温技术是一项全新的贮藏保鲜技术, 克服了冷藏和冻藏的种种缺陷, 可以很好的保证食品的风味、口感和新鲜度。但冰温贮藏技术自诞生之后却没有得到很广泛应用。这是因为, 冰温保鲜要求较高的技术, 方法不易控制, 一旦失误会造成很大的经济损失。此外, 适合该技术的配套器材的研究与开发滞后也限制了该技术的推广应用。冰温贮藏技术在日本、美国、韩国等国家和我国台湾地区迅速发展。冰温技术的问世也为影响果蔬冰点的诸多因素、低温胁迫及植物抗寒生理等研究提出了新的课题。随着人们对冰温技术的不断研究发展, 特别是超冰温技术、冰膜贮藏技术的出现,冰温的应用领域也将越来越广泛, 应用前景广阔。

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