邵 穎，姚潔玉，江楊陽，丁 甜，陳士國，胡亞芹*

魚肉是一種營養(yǎng)豐富的食品原料，其高蛋白、低膽固醇及低脂肪等特質(zhì)日益受到消費者的喜愛，近年來，中國漁業(yè)持續(xù)發(fā)展，魚類產(chǎn)量不斷升高。魚的收獲期相對集中，若魚肉未進行合適的貯藏與及時的加工處理，蛋白質(zhì)尤其是肌原纖維蛋白極易在微生物和酶的綜合作用下發(fā)生降解，因而在魚類的整個貯藏、加工、運輸及銷售過程中通常采用低溫貯藏，其中，凍藏（-18～-23 ℃）幾乎可以完全抑制酶活力及微生物生長[1]，從而使魚肉得以長期保藏。但是，蛋白質(zhì)尤其是肌原纖維蛋白在凍藏過程中極易發(fā)生冷凍變性[2]。魚類肌肉蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性與魚肉的加工適宜性密切相關(guān)[3]，蛋白質(zhì)的冷凍變性導(dǎo)致魚肉品質(zhì)的劣變及功能特性的減弱，例如汁液流失、肉質(zhì)變硬及風(fēng)味物質(zhì)損失等[2]，并影響其后續(xù)加工性能[4]，無法達到消費者對營養(yǎng)價值、風(fēng)味及口感的需求，因而商品價值大幅下降。為了抑制凍藏過程中魚肉蛋白的冷凍變性，添加抗凍劑通常是最有效的方式[5]。

抗凍劑又稱阻凍劑，是一類加入到其他液體（一般為水）中以降低其冰點、提高其抗凍能力的物質(zhì)，具有溶解冰晶、阻止冰晶長大的作用。廣義上說，任何可以與水或其他化學(xué)品組成共沸混合體而能有效降低其冰點的物質(zhì)均有抗凍效果。鑒于魚肉蛋白質(zhì)冷凍變性對魚肉品質(zhì)的不利影響，蛋白抗凍劑的使用在食品冷凍行業(yè)已成為共識，并且非常普遍，目前使用的抗凍劑品種亦較多。因此，研究抗凍劑如低聚糖類、蛋白水解物、酶解物、糖醇和鹽類等對冷凍魚肉的抗凍作用已成為近年來的熱點[6]。本文主要闡述了魚肉蛋白的冷凍變性機理，并針對不同類型抗凍劑對魚肉蛋白的冷凍保護機理進行論述，為提高魚肉產(chǎn)品的凍藏品質(zhì)提供參考依據(jù)。

1 蛋白質(zhì)冷凍變性機理

對魚肉及其制品而言，凍藏過程中蛋白質(zhì)的冷凍變性是一個普遍存在的問題。魚肉蛋白質(zhì)的冷凍變性是指在凍藏過程中，魚肉蛋白質(zhì)因受到物理或化學(xué)因素的影響（如水分體積分?jǐn)?shù)、凍藏溫度、氧化三甲胺還原及脂肪氧化等[7]），喪失分子內(nèi)部原有的高度規(guī)律性，引起空間結(jié)構(gòu)的變化，導(dǎo)致理化性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)的改變，如蛋白質(zhì)溶解度降低、凝膠強度變?nèi)跫癈a2+-三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）酶活性降低[8]，其中，Ca2+-ATP酶活性的變化反映魚肉肌球蛋白頭部S1構(gòu)型的改變，極有可能使巰基氧化形成二硫鍵，相互交聯(lián)，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生凝聚變性[9-10]。蛋白質(zhì)的冷凍變性嚴(yán)重影響魚肉及魚肉制品的風(fēng)味、口感，導(dǎo)致持水性、柔嫩性、膠凝特性及營養(yǎng)價值的劣變，造成魚肉品質(zhì)的劇烈下降[1]。近年來，魚肉蛋白質(zhì)冷凍變性機理成為研究熱點，然而依舊存在不明之處。目前，在現(xiàn)有探索研究的基礎(chǔ)上，已被廣泛接納的魚肉蛋白質(zhì)冷凍變性機理理論包括以下3 種學(xué)說。

第一，結(jié)合水脫離變性。在魚肉凍藏初期，組織內(nèi)自由水優(yōu)先凍結(jié)為冰，而結(jié)合水與魚肉組織蛋白保持原有結(jié)合狀態(tài)。隨著凍結(jié)的進一步深入，除了自由水凍結(jié)為冰以外，結(jié)合水也發(fā)生凍結(jié)，與魚肉蛋白質(zhì)脫離，蛋白質(zhì)的疏水鍵及二硫鍵等化學(xué)鍵形成并聚集[11]，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子側(cè)鏈相互靠攏、聚集，最終蛋白質(zhì)發(fā)生不可逆變性[12-14]。尤其是當(dāng)采用緩慢凍結(jié)進行凍藏預(yù)處理時，冰晶體的形成干擾水分子的正常排布，解凍后自由水和結(jié)合水均無法回到原始位點，復(fù)水能力的減弱引起蛋白質(zhì)的變性[12]。

第二，水和結(jié)合水的相互作用。凍藏過程中冰晶的形成改變蛋白質(zhì)分子和結(jié)合水之間的結(jié)合狀態(tài)，蛋白質(zhì)分子內(nèi)部化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，伴隨二硫鍵、疏水相互作用、離子鍵及氫鍵等新鍵的形成，同時，冰晶體相互擠壓，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的變化，如疏水基團的形成與暴露改變蛋白質(zhì)原有的高度水化狀態(tài)，水化程度降低的蛋白質(zhì)多肽鏈展開，從而引起蛋白質(zhì)的變性[14-15]。汪秋寬等[16]采用電子顯微鏡和聚丙烯酰胺凝膠電泳觀察發(fā)現(xiàn)凍藏過程中鱸魚肌肉纖維出現(xiàn)明顯的間隙和裂縫，肌原纖維蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，說明凍藏過程中冰晶增大導(dǎo)致肌原纖維蛋白的脫水變性。

第三，溶質(zhì)濃縮變性。凍藏過程中自由水及結(jié)合水形成冰晶不斷析出，導(dǎo)致組織細胞內(nèi)尚未凍結(jié)的細胞液濃縮，細胞液中有機溶劑及金屬鹽的濃度升高，引起細胞液離子濃度及pH值的改變，蛋白質(zhì)大分子膠體失穩(wěn)凝聚，造成蛋白質(zhì)的冷凍變性[13-14]。

另外，冰晶對魚肉組織產(chǎn)生的破壞、魚肉組織內(nèi)源蛋白酶對蛋白質(zhì)的降解、ATP降解、氧化三甲胺還原、脂質(zhì)氧化及蛋白質(zhì)氧化等因素在一定程度上均可能誘導(dǎo)魚肉蛋白質(zhì)的冷凍變性[14,17]。目前，凍藏過程中脂質(zhì)氧化及蛋白質(zhì)氧化所引發(fā)的蛋白質(zhì)變性成為蛋白質(zhì)冷凍變性的研究熱點。

魚肉在凍藏過程中，冰晶不斷升華，組織內(nèi)不飽和脂肪酸和脂肪大量氧化并分解為酮、醛等有害物質(zhì)，促使魚肉蛋白質(zhì)分子間交聯(lián)，此外，大量游離脂肪酸的產(chǎn)生大大降低了蛋白質(zhì)溶解度，同時，蛋白質(zhì)肽鏈斷裂及脂質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用也容易導(dǎo)致蛋白質(zhì)的冷凍變性[18]。有研究發(fā)現(xiàn)脂肪和不飽和脂肪酸含量高的魚類更易發(fā)生蛋白質(zhì)冷凍變性，這可能與油脂氧化對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的不利影響有關(guān)[19]。

魚肌肉細胞中含有大量蛋白質(zhì)，在凍藏過程中，蛋白質(zhì)易受到自由基的攻擊而發(fā)生氧化，誘導(dǎo)蛋白質(zhì)的冷凍變性[20]。有研究發(fā)現(xiàn)活性氧可以與脂質(zhì)和蛋白質(zhì)相互作用，當(dāng)活性氧與蛋白質(zhì)結(jié)合時，蛋白質(zhì)氧化變性導(dǎo)致化學(xué)特性和功能特性的改變，如羰基的大量形成、巰基的急劇下降、氨基酸側(cè)鏈基團的修飾、蛋白質(zhì)的解折疊以及交聯(lián)聚集等，從而使蛋白質(zhì)失穩(wěn)，溶解度及持水力下降，質(zhì)構(gòu)特性和感官特性發(fā)生改變，嚴(yán)重影響魚肉的品質(zhì)[20]。其中，持水力的下降與蛋白質(zhì)間質(zhì)空間的收縮密切相關(guān)，這源于肌原纖維蛋白氧化導(dǎo)致的肌球蛋白和肌動蛋白的聚集[20-21]。

2 糖、糖醇類及糖類降解物的抗凍保護作用

糖及糖醇類作為抗凍劑在冷凍水產(chǎn)品中的應(yīng)用已較為廣泛，主要包括海藻糖、殼聚糖、殼寡糖、麥芽糖、乳糖、蔗糖、多聚葡萄糖、山梨糖醇及乳糖醇等[22]。其中，殼寡糖可以有效抑制凍藏過程中鳙魚魚糜肌動球蛋白和鱸魚肌原纖維蛋白的冷凍變性，對魚肉蛋白質(zhì)起到很好的冷凍保護作用[23-24]。

糖及糖醇類可以與蛋白質(zhì)反應(yīng)基團結(jié)合，處于飽和狀態(tài)的蛋白質(zhì)分子很難發(fā)生聚集變性，另一方面，糖類含有大量游離羥基，可與魚肉組織中水分子結(jié)合，促使自由水的轉(zhuǎn)變，更多結(jié)合水的存在導(dǎo)致“共晶點”溫度的降低，冰晶的形成受阻，蛋白質(zhì)分子難以相互聚集，從而保持穩(wěn)定構(gòu)象[25-26]。葡萄糖、殼寡糖及乳糖等低分子質(zhì)量糖類通過氫鍵或離子鍵與蛋白質(zhì)分子締合，代替蛋白質(zhì)表面的水分子，避免蛋白質(zhì)氫鍵連接點的暴露，從而使蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)得以穩(wěn)定[27]；蔗糖等多糖通過固定水分子[28]、以玻璃態(tài)形式包裹蛋白質(zhì)[29]或促進蛋白質(zhì)分子中α-螺旋結(jié)構(gòu)的形成[4]，延緩蛋白質(zhì)的冷凍變性。

近年來，海藻糖作為抗凍劑對魚肉蛋白質(zhì)的冷凍保護作用研究更為普遍。張靜雅[26]探究了在凍藏過程中添加糖及糖醇類復(fù)配物對白鰱魚蛋白質(zhì)冷凍變性的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)4%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）海藻糖、1%蔗糖、2%山梨糖醇及3%乳糖醇復(fù)配作為抗凍劑使用時，相比于商業(yè)抗凍劑（4%蔗糖與4%山梨糖醇），其對凍藏過程中白鰱魚的抗冷凍變性效果更佳。海藻糖的抗凍機理可能與其他糖類相似，即與蛋白質(zhì)分子氫鍵的結(jié)合[29]、形成玻璃體避免蛋白質(zhì)分子的聚集變性[30]及與蛋白質(zhì)周圍水分子的優(yōu)先結(jié)合[31]。Sola-Penna[31]及Green[32]等研究認為海藻糖對蛋白質(zhì)的冷凍保護作用依次高于麥芽糖、蔗糖及葡萄糖，即海藻糖相比其他糖類具有一定的優(yōu)越性。這種優(yōu)越性與海藻糖的高玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度（glass transition temperature，Tg）密切相關(guān)，而高Tg反映的是較小的自由體積、受限的分子流動性及對相分離和結(jié)晶較強的抵抗能力[33]。另外，海藻糖水合體積遠超過麥芽糖、蔗糖及葡萄糖等，可優(yōu)先結(jié)合更多的水分子，故而海藻糖抗凍效果優(yōu)于其他低聚糖[31]。

糖類作為抗凍劑，存在甜度及熱量過高的問題，嚴(yán)重影響魚肉的加工性能，無法滿足消費者對口味、口感及營養(yǎng)的追求[8]，而且部分多糖分子質(zhì)量較大，與水分子的較強親和力容易導(dǎo)致聚集，從而難以均勻分散，故而需要對其進行降解后用于魚肉制品[4]。汪蘭等[4]研究發(fā)現(xiàn)魚肉肌原纖維蛋白的α-螺旋和β-折疊結(jié)構(gòu)所占比例隨凍藏時間的延長而下降，添加酶解魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan，KGM）或輻照降解KGM后其α-螺旋和β-折疊所占比例均高于空白組，說明酶解KGM和輻照降解KGM通過穩(wěn)定α-螺旋和β-折疊結(jié)構(gòu)起到延緩蛋白質(zhì)聚集變性的作用。這是由于KGM降解產(chǎn)物中極性基團與水分子結(jié)合，阻礙水分子形成規(guī)律的晶體，水的凝固點下降，從而抑制蛋白質(zhì)的冷凍變性[34]。Chou等[35]研究了低聚木糖對凍藏豬肉肌原纖維蛋白冷凍變性的影響，結(jié)果顯示低聚木糖可以明顯減少蛋白質(zhì)疏水基團的暴露，提高肌原纖維蛋白溶解度和凝膠持水力，增強蛋白質(zhì)凍融穩(wěn)定性，表現(xiàn)出優(yōu)于山梨醇和蔗糖等抗凍劑的蛋白質(zhì)冷凍保護作用。

3 酚類的抗凍保護作用

酚類通過清除活性氧自由基、阻斷自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、螯合金屬離子及增強抗氧化酶系，抑制脂肪氧化體系，從而阻止蛋白質(zhì)的折疊，避免蛋白質(zhì)因構(gòu)象改變而導(dǎo)致的變性[36-37]。同時，酚類含有大量酚羥基，這些基團與蛋白質(zhì)分子中羧基或氨基的多點結(jié)合作用可以有效阻止微生物的侵染，延緩魚肉組織蛋白質(zhì)的降解及變性[37-38]。另外，有研究發(fā)現(xiàn)酚類可以與蛋白質(zhì)絡(luò)合，從而穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象，起到一定的冷凍保護作用[39]。

茶多酚是目前作為抗凍劑研究最為廣泛的多酚類物質(zhì)。趙進等[40]研究發(fā)現(xiàn)添加茶多酚實驗組樣品中蛋白質(zhì)—SH含量遠超過空白組，說明茶多酚可以減緩大黃魚組織蛋白質(zhì)的氧化變性。在凍藏過程中魚肉脂質(zhì)的氧化產(chǎn)生大量的活性次生氧化產(chǎn)物及自由基，如羥自由基及超氧陰離子自由基，極易與氨基酸尤其是側(cè)鏈上帶有—NH—或—NH2基團的氨基酸結(jié)合反應(yīng)，引起蛋白質(zhì)的氧化變性[37,41]，而且有研究發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)氧化產(chǎn)物丙二醛是蛋白質(zhì)衍生化形成羰基的底物之一，脂質(zhì)氧化與蛋白氧化相互促進[20]，進而誘導(dǎo)蛋白質(zhì)的變性。另外，α-生育酚也是良好的酚類抗凍劑，在魚類蛋白抗凍保護方面應(yīng)用廣泛。Suhur等[42]研究認為氧化脂質(zhì)與蛋白質(zhì)的相互作用是蛋白質(zhì)冷凍變性的影響因素之一，氧化脂質(zhì)的自由基轉(zhuǎn)移至氨基酸及蛋白質(zhì)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)不溶性聚集體的形成和蛋白質(zhì)的變性，同時，引起蛋白質(zhì)功能特性的改變，包括氨基酸丟失、蛋白質(zhì)交聯(lián)及DNA損傷等，電子自旋共振結(jié)果顯示，在脂質(zhì)-蛋白質(zhì)作用前添加α-生育酚可以明顯抑制自由基的產(chǎn)生，從而減緩大西洋鯖魚蛋白質(zhì)的冷凍變性。

4 蛋白質(zhì)水解物的抗凍保護作用

蛋白質(zhì)在水解過程中，產(chǎn)生大量的親水性氨基酸及游離氨基酸，更容易與水分子之間形成氫鍵，促使自由水的轉(zhuǎn)變，更多結(jié)合水的存在可以明顯減少冰晶的形成，阻止蛋白質(zhì)的相互聚集或蛋白質(zhì)因構(gòu)象變化導(dǎo)致的開鏈變性[43]。同時，水解產(chǎn)物也可以通過氫鍵與冰晶結(jié)合，包裹在冰晶表面，阻止冰晶因不斷擴大對蛋白質(zhì)造成的破壞[44]。另外，水解產(chǎn)物與蛋白質(zhì)之間的氫鍵及疏水相互作用等也可以延緩蛋白質(zhì)的冷凍變性[44]。有研究發(fā)現(xiàn)海水魚廢棄料水解物[45]、魷魚蛋白水解物[46]及鰻魚頭水解物等蛋白質(zhì)水解物可以保持凍藏長蛇鯔魚糜及草魚魚糜等蛋白制品的Ca2+-ATP酶活性、鹽溶性蛋白含量、未凍結(jié)水含量及凝膠強度，從而有效抑制蛋白質(zhì)的冷凍變性。劉藝杰等[25]研究發(fā)現(xiàn)向鳙魚魚糜中添加紅魚魚排酶解物后，樣品蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)相比空白組更加致密且冰晶減少，說明紅魚魚排酶解物可以增強蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，有效抑制凍藏過程中的冷凍變性，其中，木瓜蛋白酶水解物效果最為顯著。Du Lihui等[47]研究雞皮膠原蛋白水解物對反復(fù)凍融天然肌動球蛋白模型體系的冷凍保護作用，偏振顯微鏡結(jié)果顯示雞皮膠原蛋白水解物誘導(dǎo)凍結(jié)過程中形成更小體積的冰晶體，其通過抑制冰晶的形成，控制肌動球蛋白的解折疊，避免氧化氨基酸的暴露，從而減緩蛋白質(zhì)的冷凍變性。Korzeniowska等[48]研究發(fā)現(xiàn)8%的太平洋鱈魚水解物可以明顯提高天然肌動球蛋白的熱穩(wěn)定性、凝膠持水能力及質(zhì)構(gòu)特性，對蛋白質(zhì)具備良好的低溫保護性能。

5 鹽類的抗凍保護作用

目前，磷酸鹽是作為抗凍劑最廣泛使用的鹽類物質(zhì)，這主要是由于磷酸鹽使用方便且價格低廉[22]。多聚磷酸鹽可以解離魚肉肌動球蛋白，擴大肌原纖維蛋白的空間結(jié)構(gòu)，使結(jié)合水的含量增加，蛋白質(zhì)表面的水分子層保護蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，避免冷藏過程中的冷凍變性[37]。復(fù)合磷酸鹽含有大量磷酸根離子，可以增強魚肉離子強度，提高pH值，增強肌動球蛋白的親水性，延緩蛋白質(zhì)的冷凍變性[26]。磷酸鹽對魚肉蛋白質(zhì)的冷凍變性作用弱于糖類，但是，可以顯著增強魚肉凝膠強度和保水性，與糖類協(xié)同使用時起到一定的增效作用[49]。羅永康等[50]研究得到蔗糖、山梨糖醇及多聚磷酸鹽以一定比例復(fù)配時，魚肉鹽溶性蛋白質(zhì)溶解度及pH值明顯升高。梁慧等[37]研究發(fā)現(xiàn)添加磷酸鹽后，魚肉肌原纖維蛋白Ca2+-ATP酶活性及活性巰基含量都高于空白組。張艷等[22]研究表明向魚肉中添加復(fù)合磷酸鹽后，當(dāng)肌原纖維蛋白pH值保持在6.5～7.5之間時，蛋白質(zhì)變性最小。

6 抗凍肽的抗凍保護作用

抗凍肽（antifreeze peptide，AFP）的研究在20世紀(jì)較為熱門。一般認為其是一種熱滯后蛋白質(zhì)[51]，可以與水結(jié)合并抑制冰晶的生長和再結(jié)晶[52]。Wu Jinhong[51]及Kim[53]等利用分子動力學(xué)模擬法研究了絲膠抗凍肽抑制冰晶生長的機理，發(fā)現(xiàn)其可以抑制草魚魚糜的冷凍變性，能夠作為有效的抗凍劑。在凍藏過程中，魚肉細胞膜通透性增大，導(dǎo)致細胞內(nèi)容物的滲漏，抗凍肽可與細胞膜磷脂以氫鍵結(jié)合，避免冷卻相變過程中焦碳酸二乙酯脂質(zhì)體的滲漏和膜融合[54-55]。但是，抗凍肽對細胞膜的穩(wěn)定機理及抗凍肽結(jié)構(gòu)與功能間的關(guān)系尚不明確[56]。同時，抗凍肽由大量氨基酸殘基組成，如甘氨酸、脯氨酸、谷氨酸及丙氨酸等，因而抗凍劑與冰之間的親和力極強[56]，而抗凍肽與冰的結(jié)合及對冰晶生長的抑制作用則可能源于氫鍵、疏水相互作用及非鍵相互作用，其中，氫鍵存在于蘇氨酸與天冬氨酸之間，疏水相互作用與非鍵相互作用皆存在于脯氨酸與纈氨酸之間，這有待進一步深入研究[51]?，F(xiàn)有研究認為脯氨酸殘基阻礙抗凍肽和水分子滲入抗凍劑附近的冰晶中，因而從動力學(xué)角度抑制了冰晶的生長[54]。另外，抗凍肽中甘氨酸-氨基酸-脯氨酸/羥脯氨酸三肽重復(fù)序列在魚肉蛋白的冷凍保護方面發(fā)揮著重要作用[52]。目前，大豆蛋白水解物、豬肉肌原纖維蛋白水解物及藍鱈魚皮明膠水解物等一系列蛋白質(zhì)水解物[57]中具有強抗氧化活性和自由基清除能力的肽序列已被發(fā)現(xiàn)并鑒定[58]。Pan Xin等[59]研究發(fā)現(xiàn)從孔鰩蛋白水解物中分離鑒定的3 種生物活性肽的分子結(jié)構(gòu)小，存在大量抗氧化性及疏水性氨基酸殘基，因而具有很強的抗凍及抗氧化性能。近年來，抗凍肽被認為可以開發(fā)為有利的抗凍劑在冷凍食品中使用[51-52]，然而，抗凍肽主要從自然生物體中分離或基因工程生產(chǎn)得到，有限的可用性和未知的安全性嚴(yán)重制約其使用[56,60]，故而，目前抗凍肽尚未有實際大規(guī)模的應(yīng)用。

7 抗凍劑使用效果的影響因素

抗凍劑的抗凍效果受到很多因素的影響，如糖及糖醇類抗凍劑的抗凍效果與其結(jié)構(gòu)、分子質(zhì)量及溫度關(guān)系密切。戊糖（核糖、木糖）分子內(nèi)部存在大量活性醛基，與蛋白質(zhì)分子的氨基發(fā)生反應(yīng)，極易引起蛋白質(zhì)分子的聚集，因此，其抗凍效果遠不及二糖（乳糖、蔗糖）和己糖（葡萄糖、果糖）[26]。相比于高分子質(zhì)量麥芽糊精，低分子質(zhì)量麥芽糊精具有更大的最適抗凍溫度范圍[61]。這可能是由于大分子多糖與水分子之間的強相互作用導(dǎo)致多糖分子間的大量聚集，因而糖類降解物的應(yīng)用受到更大的關(guān)注。Yamashita[62]及Kingduean[63]等研究發(fā)現(xiàn)相比于殼聚糖，殼聚糖降解物分子結(jié)構(gòu)中存在大量—OH，可以穩(wěn)定肌原纖維蛋白分子周圍的水分子，使其保持更高的水合作用，同時，可以明顯抑制鯔魚肌原纖維蛋白中Ca2+-ATP酶的活性，更好的延緩其冷凍變性。

同時，抗凍劑的抗凍效果受其溶解性、添加量及抗氧化特性等因素的影響，如茶多酚作為一種脂溶性較差的酚類，在油脂性體系中容易發(fā)生凝集和沉淀，從而對多脂魚的冷凍保護較差，且茶多酚易被氧化，產(chǎn)生大量自由基，當(dāng)添加量過多時會產(chǎn)生促氧化現(xiàn)象，加劇魚肉蛋白質(zhì)的冷凍變性。同時，磷酸鹽的添加也存在超標(biāo)的問題，且焦磷酸鹽和三聚磷酸鹽易發(fā)生降解，嚴(yán)重影響磷酸鹽的抗凍效果，因而嚴(yán)格控制磷酸鹽在魚肉凍藏過程中的降解至關(guān)重要[64]。

8 抗凍劑的應(yīng)用及其局限

現(xiàn)有部分糖類降解物具有良好的抗凍效果，但是在魚肉及魚肉制品的應(yīng)用中存在一定的局限。有研究發(fā)現(xiàn)淀粉水解物對凍藏魚肉起到明顯的冷凍保護作用，可是嚴(yán)重影響魚肉凝膠的形成，無法滿足冷凍魚糜行業(yè)的需求[61]。同樣，部分蛋白質(zhì)水解物也存在這樣的問題，如脯氨酸抗凍效果較佳，但其安全性及價格限制了其在實際工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[26]。另外，蛋白質(zhì)水解物在作為抗凍劑使用時需要先進行適當(dāng)?shù)拿摽嗝撋幚?，避免其不良的風(fēng)味和色澤對魚肉本身的影響[65]。

目前，傳統(tǒng)抗凍劑（4%蔗糖與4%山梨糖醇復(fù)配）存在高熱量、高甜度的缺點，嚴(yán)重影響魚肉及魚肉制品的風(fēng)味、口感及營養(yǎng)價值。因而，近年來對低熱量、低糖度的新型糖類抗凍劑的開發(fā)成為研究重點，以滿足現(xiàn)代生活中消費人群對健康飲食的需求[8]。其中，部分糖類抗凍劑有待進一步研究，如國內(nèi)外對殼聚糖在改善海水魚魚糜凝膠特性方面的研究較多，而其對魚肉及魚肉制品的冷凍保護作用鮮有研究，尤其是國內(nèi)的相關(guān)報道很少。

另外，由于人工合成抗凍劑存在一定的毒性和致癌作用，海洋生物來源的天然抗凍劑受到了更多的關(guān)注。有研究發(fā)現(xiàn)從小達魚中提取的明膠水解產(chǎn)物和太平洋鱈魚水解產(chǎn)物寡肽具有更高比例的親水性氨基酸，與水分子結(jié)合更加緊密，阻止水分子遷移形成冰晶，從而有效抑制經(jīng)過反復(fù)凍融的鯖魚肌球蛋白和肌動蛋白及凍藏太平洋鱈魚魚糜的冷凍變性[66-67]。

在凍藏過程中魚肉發(fā)生的脂質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)氧化會引起蛋白質(zhì)的聚集變性，在一定程度上誘導(dǎo)魚肉蛋白質(zhì)的冷凍變性，導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能特性的喪失?？寡趸瘎┮褟V泛用于抑制凍藏魚肉的脂質(zhì)氧化，其能否充當(dāng)抗凍劑來抑制魚肉蛋白質(zhì)的冷凍變性引起了廣泛關(guān)注。有研究發(fā)現(xiàn)抗氧化劑抑制冰晶的生長和形成以及脂質(zhì)過氧化物的積累，從而減弱凍藏少脂魚的冷凍變性，同時，也有研究發(fā)現(xiàn)抗氧化物可以有效防止凍藏鯖魚的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)氧化，但未對魚肉蛋白質(zhì)起到冷凍保護作用[68-69]。目前，脂質(zhì)氧化對蛋白質(zhì)冷凍變性的影響的研究相對缺乏，故而，抗氧化劑充當(dāng)抗凍劑延緩魚肉蛋白質(zhì)的冷凍變性有待更深入的研究。

9 結(jié) 語

近年來，國內(nèi)外學(xué)者運用不同方法從多個方面研究了魚肉蛋白質(zhì)的冷凍變性，且主要集中在生化方面，其分子作用機制仍需進一步研究。同時，對于魚肉蛋白冷凍變性動態(tài)變化方面的研究有所欠缺，抗魚肉蛋白冷凍變性的技術(shù)手段和抗凍劑的種類也有待深入探究，這些對于提升魚肉及魚肉制品品質(zhì)及后續(xù)加工性能、滿足市場及消費者的需求都具有現(xiàn)實意義。

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