朱士臣，陳小草，柯志剛，張 琦，丁玉庭，3，周緒霞，3*

（1 浙江工業(yè)大學食品科學與工程學院 杭州 310014 2 國家遠洋水產品加工技術研發(fā)分中心（杭州） 杭州 310014 3 海洋食品精深加工關鍵技術省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心 遼寧大連 116034）

水產品具有水分含量高、肉質柔軟、內源酶活性強等特點，在加工和貯藏過程中容易在微生物和酶的作用下發(fā)生腐敗變質[1]。脫水干制和低溫凍藏是保藏水產品的主要方法，然而干制品品質與其包裝方式和貯藏環(huán)境密切相關。在低溫凍藏過程中，部分耐冷菌能適應低溫環(huán)境，以水產品為營養(yǎng)源繼續(xù)生長繁殖，致產品腐敗變質，而通過合適的預處理方法對水產品進行減菌處理可以提高其在凍藏期間的品質穩(wěn)定性[2-3]。低溫等離子體技術（Non-thermal plasma，NTP） 是新近發(fā)展起來的一種新型的食品預處理手段，具有對食品組分破壞性小、殺菌效率高、作用時間短等優(yōu)點，已成功應用于肉制品保藏和果蔬殺菌保鮮等領域[4]。

近年來，NTP 技術在水產品中的應用越來越受到關注[5-6]。除了用于水產品殺菌以提高水產品安全性外，NTP 還能延緩黑變，降低其致敏性，減少腌制過程中亞硝酸鹽的添加量，而且可以應用于不同水分含量的水產品，如干制品、半干制品和鮮活產品的預處理，以提高其感官評分及總體可接受性[7-9]。雖然NTP 技術具備較好的殺菌效果和非熱處理優(yōu)勢，但其在放電過程中產生的自由基會誘導蛋白質和脂質的氧化反應，在一定程度上降低水產品加工品質[10]。在NTP 技術應用中應嚴格控制其工作條件，以最大程度降低其對水產品品質的不利影響。本文總結了低溫等離子體的產生方式以及作用機理，重點論述低溫等離子體在水產品中的應用，并探討其對水產品組分的影響及相應控制手段，為NTP 在水產品中的科學應用提供參考。

1 低溫等離子體技術

1.1 低溫等離子體的基本概念

等離子體是在高溫、電磁場等高能量作用下電離空氣或稀有氣體等產生的一系列基本態(tài)或激發(fā)態(tài)的中性帶電活性物質（原子、離子、電子和光子）的集合。由于系統(tǒng)中正負電荷總數(shù)相等，呈電中性，故稱其為等離子體，也被稱為第四態(tài)物質[11]。根據(jù)等離子體產生方式的不同，可分為高溫等離子體和低溫等離子體。前者是將氣體加熱到1 000 K以上的高溫，形成溫度高達106～108K 的高溫等離子體，因此這種方法不適用于易揮發(fā)及熱敏性食品的加工[12]。由于高溫等離子體中的電子溫度Te、等離子體溫度Tg以及重粒子溫度Ti基本相等，因此高溫等離子體屬于熱力學平衡等離子體。而低溫等離子體是通過施加高能量電場，破壞氣體原有的平衡狀態(tài)，形成接近環(huán)境溫度的低溫等離子體。由于低溫等離子體整個體系宏觀表現(xiàn)為常溫狀態(tài)，在一定程度上避免了溫度過高對食品組分的破壞作用。與高溫等離子的熱平衡特性不同，低溫等離子體可分為熱力學平衡的熱等離子體（103～105K）和非熱力學平衡的冷等離子體（電子溫度為3×102～105K）[13]。

低溫等離子體包含多種活性成分，如活性氧（O、O3、H2O2、-OH）、活性氮（NO、NO2-和NO3-）、帶電粒子、電子和光子等。原子氧（O）通常由分子氧的電子沖擊解離形成，也可以通過解離重組O2和電子沖擊激發(fā)態(tài)原子氧產生。原子氧（O）和羥基自由基（-OH）均具有很高的反應活性，可以與幾乎所有的細胞成分發(fā)生反應，這對微生物滅活及去過敏原等具有重要作用。帶電粒子通常是在高能量電場或電磁場作用下，誘導自由電荷載流子加速，致使電子、原子和分子之間發(fā)生彈性或非彈性碰撞產生。彈性碰撞伴隨著動能的再分布，傳遞能量的量級較?。欢菑椥耘鲎驳哪芰哭D移高達15 eV，能夠誘導各種離子體產生激發(fā)、電離和解離等反應[14]。

1.2 低溫等離子體的產生方式

根據(jù)放電方式不同，NTP 進一步可分為輝光放電（GDP）、電暈放電等離子體射流（CDJ）、射頻放電（RF）、微波放電、介質阻擋放電（DBD）和大氣壓等離子體射流（APPJ）等（表1）[15]。其中介質阻擋放電（DBD）和大氣壓等離子體射流（APPJ）由于設備結構簡單，易操作，工作效率高，成為兩種應用較為普遍的低溫等離子體系統(tǒng)。

表1 低溫等離子體產生方式Table 1 Generation modes of non-thermal plasma

1.3 低溫等離子體技術的滅菌機制

目前對NTP 殺菌的具體作用機理尚不明確，一般認為，NTP 主要通過氧化損傷殺菌機制、紫外線輻射殺菌機制、細胞表面刻蝕機制、細胞膜電穿孔機制、靜電破壞機制等實現(xiàn)其滅菌目的。就工作模式而言，NTP 可分為直接模式和間接模式兩種類型。直接模式是將低溫等離子體直接與受體接觸；間接模式是指低溫等離子體于遠程狀態(tài)（相對受體）下產生，其余輝通過羽流傳遞給受體。由于大多數(shù)帶電粒子不能存活于等離子體生成區(qū)以外區(qū)域，滅菌效果由不易失活的中性反應物種誘發(fā)[22]。

1.3.1 氧化損傷殺菌機制 等離子體放電過程中產生的活性氧，如超氧化物、H2O2、-OH 和O3，當它們與細菌細胞接觸或內化時，通過激活膜脂質的過氧化反應和氧化損傷DNA，從而引發(fā)細胞凋亡。其中，膜脂質位于細胞表面附近，且對活性氧敏感，被認為是最易受損傷的成分。脂質在活性氧的作用下發(fā)生過氧化反應，生成不飽和脂肪酸。在脂質過氧化鏈反應中，活性氧與多不飽和脂肪酸中氫原子形成脂肪酸根（L·），最后在O2作用下氧化為脂質過氧化氫（LOOH）。當脂肪酸鏈縮短或與電荷接觸時，脂質過氧化氫在膜內旋轉的能力發(fā)生改變，生物膜流動性增強，進而失去結構完整性[23]。Joshi 等[24]研究發(fā)現(xiàn)DBD 誘導的氧化應激反應通過氧化損傷膜脂質，使大腸桿菌形態(tài)發(fā)生顯著變化，最終導致細胞凋亡。除了NTP 直接誘導膜脂質氧化導致細胞凋亡外，氧化反應產物還可通過氧化修飾胞內遺傳物質以實現(xiàn)滅活微生物的目的。例如：已失活的大腸桿菌的DNA 氧化損傷程度與膜脂質過氧化反應密切成正比，初步證實了等離子體氧化損傷微生物的雙重作用機制。Han等[25]進一步發(fā)現(xiàn)了APPJ 可通過放電產生活性氧，同時攻擊細胞外膜和胞內成分，從而起到滅菌的目的。需要強調的是，NTP 誘導產生的活性氧滅菌機制與微生物的種類密切相關，一般而言，其主要通過過氧化物作用于革蘭氏陰性菌膜脂質，而對于革蘭氏陽性菌則通過主動轉運透過細胞內膜而氧化損傷遺傳物質（圖1）。

圖1 APPJ 對革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌的氧化損傷機制[26]Fig.1 Oxidative damage mechanisms of APPJ against gram-negative and gram-positive bacteria[26]

1.3.2 紫外線輻射殺菌機制 低溫等離子體是帶電粒子、化學反應物種和紫外光等的混合物。由于紫外線表現(xiàn)了優(yōu)異的殺菌特性，其應用也較為廣泛。等離子體的紫外部分位于100～380 nm 波長范圍內，可分為紫外A 區(qū)（315～380 nm）、紫外B 區(qū)（280～315 nm）、紫外C 區(qū)（200～280 nm）和真空紫外區(qū)（100～200 nm）[14]。其中，殺菌能力最為顯著的是波長位于紫外線C 區(qū)的短波紫外線。這主要是由于波長在260 nm 左右的紫外線會使胞嘧啶和胸腺嘧啶在同一DNA 鏈中相互作用生成二聚體，產生的嘧啶二聚物通過影響DNA 的堿基配對，進一步導致DNA 復制過程中發(fā)生突變，從而抑制細胞增長繁殖[23]。Trompeter 等[27]研究了不同波長的紫外光源（172，222，308 nm）對黑曲霉孢子的滅菌效果。結果表明，經(jīng)紫外光輻射，黑曲霉孢子數(shù)量分別減少約4，5，3 lg（CFU/g），黑曲霉孢子減少速率取決于輻射器發(fā)出的不同波長和輻射能量。其中最短波長和最高光子能量的紫外光源殺菌效果最好。同時，將電極形狀從圓形改為矩形可以提高放電均勻性，黑曲霉孢子的滅活數(shù)從1 lg（CFU/g）增至4 lg（CFU/g）。

1.3.3 細胞表面刻蝕機制 低溫等離子體放電過程中產生的自由基或其它活性成分，通過強烈攻擊生物細胞表面或與表面元素反應結合，使細胞損傷而不能快速自我修復，從而導致細胞凋亡，這種作用機制被稱為NTP 的“細胞表面刻蝕機制”。具體過程為，NTP 工作過程中所產生的初級等離子體（電子和離子）以及自由基，在轉移至微生物界面后，在原子氧的觸發(fā)下，NTP 產生的活性成分與微生物表面的某些原子發(fā)生反應，生成CO2等揮發(fā)性化合物，從而導致基體重量的損失。此過程伴隨著第一原子層的燒蝕以及表面化學反應的發(fā)生，最終使微生物細胞損傷[28]。Lee 等[29]研究了微波誘導氬等離子體常壓下對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的滅菌作用，發(fā)現(xiàn)兩種細菌均在NTP 工作1 s 內完全失活。掃描電鏡圖像顯示，未經(jīng)等離子體處理的大腸桿菌孢子呈橢球狀，經(jīng)NTP 處理1～5 s，其細胞壁出現(xiàn)明顯孔洞，細胞體積顯著減小，且變形為無定形結構。金黃色葡萄球菌細胞呈球狀，經(jīng)NTP 處理3 s，其細胞膜破裂致使內容物釋放至細胞膜表面，當NTP 工作4 s 時，其細胞被還原為較小組織結構和顯微碎片。

1.3.4 細胞膜電穿孔機制 低溫等離子體細胞膜電穿孔機制主要是通過其所產生的電場破壞微生物細胞膜的完整性從而實現(xiàn)滅菌目的。NTP 電穿孔機制的滅菌效果與低溫等離子體的作用方式有關。直接模式下NTP 的滅菌機理與高壓脈沖電場類似，通過產生的較強電場作用壓縮微生物細胞膜使其產生孔隙，細胞內容物隨之流出，最終導致細胞死亡。而在間接模式下，樣品遠離電場產生區(qū)域，較弱的電場區(qū)域對微生物抗菌作用有限[23]。

1.3.5 靜電破壞機制 當積累在細胞壁表面的帶電粒子局部靜電張力超過細胞膜的拉伸長度時，細胞膜完整性遭到破壞，從而導致細胞死亡，這就是NTP 的靜電破壞機制。一般而言，帶電粒子表面電位越大，NTP 的靜電破壞作用越強。帶電粒子表面電位大小隨著等離子體離子質量的增加而增加。例如：在等離子體中，使用質量較大的惰性氣體，微生物受到靜電破壞的可能性更大。除此之外，低溫等離子體的靜電破壞作用還與微生物細胞膜的抗拉程度、形狀和質地有關[30]。Boudam 等[30]研究了DBD 產生的非平衡大氣壓等離子體對枯草芽孢桿菌和大腸桿菌的作用效果。經(jīng)NTP 處理后發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌表面較光滑，而大腸桿菌表面存在一些較小的不規(guī)則“粉刺”。這主要是由于NTP 通過靜電破壞機制，破壞大腸桿菌外細胞膜完整性，細胞質釋放出細胞外，呈團簇分布。而枯草芽孢桿菌由于缺乏外膜，具有更厚的細胞表層，能為其提供更高的抗拉強度和剛性。因此，枯草芽孢桿菌經(jīng)等離子體處理后沒有明顯的形態(tài)損傷，而細胞活力有所下降。

2 NTP 技術在水產品加工中的應用

水產品富含多不飽和脂肪酸、蛋白質等多種營養(yǎng)物質，易受微生物污染而腐敗變質。由于地域限制，水產品較長的運輸周期也對高效安全滅菌方法的選擇提出了較高要求。NTP 自身不含任何化學物質，在處理水產品過程中，無有毒有害物質產生，對于多種微生物抑制作用顯著，可有效應用于水產品滅菌。按照殺菌方式不同，低溫等離子體對水產品的滅菌方式可分為直接作用殺菌、間接作用殺菌和等離子活化水殺菌[30-31]。

2.1 NTP 用于水產品殺菌

2.1.1 NTP 直接作用殺菌 NTP 直接作用殺菌是指將樣品直接暴露于低溫等離子體環(huán)境中，通過NTP 放電過程所產生的紫外線、帶電粒子和活性成分在微生物細胞內產生一系列復雜的生化反應，從而實現(xiàn)殺菌目的。NTP 直接作用可以最大限度增強等離子體產生的上述殺菌功能性因子與微生物間的相互作用，因此對微生物的抑菌效果也更為明顯。施姿鶴等[32]比較研究了DBD 低溫等離子體的直接作用和間接作用對鮐魚殺菌效果的影響，結果表明，采用直接作用殺菌效果更為顯著和高效，滅菌率比間接處理高35.88%，且NTP 直接處理僅71.5 s 后，產品的菌落總數(shù)降低了64.02%。Kim 等[5]也發(fā)現(xiàn)在干紫菜經(jīng)CDJ 低溫等離子體直接作用處理20 min 后，微生物數(shù)量顯著降低，其中需氧菌數(shù)量減少2 lg（CFU/g），霉菌和海洋細菌分別減少1.2 lg（CFU/g）和1.5 lg（CFU/g）。由上可知，NTP 直接處理能有效抑制水產品中微生物生長繁殖，阻止產品腐敗變質，然而由于含有大量反應活性成分的NTP 與水產品直接接觸，可能會對水產品的功能成分產生不利影響。因此，應綜合考慮處理參數(shù)對產品理化特性及感官品質的影響，在保證水產品衛(wèi)生質量的同時，最大化減小NTP對水產品整體品質的影響。

2.1.2 NTP 間接作用殺菌 NTP 間接作用殺菌是指樣品經(jīng)過特定包裝或加大樣品與低溫等離子體源的間距對樣品進行殺菌處理的一種方式。與NTP 直接作用相比，間接模式下的NTP 作用強度有限，一定程度上減少了對水產品組分的不利影響，然而需同時考慮NTP 的滅菌效果。Albertos等[33]研究了DBD 低溫等離子體對對苯二甲酸乙二醇酯包裝的新鮮鯖魚魚片滅菌效果的影響，結果表明，經(jīng)DBD 處理24 h 內，腐敗菌（總需氧嗜冷菌、假單胞菌和乳酸菌）數(shù)量顯著降低，有效抑制了產品腐敗變質。Puligundla 等[34]研究了CDJ 等離子體對半干秋刀魚微生物殺菌效果的影響，處理過程中，等離子體發(fā)射電極與樣品間相距25 mm。結果表明，經(jīng)等離子體處理10 min，樣品中需氧菌滅活約3.5 lg（CFU/g），酵母菌和金黃色葡萄球菌分別減少3.26 lg（CFU/g）和3.08 lg（CFU/g）。

2.1.3 NTP 活化水殺菌 NTP 活化水是低溫等離子體直接與蒸餾水接觸形成的一種酸化的含氮氧化物溶液[35]。一般而言，能產生大氣壓低溫等離子體的裝置均可用于制備等離子活化水（Plasma actived water，PAW），其中最常用的兩種裝置為DBD 和APPJ 系統(tǒng)。NTP 通常以水為輸送介質，通過兩種途徑產生反應性物質：（1）NTP 在水中直接放電；（2）NTP 先在空氣中放電形成活性氧，后與水結合。NTP 在水中直接放電后，水在亞穩(wěn)態(tài)下活化一段時間后，產生不易分解的過氧化氫、硝酸鹽和亞硝酸鹽等副產物，進一步相互反應后抑制了細菌繁殖生長。NTP 間接放電后的水中存在活性氧和活性氮等反應性物質，通過協(xié)同氧化破壞細胞遺傳物質實現(xiàn)抗菌目的[31]?；诖嗽恚琍AW 可凈化水產品加工過程中所產生的工業(yè)廢水，一方面可減輕水產品加工企業(yè)的環(huán)保壓力，另一方面可避免加工中水質不佳導致產品的交叉污染。PAW 的滅菌效果與其產生時間和工作時間密切相關。Traylor 等[35]研究了PAW 對大腸桿菌的長期抗菌效果。結果表明，PAW 產生的1～7 d 內，當細菌細胞經(jīng)PAW 處理15 min 時，大腸桿菌滅活由5 lg（CFU/g）降為0；而當細菌細胞經(jīng)PAW 處理3 h時，大腸桿菌滅活由6 lg（CFU/g）降為2 lg（CFU/g）。Patange 等[36]發(fā)現(xiàn)經(jīng)PAW 處理的肉類工業(yè)廢水中的大腸桿菌和產氣莢膜梭菌的數(shù)量能有效降低到檢測點以下。Kulawik 等[31]研究表明，PAW 可應用于魚干加工過程的多個環(huán)節(jié)，如水洗、切片、包裝和廢水利用（圖2）。

圖2 NTP 技術在魚干加工中的應用[31]Fig.2 Applications of NTP technology in dried fish processing[31]

2.2 改善水產品理化特性

除了NTP 用于水產品殺菌以提高產品衛(wèi)生質量外，NTP 還可以改善產品的理化特性。新鮮魚體中富含游離組氨酸，當其死亡后游離組氨酸在組氨酸脫羧酶和組胺無色桿菌、摩根式變形桿菌的共同作用下產生大量組胺[37]。食用組胺過量的食品對人體健康有害。施姿鶴等[32]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)DBD 系統(tǒng)處理的貽魚組胺含量顯著降低，貯藏期延長，認為NTP 處理殺滅了與組胺生成有關的微生物（表2）。李天琪[38]研究了NTP 處理對即食魷魚絲品質的影響，發(fā)現(xiàn)NTP 處理前、后產品感官品質和營養(yǎng)品質無明顯變化，隨貯藏期延長，經(jīng)NTP 處理的產品水分含量、蛋白質含量下降速率顯著低于對照組；其pH 值、揮發(fā)性鹽基氮值（TVB-N）、過氧化值（POV）及酸價上升速率顯著低于對照組。以上結果表明，NTP 處理可用于延長產品貯藏期。Choi 等[39]研究發(fā)現(xiàn)魷魚干碎片經(jīng)CDJ 處理后，其感官評分無明顯變化，而水分活度（Aw）低于臨界值0.6，有效降低了產品被微生物腐敗的風險。Aw 降低主要是由于CDJ 等離子體處理過程中局部熱量積累導致。Puligundla 等[34]研究了NTP 處理對半干太平洋秋刀魚品質的影響。結果表明，NTP 處理對產品水分含量、TVB-N 值、pH 值和Aw 無明顯影響，樣品色澤顯著改善，產品感官評分和總體可接受性顯著提高。劉品等[7]研究了NTP 技術對南美白對蝦品質的影響。結果表明，NTP 處理降低了多酚氧化酶酶活性，有效抑制了產品黑變，提高了在冷藏條件下南美白對蝦的貨架期。

表2 NTP 技術在改善水產品品質中的應用Table 2 Application of NTP technology in improving aquatic product quality

2.3 降低水產品致敏性

食物過敏是機體攝入某些食物時發(fā)生的異常免疫反應，與抗原的免疫球蛋白（IgE）發(fā)生的介導反應密切相關。介導反應是指機體吸入抗原后產生特異性免疫球蛋白抗體，免疫球蛋白與細胞膜上IgE FC 段高親合力受體結合，使機體呈過敏狀態(tài)[40]。水產品作為重要蛋白質來源之一，其中含有的小清蛋白、原肌球蛋白、膠原蛋白、精氨酸激酶、肌球蛋白輕鏈、肌鈣結合蛋白、肌鈣蛋白C 和磷酸丙糖異構酶等均易引起食物過敏[41]。

由于過敏是由免疫球蛋白引起的，降低過敏原水平可能是減少致敏風險的有效方法。Wu 等[42]研究表明，大氣壓低溫等離子體對狗過敏原（Canf1）滅活率高達80%，真菌過敏原（Alta1 和Aspf1）失活率超過50%，塵螨過敏原（Derp1）的失活率約30%。其主要原因可能是等離子體產生的-OH 破壞了抗原抗體結合表位，從而失去了引起過敏反應的能力。失活率的差異性取決于過敏原蛋白質的結構形式。同時，等離子體也可以誘導蛋白質構象發(fā)生變化，降低某些蛋白質的致敏性。例如：低溫等離子體可誘導蛋白質α-螺旋及β-折疊等二級結構發(fā)生變化，破壞抗體結合位點。此外，等離子還可降低抗原與抗體的結合表位，從而降低水產品致敏性。Shriver 等[8]研究發(fā)現(xiàn)蝦經(jīng)DBD 系統(tǒng)處理后，免疫球蛋白與原肌球蛋白、蝦提取物的結合率降低，蝦原肌球蛋白的致敏性降低76%，這可能是由于等離子體作用過程中產生自由基，掩蓋或破壞了結合表位。

2.4 減少腌制過程中亞硝酸鹽用量

腌制水產制品作為水產品主要的加工形式之一，在腌制過程中添加一定量的亞硝酸鹽可賦予產品特殊的顏色和風味。目前，已有研究表明NTP技術可在工作過程中生成亞硝酸鹽類物質且未產生其它毒性物質，因此可作為亞硝酸鹽的替代物，來減少腌制過程中亞硝酸鹽的添加量。其中，等離子體所產生的含氮活性物質是亞硝酸鹽生成的主要來源。具體作用機理是以空氣為原料，空氣中的氧氣和氮氣在高能源激發(fā)下產生含氮活性物質，進一步與水分子間通過一系列復雜反應生成亞硝酸鹽類物質[43]。Jung 等[9]研究發(fā)現(xiàn)用低溫等離子體直接處理肉漿（豬肉、水及氯化鈉混合物），NTP 與樣品內水、肌原纖維蛋白及肌動蛋白等相互作用生成亞硝酸鹽，且NTP 作用過程中未產生其它有害物質。Kim 等[44]研究發(fā)現(xiàn)乳化香腸經(jīng)NTP 處理未產生致突變性和毒性物質。除了較高的安全性外，NTP 技術所處理的食品也表現(xiàn)出了與亞硝酸鹽添加相類似的品質特性。如Yong 等[45]通過比較APPJ 技術與添加亞硝酸鈉的牛肉干品質，以研究APPJ 在肉干生產中替代亞硝酸鈉的可行性。結果表明，APPJ 技術處理的牛肉干表現(xiàn)出與添加亞硝酸鈉的產品相媲美的色澤品質。Lee 等[46]進一步研究發(fā)現(xiàn)與亞硝酸鈉腌制的火腿相比，APPJ 處理的罐裝火腿在味道和整體接受度上得分更高。上述結果表明NTP 技術在腌制食品中替代亞硝酸鹽具有較高的應用潛力。

3 NTP 技術對水產品組分的影響及其機制

3.1 對脂質氧化的影響

水產品由于富含不飽和脂肪酸而極易發(fā)生脂質氧化，從而對產品口感和風味產生不利影響。脂質氧化往往由自由基鏈式反應誘導發(fā)生，因此等離子體產生的自由基反應性物質均能誘導脂質氧化。水產品的預處理方式會影響氧化速率。Choi等[39]研究了CDJ 等離子體對魷魚干碎片滅菌效果、理化性質和感官評價的影響。研究發(fā)現(xiàn)魷魚干碎片經(jīng)等離子體處理3 min 后，產品中的微生物數(shù)量顯著降低，而硫代巴比妥酸反應物（Thiobarbituric acid reactive substance，TBARs） 值由1.75 mg/kg 增加到2.07 mg/kg，表明等離子體能夠促進脂質氧化反應。低溫等離子體產生了大量的O3、單線態(tài)氧和過氧化物等活性物質，并進一步與魷魚絲干燥過程產生的初級脂質氧化產物（如游離脂肪酸） 反應，可能是加劇產品氧化酸敗的主要原因。Albertos 等[33]研究了DBD 大氣壓低溫等離子體不同工作電壓（70 kV 和80 kV）和不同處理時間（1，3，5 min）對新鮮鯖魚魚片質量參數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)增加工作電壓和延長處理時間均能增加產品氧化速率。最近研究表明，NTP 處理的產品中TBARS 增加含量明顯低于其它非熱食品加工方式[45]，這表明通過調節(jié)NTP 技術參數(shù)和改變產品的預處理方法或許是抑制脂質氧化的有效途徑之一。

3.2 對蛋白質氧化的影響

與脂質氧化類似，蛋白質氧化也可由自由基誘導發(fā)生。等離子體產生的反應活性成分（O3、H2O2和-OH 等） 可以促使蛋白質發(fā)生肽骨架斷裂、氨基酸間相互轉化、蛋白質交聯(lián)和氨基酸側鏈氧化等一系列變化。作為蛋白質氧化的主要產物，羰基含量的增加能夠促進蛋白質交聯(lián)，從而降低肉制品的多汁性和嫩度。此外，羰基的形成可以歸因于氨基酸側鏈基團的修飾，尤其是通過肽鍵切割對NH-或NH2進行修飾[47]。Juan 等[48]研究了低溫大氣等離子體對-20 ℃，4 ℃和8 ℃貯藏的鯖魚蛋白質氧化的影響。結果表明，所有貯藏溫度下等離子體均顯著加速了羰基形成，且較高的貯藏溫度會加速蛋白質氧化。這可能是由于NTP 放電導致肌原纖維蛋白結構發(fā)生改變，促使隱藏羰基暴露在蛋白質表面，使其更易與等離子體產生的自由基接觸。因此，選擇合理的NTP 工藝參數(shù)對于蛋白質氧化過程的控制至關重要。

4 結論與展望

作為一種新型的非熱加工技術，NTP 在水產品加工領域的應用前景廣闊。雖然NTP 處理在一定程度上誘導了水產品脂質和蛋白質氧化，但可通過與抗氧化技術耦合、優(yōu)化NTP 工作參數(shù)等手段最大程度減少NTP 對水產品品質的不利影響。整體而言，NTP 經(jīng)濟、安全可靠，能夠顯著增強水產品的安全品質，然而，目前關于NTP 在水產品中的研究仍非常有限，具體表現(xiàn)為：（1）NTP 對生鮮水產品品質的影響機理有待深入研究。相對于腌制品，生鮮水產品水分含量高，保鮮難度大，而NTP 對生鮮水產品組分構成及水分分布的研究對于實現(xiàn)NTP 技術效應最大化，以達到產品品質與安全性間的平衡具有重要意義。（2）等離子活化水對水產品品質的影響缺乏。目前等離子活化水主要以水產品加工用水為研究對象，能夠顯著減少最終產品的微生物污染，而等離子活化水對水產品加工及感官品質的影響有待研究。