《Food Research International》：An effective way to preserve aquatic products: slurry ice and its properties
编辑推荐：
slurry ice通过微小均匀冰晶悬浮实现高效热传导与流体包裹，显著降低水产品冻害并抑制微生物生长，但其规模化应用受限于设备成本与工艺复杂性，未来需优化制备工艺并与多技术协同。
郑佩波|谢静|兰伟清
上海海洋大学食品科学与技术学院，中国上海201306
摘要
浆状冰是由水和小球形冰晶组成的混合物，具有优异的流动性和导热性，能有效延长水产品的保质期。本文介绍了多种制备浆状冰的方法，并研究了这些方法对其物理化学性质的影响。随后分析了流动特性等关键性质，发现这些性质受到冰晶浓度和流速的影响。进一步阐明了浆状冰保鲜技术的原理，并强调了将其与其他保鲜技术结合的潜在应用。此外，本文还讨论了浆状冰在冷链物流中的潜力，强调了其在保持水产品组织结构和减少水分损失方面的优势。尽管浆状冰具有诸多优点，但其实际应用仍面临挑战，如对设备要求高、操作复杂以及成本较高。未来的研究应优化制备工艺，并探索与其他技术的协同作用，以促进其在水产品保鲜领域的更广泛应用。
引言
水产品（包括鱼类、虾类、蟹类和贝类）因其高营养价值、独特的风味和质地而受到重视。除了直接食用外，它们及其副产品还被用作高附加值产品的原料，如鱼油和胶原蛋白（Yuan等人，2024年）。近年来，这些产品的市场需求稳步增长，全球产量也随之持续上升。“2024年世界渔业和水产养殖状况”报告显示，2022年全球渔业和水产养殖总产量达到2.232亿吨，比2020年增长了4.4%。根据“2024年中国水产品报告”，作为世界上最大的水产品生产国，2023年中国海产品的产量达到了7100万吨，比2022年增长了3.5%。然而，由于其富含营养的特性，水产品在储存和运输过程中容易迅速变质，这主要是由于内源性酶和腐败微生物的作用（Ghaly等人，2010年）。因此，开发有效的保鲜策略以延长其保质期至关重要。
水产品的保鲜技术多种多样，可分为物理方法、化学方法和生物方法（Rabiepour等人，2024年）。其中，物理方法因便捷性和成本效益而在实际应用中得到广泛采用。相比之下，化学方法和生物方法的应用相对有限；化学防腐剂可能引发安全问题，而生物方法在大规模应用时往往面临生物相容性和实际效果方面的挑战（Devlieghere等人，2004年）。
物理保鲜技术通常通过降低环境温度或调节环境压力来发挥作用。这些方法可以延缓脂质氧化，抑制腐败微生物和内源性酶的活性，从而延缓水产品的变质并延长其保质期（Sikorski & Sun Pan，1994年）。低温保鲜是一种传统且应用广泛的方法，用于保持水产品的质量（Pan等人，2019年）。常见的低温保鲜技术包括冷藏（约0–4°C）、冰藏（接近0°C）和冷冻储存（通常为-18°C或更低），这些方法在延长保质期方面的效果有所不同。其中，冷冻储存在更低的温度下进行，能最有效地抑制微生物和酶的活性，从而最大化产品的保质期。然而，传统方法中的温度控制不精确，常常导致组织内形成大小不一的冰晶，从而影响水产品的质地和风味（Xie等人，2023年）。相比之下，浆状冰保鲜技术是一种有效的替代方案，它可以将温度控制在不会形成大冰晶的范围内，从而减少对水产品组织的损伤（Yuan等人，2025年）。鉴于这一优势，浆状冰在水产品行业中具有巨大的商业应用前景。
浆状冰是一种均匀的流体混合物，由悬浮在液体溶液中的微小球形冰晶组成。其冰晶直径通常在0.2至0.8毫米之间（Lan等人，2023年），比传统冰中的冰晶小得多且更均匀。这种独特的结构带来了两个关键优势：比传统冰水混合物具有更好的流动性和更高的导热性（Egolf & Kauffeld，2005年）。在保鲜应用中，优异的流动性确保了水产品的完全包裹，而高导热性则有助于快速冷却。浆状冰的优良导热性使得冷却速率更快，从而减少了内部冰晶的形成和组织结构的损伤。与传统冷冻方法相比，浆状冰保鲜可以减少水产品与氧气的接触，从而减缓脂质和蛋白质的氧化和降解。此外，浆状冰保鲜还表现出类似于冷冻的抗菌效果（Pi?eiro等人，2004年）。例如，Liu等人（2024年）证明，用海水制成的浆状冰能有效抑制微生物的生长，并限制了虾体内Pseudoalteromonas的积累。Yuan等人（2025年）观察到，经过浆状冰保鲜处理后，大黄鱼肌肉纤维保持完整。
鉴于其优势，浆状冰技术在水产品保鲜和冷链物流应用中具有巨大潜力。本文首先讨论了浆状冰的物理化学性质，然后重点介绍了浆状冰保鲜技术的研究进展和应用，评估了其效果和工业应用的潜力。
浆状冰的制备
如表1所示，浆状冰可以通过多种方法制备，每种方法都有其独特的优势。刮取法（图1A）是一种相对简单的技术，利用制冷剂进行冷却（Gao等人，2019年）。在此过程中，制冷剂沿着换热器的外壁流动，而溶液沿着内壁流动。溶液在冷却的内表面上结晶，形成的冰晶随后通过机械方式刮除
浆状冰的保鲜机制
浆状冰对水产品的多方面保鲜机制如图3所示。与传统片状冰保鲜和冷冻相比，浆状冰对水产品的物理损伤较小（K?l?nc等人，2007a）。这种保护效果主要归因于冰颗粒的微球形结构，提高了热传递效率。从宏观上看，片状冰形成的冰块边缘锋利，容易刺破表面
机遇与挑战
尽管浆状冰具有优异的保鲜效果，但其实际应用仍面临一些阻碍其广泛采用的挑战。目前，其应用主要限于海洋运输或作为专用辅助制冷剂，这主要是由于生产和流体处理方面的技术瓶颈。在制造和运输过程中，浆状冰容易发生颗粒沉淀和管道内大晶体的形成
结论与展望
浆状冰作为一种固液双相冷却剂，其细小的球形冰晶赋予了它优异的流动特性和热传递效率。其流变性质高度可调，可以通过添加乙醇、盐或纳米颗粒等物质来调整其性质，使其成为牛顿流体或非牛顿流体，从而进一步提升性能。这种多功能性使得浆状冰可以针对特定工业需求进行定制制备。在水产品领域
作者贡献声明
郑佩波：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，监督，软件。谢静：软件，资源，项目管理，方法论，调查，正式分析。兰伟清：监督，资金获取，正式分析，数据管理，概念化。
未引用的参考文献
Abou Elmaaty, Kabeel 和 Mahgoub, 2017
Hongfen, Wenzhuang, Weisan 和 Xuelai, 2022
Rodríguez, Carriles, Cruz 和 Aubourg, 2008a
利益冲突声明
作者声明与提交的工作无关任何商业或关联利益冲突。
致谢
中国国家重点研发计划（2023YFD2401402）；中国农业部和农业部农业研究系统（CARS-47）；上海市科学技术委员会工程中心能力建设项目（19DZ2284000）；以及上海冷链设备性能与节能评估专业技术服务平台（20DZ2292200, 19DZ1207503）。
