磁场辅助冻融处理对黄鳍金枪鱼蛋白质氧化及肌肉结构的影响

《Food Chemistry》：Effect of magnetic field-assisted freeze–thaw processing on the protein oxidation and muscle structure of yellowfin tuna

【字体：大中小】 时间：2026年02月02日 来源：Food Chemistry 9.8

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　　磁辅助冷冻解冻对黄鳍金枪鱼肌理和蛋白质稳定性的影响研究。通过对比静态磁（SMF）和交变磁（AMF）场在冷冻与解冻阶段的作用，发现联合磁处理有效抑制蛋白质氧化（ carbonyl降低25%，总巯基升高40%），形成均匀冰晶结构，维持肌肉硬度并减少水分流失，其中AMF-FT处理效果最优。

中国南海水生资源高效利用海南工程研究中心，海南省食品营养与功能性食品重点实验室，海口市海鲜加工重点实验室，海南大学食品科学与工程学院，海南570228

摘要

本研究探讨了磁场辅助冻融（FT）处理对黄鳍金枪鱼（Thunnus albacares）理化性质和肌肉结构的影响。实验设计了五种处理方式：常规冻融（NMF-FT）、交变磁场辅助冻融（AMF-FT）、静态磁场辅助冻融（SMF-FT）、AMF辅助冷冻后冷藏解冻（AMF-FR）以及SMF辅助冷冻后冷藏解冻（SMF-FR）。经过七次冻融循环后，AMF-FT和SMF-FT显著抑制了蛋白质氧化，使羰基含量降低了25%，总巯基含量增加了40%（p?

引言

黄鳍金枪鱼（Thunnus albacares）是一种重要的洄游物种，以其细腻的肉质和高营养价值而闻名，尤其是富含优质蛋白质和ω-3多不饱和脂肪酸（Murua等人，2017年）。然而，其深海栖息地以及捕捞后的快速变质给保存和运输带来了巨大挑战。捕获后立即进行低温处理对于延缓腐败至关重要，而长途运输通常依赖于冷冻。然而，冷冻过程中的冰晶形成和解冻过程中的水分流失都会严重损害肌肉组织并降低产品质量（He等人，2025年）。传统的冻融（FT）技术在效率和品质保持方面存在局限性。冷冻速率不足或解冻过程中的热传递不均匀可能导致过大的冰晶形成，从而破坏肌肉纤维并造成过多的滴水损失。因此，优化冻融过程以减少组织损伤并提高冷冻和解冻效率是一个关键的技术挑战。近年来，人们探索了多种物理场辅助技术，包括超声波（Qiao等人，2025年）、高压（Zhang等人，2025年）和磁场（Shi等人，2025年）等。

磁场辅助技术因其能够调节冷冻和解冻过程中的理化过程而受到越来越多的关注。磁场可以改变氢键网络和水分子的流动性，从而影响相变和热传递动态（Zhou等人，2023年）。具体来说，静态磁场（SMF）促进分子定向排列和均匀成核（Kaur & Kumar，2019年），而交变磁场（AMF）则通过电磁感应影响粒子运动和能量分布（Tang等人，2019年）。这些效应已被证明会影响冻融过程中的冰晶形成、水分迁移和蛋白质稳定性。最新研究提供了支持这些机制在水产品中的实证证据。Mohsenpou等人（2023年）发现，AMF辅助解冻显著缩短了虹鳟鱼的解冻时间，并提高了水分保持能力，表明在磁场作用下热传递效率提高且水分损失减少。同样，Yang等人（2024年）在斑点鲶鱼的冷冻过程中同时施加了SMF和AMF，发现磁场处理缩短了相变时间，显著减小了冰晶大小，提高了蛋白质稳定性，并改变了蛋白质结构。

尽管磁场辅助冻融具有许多潜在优势，但大多数研究仅关注单一类型的磁场或整个过程中的连续干预，对AMF和SMF之间或不同干预阶段（整个冻融周期与仅冷冻阶段）的比较分析有限。为填补这一空白，本研究系统地探讨了不同类型磁场和处理阶段对黄鳍金枪鱼在多次冻融循环中的理化性质和品质保持的影响。通过比较不同磁场类型和干预阶段的结果，本研究旨在明确冷冻和解冻阶段对品质保持的相对贡献，并确定最佳磁场参数在关键指标（如持水能力和质地）上的提升效果。这些发现为工业加工野生黄鳍金枪鱼时精确应用磁场辅助冻融提供了理论和实践指导。

样本制备和冻融方案

黄鳍金枪鱼样品来自中国南海渔业研究所（广州）。将背肌切成每块30?±?1?克的鱼片。一次冻融（FT）循环包括在?20?°C下冷冻12?小时，然后在4?°C下解冻12?小时。完全冷冻定义为样品核心温度达到?18?°C或更低并保持稳定；完全解冻则确认为核心温度达到0–4?°C且无可见冰晶。

解冻损失

解冻损失是衡量鱼类肌肉加工过程中质量的关键指标，因为它反映了冻融（FT）循环引起的蛋白质变性、膜破坏和水分迁移（Lan等人，2021年）。如图1A所示，所有组的解冻损失随冻融循环次数的增加而显著增加（p?

结论

本研究探讨了磁场辅助冷冻和解冻对黄鳍金枪鱼在多次冻融（FT）循环中的质量影响。与无磁场（NMF）组相比，交变磁场（AMF）和静态磁场（SMF）显著降低了解冻损失、脂质氧化（TBARS）和肌红蛋白氧化（MetMb），同时提高了颜色保持能力和质地稳定性。在所有处理方法中，AMF-FT的保护效果最为显著

作者贡献声明

Xue He：撰写初稿、数据可视化、数据整理。Meihui Zhao：验证、实验研究。Li Liu：撰写、审稿与编辑、方法设计、概念构思。Haohao Shi：监督指导。Zhongyuan Liu：实验研究。Aiguo Feng：方法设计。Guanghua Xia：监督指导、资源调配、资金申请。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了海南省重点研发计划（项目编号：ZDYF2025GXJS193）和中国国家自然科学基金（项目编号：32460636）的支持。

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