《Food Chemistry》：Mechanistic study on ultrasound-assisted rehydration and heating processes of dried seafood: Promoting moisture migration and collagen helix disruption through temperature-time coupling
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本研究通过超声-温度耦合处理探究了海参与鱼须干制品的复水机制及热处理特性，发现超声显著提高复水率（最高达471.81%±66.88%），形成疏松多孔结构促进水分渗透，热处理（90℃）导致胶原蛋白二级键断裂和三螺旋结构展开，鱼须游离氨基氮含量增加41.30%±1.05%，证实协同处理对质构和营养成分的优化作用。
李世琪|贾倩楠|范艳|张江江|杨婷婷|侯虎
中国海洋大学食品科学与工程学院海洋食品加工与安全控制国家重点实验室，山东省青岛市三亚路1299号，266404，中国
摘要
研究观察到，在超声辅助复水和热处理后，干海产品的微观结构和水分布发生了显著变化。海参（SC）、鲍鱼（AB）和鱼鳔（FM）经过温度-时间耦合超声复水（TCU）处理后的复水率分别达到了220.65±7.02%、231.00±9.54%和471.81±66.88%，与传统工艺相比有所提高，同时保持了良好的质地特性（海参的硬度和咀嚼性分别为6.59±3.94 N和61.15±39.55 mJ）。横向松弛时间延长了284.80 ms，形成了疏松多孔的结构，有利于水分渗透。经过热处理（90°C，10–50分钟）后，纤维发生断裂，鱼鳔中的游离氨基氮含量从12.11±0.66 μmol/g增加到41.30±1.05 μmol/g，表明胶原蛋白的二级键断裂和三螺旋结构展开。
引言
海参（SC）、鲍鱼（AB）和鱼鳔（FM）是三种营养丰富的高端海产品，深受消费者欢迎。目前，全球市场上这些海产品的主导产品是干制品，而新鲜和即食产品所占比例较小。值得注意的是，干制品在食用前需要经过复水处理。食品复水是一个复杂的水分传递过程，涉及多种物理机制，如水分吸收、扩散和对流（Zhang, Huang等人，2016）。传统的复水过程耗时较长，导致复水率低且营养成分损失严重。超声技术作为一种环保高效的技术，在食品加工中得到广泛应用，可增强固液间的质量传递（Yu等人，2022）。Wang等人（2025）发现，利用超声处理可以帮助牛肉软化。Chen等人（2025）发现，超声辅助炖煮可以改善羊肉的质地，使蛋白质形成有利于保水的致密结构，但该研究仅限于羊肉烹饪。Wang、Su等人（2023）和Zhang、Huang等人（2016）的研究探讨了超声处理对海参复水的影响，但这些研究主要关注超声处理本身，对复水过程中的温度和时间参数探索有限。尽管超声技术在食品领域的应用较为普遍，但在干制品复水方面的研究仍不够深入。特别是在温度-时间耦合复水条件下，超声处理如何调节干海产品的质地并加速其复水的具体机制尚需进一步阐明。
热处理对于抑制微生物生长、提高这些海产品的食用品质以及增强其营养价值至关重要，同时还能形成新的风味特征（Naqash等人，2021）。不同的热处理方法和条件会对海产品的营养和风味产生不同的影响，但过度加热会导致营养成分损失、风味改变和质地劣化。Yu等人（2021）研究了鲍鱼的热处理特性，发现与低温处理不同，高温长时间处理会显著降低相关质地参数，揭示了鲍鱼热处理过程中的蛋白质降解和质地变化机制。Yu等人（2023）的另一项研究探讨了热处理条件与海参微观结构变化之间的关系，发现长时间加热会导致胶原纤维降解和明胶含量增加，从而提高海参体壁的吸水性。对于海参、鲍鱼和鱼鳔这三种富含胶原蛋白的海产品而言，热处理是必要的，但现有研究尚未全面阐明其热变化机制，因此具有重要的研究价值。
本研究考察了软化温度、烹饪时间和超声处理周期对三种典型干海产品的影响，以复水率、形态特征和质地特性作为评价指标。采用温度-时间耦合超声处理方法处理干海产品，并以传统工艺作为对照，探讨其对样品感官和理化特性的影响。通过结合水分分布和微观结构，阐明了海参、鲍鱼和鱼鳔的快速复水机制。通过感官评价和质地特性的变化，探讨了海产品质量与加热时间之间的关系。水分分布、微观结构、凝胶电泳分析、二级结构、游离羟脯氨酸含量（FHYP）和游离氨氮（FAN）含量的变化进一步揭示了加热过程中海产品的微观结构和成分变化。
材料
干海参、干鲍鱼和干鱼鳔购自山东东方海洋科技有限公司（中国烟台）。L-羟脯氨酸购自北京Solarbio科技有限公司；氯胺T和 ninhydrin 购自中国医药化学试剂有限公司；Van Gieson 染色液购自南京森北佳生物科技有限公司；Coomassie brilliant blue R250 和蛋白质标记物购自 Thermo Fisher Scientific
不同复水条件下海产品的表面形态
图1A中四组海参的外观没有明显恶化，表明软化温度对其表观形态影响不大。在40°C下处理的干鲍鱼保持了良好的形态完整性，没有裂纹或变形，整体感官接受度最高。然而，在60°C条件下，鲍鱼表面出现裂纹，光泽度较差。干鱼鳔在复水后也表现出...
结论
本研究系统地揭示了干海参、鲍鱼和鱼鳔的复水机制和热处理特性。通过优化TCU工艺，确定了三种干海产品的最佳复水方法，提高了复水效率和产品质量。TCU组的微观结构表明，由于胶原纤维断裂和孔隙空间增加，水分渗透速度加快。
作者贡献声明
李世琪：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，验证，实验设计。贾倩楠：撰写 – 审稿与编辑，方法学设计，实验设计。范艳：撰写 – 审稿与编辑。张江江：撰写 – 审稿与编辑。杨婷婷：撰写 – 审稿与编辑。侯虎：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，数据可视化，实验监督，方法学设计，实验设计，概念构思。
伦理批准
本研究获得了中国海洋大学伦理委员会的批准（批准编号：OUC-HM-2025-067）。我们保证本研究遵循了赫尔辛基宣言及其后续修订版的要求，在发表前已获得所有参与者的书面知情同意。
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
本研究得到了山东省重点研发项目（2024TZXD046）、广西壮族自治区重点研发项目（GuikeAB25069114）、山东省重大科技创新项目（编号2022CXGC020414）、山东省重点研发项目（2024TZXD049）、山东省泰山学者基金会（编号tsqn202103033）以及国家自然科学基金（编号31772046）的支持。
