李敏涵,李洪軍,2,李少博,余思潔,賀稚非,2,*
(1.西南大學食品科學學院,重慶 400715;2.重慶市特色食品工程技術研究中心,重慶 400715)
肉品和水產品作為多種營養素的載體,具有較高的營養價值和較好的食用特性,受到了廣大消費者的喜愛。隨著社會經濟的發展和人民生活水平的提高,人們對肉品和水產品的需求量不斷增加,因此肉品行業和水產品行業具有廣闊的發展前景,是涉及到國計民生的重點行業。我國一直是肉品及水產品的生產和消費大國,由國家統計局發布的數據顯示,2018年我國的肉品生產總量為8 624.6萬 t,水產品的生產總量為6 457.7萬 t[1]。據相關預測,未來幾年我國肉品和水產品的產量將會繼續保持穩中遞增趨勢,從而滿足國民需求。
由于肉品和水產品營養豐富,是腐敗微生物和致病菌的“天然培養基”,致使其極易腐敗變質,對消費者的健康產生威脅,因此尋找合適的貯藏保鮮方法一直是肉品和水產品領域的研究重點[2]。目前肉品和水產品較為常用的貯藏保鮮方法主要有冷藏、冷凍、干制和腌漬等[3]。其中冷凍貯藏具有操作簡單、效果較優和易于控制等優點,是當今肉品和水產品貯藏保鮮中最為常用的方法之一[4]。冷凍貯藏主要因為低溫可以抑制微生物和酶的活性,從而使產品的保質期得到延長。但是在冷凍貯藏過程中,冰晶的形成也會對產品的品質產生負面影響,這主要是由于冰晶會對組織造成一定的機械損傷,同時冰晶中溶質的排出使未凍結水中的離子強度增加,使肉品和水產品細胞滲透性發生改變,從而致使產品的品質發生劣變[5]。因此,如何減少由于冷凍而造成的產品品質劣變也一直是肉品和水產品領域的研究重點。
抗凍保護劑又稱阻凍劑,是一類加入到其他物體中以降低其冰點、提高其抗凍能力,且具有溶解冰晶和阻止冰晶生長作用的物質[6]。抗凍保護劑因其具有防止肉品和水產品冷凍過程中引起的肌原纖維蛋白功能和結構的改變,減緩產品品質的劣變,以及提高消費者可接受度的特點,成為了近年來研究的熱點。如Du等[7]研究發現雞皮膠原蛋白水解物對分離的肌動球蛋白的冷凍變性具有顯著的保護作用,作為非甜抗凍保護劑具有較高的工業價值。English等[8]通過招募107 名感官鑒定人員進行整體接受度調查,研究得出幾種不同的糖類化合物和三聚磷酸鈉混合的抗凍保護混合物在6 個月內可以顯著提高冷凍龍蝦的食用品質。目前,國內對冷凍保護劑的應用研究較多,但是缺乏較為系統的分析和概括,鑒于此,本文對國內外常用的幾類抗凍保護劑的作用機理和在肉品和水產品中的應用進行了闡述,并對抗凍保護劑在肉品和水產品保鮮中的發展方向做了預測,以期為冷凍保護劑在肉品和水產品中的工業化應用以及冷凍肉品和水產品的品質保持等方面提供相應的理論依據。
抗凍保護劑通常高度溶于水,對食品無毒。抗凍保護劑分為滲透性抗凍保護劑和非滲透性抗凍保護劑。滲透性的抗凍保護劑是能夠穿透細胞膜并在細胞內外提供保護的低分子質量分子[9]。非滲透性的抗凍保護劑可以通過混合、注射、浸泡或真空滲透等物理方式添加到食物中[10]。
早期的抗凍保護劑多為多糖、二糖和多元醇及少量高分子質量化合物,如聚葡萄糖和麥芽糊精等,其研究集中于冷凍魚肉及其制品的低溫保護[11]。在此后發展過程中還出現了蛋白類、鹽類等眾多種類的抗凍保護劑,并且逐漸由單一的抗凍保護劑發展到復合配比多種類型抗凍保護劑成為復合抗凍保護劑來增強抗凍效果[12]。盡管抗凍保護劑的種類不同,但是經過大量實驗表明,在肉品和水產品的冷藏或凍藏中添加抗凍保護劑,均能提高Ca2+-ATP酶活性,降低肌肉組織受到的機械損傷,減少脂質氧化、蛋白質變性,提高保水性,較好地保護細胞的完整性和產品的質地,減緩產品口感改變等[13]。
應用于肉品和水產品的抗凍保護劑大多是抗凍活性物質,包括多糖、蛋白質、氨基酸、脂肪酸、甘油、某些鹽類等[14]。抗凍保護劑的種類不同,其性質和特點均有差異,例如多糖等作為抗凍保護劑加入食品中形成凝膠,具有黏附性、結合性[15];抗凍蛋白可在動物被屠宰前進行注射以起到宰殺冷凍后的抗凍保護效果[16];多酚類抗凍保護劑還具有抗氧化、抗菌、護色等作用[17]。基于此,經過多年研究,Noguchi等[18]總結出用作抗凍保護劑的物質必須具有以下3 個特點:1)必須含有—OH或—COOH必需基團以及一個以上的—SH、—NH2、—SO3H、—OPO3H2等輔助基團;2)必需基團和輔助基團位置要分布合理;3)相對分子質量較小。
根據成分和化學性質的不同,冷凍肉品和水產品的抗凍保護劑可大致分為糖類抗凍保護劑、蛋白類抗凍保護劑、鹽類抗凍保護劑和多酚類抗凍保護劑4 個大類。
糖類是最常見、使用歷史最久遠、使用最廣泛的一類抗凍保護劑,包括葡萄糖、果糖、蔗糖、山梨醇、甘露醇、海藻糖、麥芽糖、葡聚糖、低聚木糖醇、低聚寡糖等單糖、二糖和低聚糖。糖類抗凍保護劑是傳統商業抗凍保護劑的主體,大多數冷凍肉品和水產品采用的抗凍保護劑是傳統的商業抗凍保護劑。Uijttenboogaart等[19]發現4%(終質量分數,下同)的蔗糖與2%~3%的山梨醇組合使用能有效降低肌原纖維蛋白的冷凍變性程度,為傳統商業抗凍保護劑的定義奠定了基礎。隨后Donald等[20]定義出新型商業抗凍保護劑——4%蔗糖+4%山梨醇,雖然其抗凍效果好,但是其本身的加入可能帶來不需要的甜味[21],以及糖尿病患者難以接受的問題,且熱量較高,不符合當今的“低糖、低熱”的健康消費趨勢[22]。因此不斷有學者發掘出新型“綠色”抗凍保護劑,例如海藻糖、木糖、葡聚糖等。海藻糖是低甜度、低熱量的非還原性二糖,甜度相當于蔗糖的45%,且相比其他糖類,海藻糖因其本身結構,與水分子之間可以形成更多的氫鍵。因此近年來,對于海藻糖的研究最為廣泛。此外,糖類復合鹽類的抗凍保護劑在冷凍肉品和水產品中的穩定性更強,對肌球蛋白的保護效果更好[23]。
糖類抗凍劑的作用機理是:肉品和水產品蛋白質分子的某些基團與糖類物質中的羥基相結合,使蛋白質分子處于飽和狀態,避免了蛋白質分子之間的聚集變性;與此同時,糖類物質的游離羥基束縛水分子,形成一個不完全凍結區域,降低了區域“共晶點”溫度,總體上減少了冰晶體的形成量,從而減緩蛋白質分子的聚集,防止蛋白質的凝聚變性[24]。即限制蛋白質的變性和聚集,減少二硫鍵的形成,同時有助于保持蛋白的表面疏水性和凝膠強度。此外,糖類的種類、結構和添加量等外部因素也會影響其抗凍作用效果。研究發現,2%~4%的蔗糖或山梨醇、8%的多聚葡萄糖等均具有一定的抗冷凍變性作用,但是單獨使用淀粉則沒有明顯的作用[25]。糖類分子中含有的羥基數目越多,對肉品和水產品冷凍變性的抑制效果也越明顯[26]。糖類的添加量對蛋白質冷凍變性的影響較大,添加量與防止肉品和水產品冷凍變性的效果成正比[27]。但同等條件下,山梨醇和蔗糖具有更強的抗凍效果,這可能同糖類分子中羥基配位有關[28]。盡管添加抗凍保護劑可以在一定程度上改善由于溫度的上下波動造成的口感不良,但是大多數糖類抗凍保護劑也會給產品帶來一定的甜味。
蛋白類抗凍保護劑是一種有效的綠色抗凍保護劑,主要為抗凍蛋白和蛋白水解物。目前對于利用這些蛋白類抗凍保護劑作為生物活性物質的實用性研究相對較少,但通過研究發現,蛋白類抗凍保護劑作為一種有效的綠色抗凍保護劑,可作為糖類抗凍保護劑的可行替代品[29],是當下研究的熱點。
蛋白類抗凍保護劑最早發現是在1969年,Devries等在南極Mcmurdo海峽的Nototheneniid魚血液中分離出了具有抗凍性質的抗凍蛋白[30]。此后,人們從各種動物、植物、昆蟲、微生物等體內發現了一系列抗凍蛋白[14],并將部分蛋白進行水解,研究得到小分子的蛋白水解物同樣具有抗凍保護的效果[31]。在短短50 年,關于蛋白類抗凍保護劑的研究層出不窮,說明其具有巨大的商業價值。
2.2.1 抗凍蛋白
廣義上的抗凍蛋白是抗凍蛋白(antifreeze proteins,AFP)和抗凍糖蛋白(antifreeze glycoproteins,AFGPs)的統稱,亦稱冰結合蛋白或冰結構蛋白,是一類利用滯后效應降低體系的冰點,即將水的冷凍溫度降低到其熔點以下來阻止結冰[32],并改變冰晶形態、抑制冰晶生長的一類蛋白質[33]。
抗凍蛋白根據來源分類,主要有動物類抗凍蛋白、昆蟲抗凍蛋白、植物抗凍蛋白和微生物類抗凍蛋白。動物抗凍蛋白類中主要的是魚類抗凍蛋白,在冷凍肉品和水產品中應用最為廣泛,分為抗凍蛋白I、抗凍蛋白II、抗凍蛋白III、抗凍蛋白 IV和AFGPs[34](表1)。植物類抗凍蛋白大多來源于寒冷、高海拔地區的植物體內,例如云杉針葉、冬黑麥等。昆蟲來源的抗凍蛋白研究較少,沒有明確的分類。微生物類抗凍蛋白多為微生物為了維持相對較寒冷的環境而分泌的產物。

表1 魚類抗凍蛋白的特點[35-36]Table 1 Characteristics of fish antifreeze proteins[35-36]
因抗凍蛋白來源和結構不同,其作用機理沒有統一的假說,統一之處都是通過非依數機制對冰晶進行修飾從而降低冰點[35],改變冰晶形態,抑制重結晶。目前關于其具體的機理大多為吸附抑制假說,最早是由Raymond等[36]在1977年提出。抗凍蛋白分子通過氫鍵、疏水作用力、范德華力與冰晶發生不可逆的結合[37],特別是某些抗凍蛋白具有兩親性的α-螺旋結構,螺旋外有規律排布的Thr和Asx殘基與冰晶的棱面發生匹配結合[38],因被抗凍蛋白分子覆蓋的冰晶表面停止生長,而未被覆蓋的區域繼續生長,使得冰晶體的表面曲率增加。當冰晶的表面積與體積比超過冰晶自發生長的熱力學值時,冰晶體生長完全終止。另外還存在籠形物固定水假說。Nutt等[39]基于分子動力學模擬提出了抗凍蛋白與冰晶的結合位點形成的疏水部位與冰晶表面結合,親水部位通過氫鍵使液體層與水相融合,構成籠形物,使抗凍蛋白結合在冰晶上。此外,在滯后現象的動力學分析中,Drori等[40]提出滯后現象的原因與溶液中的蛋白質濃度有關。Knight等[41]研究得出滯后現象的發生不僅與冰晶表面的抗凍蛋白濃度有關,還與溶液中游離的抗凍蛋白有關。眾多研究表明抗凍蛋白即使在較低的濃度時依然能夠起到抗凍作用,避免了對溶液滲透壓的影響,保持了產品的質構和感官品質,因此是目前食品工業最具有應用價值的抗凍保護劑。
2.2.2 蛋白水解物
蛋白水解物是蛋白質水解產生的小分子多肽類抗凍保護劑。最近的研究表明,一定分子質量范圍的肽能夠抑制肉品和水產品中冰的再結晶[42]。天然的抗凍蛋白和肽的數量有限且價格昂貴,限制了其在食品工業中的廣泛應用。因此,有必要開發替代成分,以控制冷凍食品在貯存期間的冰晶生長。蛋白水解物作為抗凍保護劑的主要來源是動物類抗凍蛋白,包括魚類、豬皮、牛皮膠原等。蛋白水解物類抗凍保護劑雖然在氨基酸序列、物種來源、肽鏈長度和高級結構等方面具有很大差異,但其抗凍機理大致相同[43],即有較大比例親水性氨基酸的蛋白水解物能夠與水作用形成氫鍵,增強凍結過程中水的穩定性,減少巨大冰晶體的形成,從而避免蛋白質空間構象變化而引起的開鏈變性。
蛋白水解物作為冷凍肉品和水產品中的抗凍保護劑,與其他抗凍劑相比,具有通過增加產品外源多肽含量、提高產品營養價值的優點,具有良好的開發潛力。但很多蛋白水解物在水解時都會產生明顯的苦味[44],可能會給產品帶來不必要的苦味,因此需進行進一步的研究,以減輕或掩蓋蛋白水解物的苦味,增加其工業價值。
鹽類抗凍保護劑通過降低冰點來提高抗凍效果。磷酸鹽由于使用方便、價格便宜等原因,是最廣泛使用于冷凍肉品和水產品加工貯藏過程中的抗冷凍變性的鹽類物質[45]。磷酸鹽是天然化合物,它們是含有磷和其他礦物質的鹽。抗凍保護劑常用的磷酸鹽有三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸四鈉、焦磷酸四鉀、六偏磷酸鈉和磷酸三鈉等[46]。
鹽類抗凍保護劑的作用機理大概有以下3 個方面。1)增加離子強度。肉品和水產品在前期處理時,漂洗過程中部分金屬離子被除去,導致蛋白質的變性。添加鹽類抗凍保護劑可以擴大肌原纖維蛋白的空間結構,使結合水的含量增加,穩定蛋白質表面的水分子層保護蛋白質結構,減少冷凍過程中蛋白質的冷凍變性,進而提高其保水性。2)提高肉品及水產品的pH值,使其保持在中性左右。復合磷酸鹽溶液大部分為堿性,可對肉品及水產品的pH值產生調節和緩沖的作用,使其pH值保持在一定的范圍,從而使肉品及水產品的蛋白質變性程度最小,保水能力和彈性也最好。3)促進鹽溶性和肌原纖維蛋白質的解膠。鹽類抗凍保護劑是通過改變蛋白質所處的微環境來防止其冷凍變性,盡管在抑制蛋白冷凍變性方面的作用比糖類要差些,但在提高保水性的方面效果顯著;因此鹽類通常與山梨醇等抗凍保護劑一起添加到冷凍肉品和水產品中[47]。
鹽類抗凍保護劑的添加一般不會導致產品口感的改變,但是鹽類濃度的增加通常會對凝膠的形成產生不利影響,原因可能與螯合內源性谷氨酰胺轉胺酶中的鈣離子有關。焦磷酸鈉具有較好的凝膠增強作用,而六偏磷酸鈉對魚糜凝膠化有不良影響,焦磷酸鈉(0.025%)與CaCl2(50 mmol/kg)在適當的水平上結合使用可以有效提高魚糜的凝膠化能力[48]。
近年來,有研究發現酚類不僅具有抗氧化作用,還可以作為蛋白質的交聯劑與蛋白質絡合,從而穩定蛋白質構象(圖1),對肉及肉制品起到一定的冷凍保護作用[49]。多酚是在植物中發現的一組化學物質,其特征是芳香環上或每個分子的結構塊上存在一個以上的羥基,是普遍存在的天然抗氧化劑,已被大量研究證實具有抗氧化、抗菌活性和抗褐變等作用。多酚類化合物大致可分為4 類:黃酮類化合物、酚酸類、羥基肉桂酸類和木脂素類化合物。

圖1 酚類化合物誘導的蛋白質交聯示意圖[50]Fig.1 Schematic diagram of protein crosslinking induced by phenolic compounds[50]
酚類抗凍的機理有多種假說,一種是因為酚類的化學結構中含有的大量羥基,能促使肌纖維蛋白質溶液中的自由水轉化為蛋白質分子內和分子間的結合水,進而降低肌纖維蛋白質的共晶點溫度、減少冰晶體的數量、形成不完全凍結區、抑制疏水性基團的釋放、減緩肌原纖維蛋白質表面疏水性的增加、影響肌纖維蛋白質巰基含量和Ca2+-ATP酶活性,從而減弱蛋白質分子的聚集和降低蛋白質變性的速率及程度[51]。另一種是酚類存在大量的羥基,它們可以與蛋白質肽骨架中的羰基等氫受體形成氫鍵,導致蛋白質分子間的交聯,從而清除活性氧自由基、阻斷自由基的鏈式反應、螯合金屬離子及增強抗氧化酶系活性,進一步抑制脂肪氧化體系引起的蛋白構象折疊,避免蛋白質因構象改變而導致的變性[52]。此外,不同濃度的酚類還可以有效阻止微生物的侵染,其機理是在低濃度下,多酚與微生物膜相互作用,從而改變微生物細胞的通透性;在高濃度下,多酚會破壞微生物膜,從而延緩肉品和水產品組織中蛋白質的降解和變性[53]。
家畜泛指豬、牛、羊、馬、雞、鴨等由人類飼養馴化,且可以人為控制其繁殖的動物。雞肉具有高蛋白、低脂肪、低膽固醇等優點,其消費量正逐年增加[54],因此開發用于雞肉的抗凍保護劑具有重要的價值及意義。最早Nowsad等[55]研究發現商業抗凍保護劑(含4%蔗糖、4%山梨醇、0.2%三聚磷酸納)對冷凍貯存過的雞糜有良好的保護作用,能有效地保持雞糜凝膠的彈性和黏結性,提高感官品質。但是由于商業抗凍保護劑中的糖類可能會帶來甜味和不必要的熱量,故在此基礎上Kova?hevi?等[56]用相同的研究方法,通過鹽溶性蛋白含量和差示掃描量熱法判斷肌原纖維蛋白的功能穩定性,得出麥芽糖對水洗雞肉有抗凍保護作用的濃度范圍。Mastanjevi?等[57]在海藻糖、麥芽糖組成的抗凍保護劑的基礎上,增加了木薯變性淀粉和大麥改性淀粉,發現能有效改善雞糜凍藏后的色澤和硬度、咀嚼性、彈性等質構性質,增加產品的商業價值。關于鴨肉抗凍保護的研究也頗多。Ramadhan等[58]分別應用聚葡萄糖、海藻糖、乳糖醇和異麥芽酮糖醇作為鴨肉肉糜的抗凍保護劑,以6%蔗糖-6%山梨醇混合物和清水處理為對照,發現以上4 種低糖作為低甜度的抗凍保護劑的效果與蔗糖-山梨醇混合物相當。因此,這些糖類可以作為在冷凍貯藏過程中鴨肉肉糜產品的商業抗凍保護劑的替代品。
牛羊肉蛋白質含量高、脂肪含量低,味道鮮美,營養豐富。早在1994年,Payne等[59]已成功將AFP作為一種分泌蛋白在乳酸鏈球菌中表達,合成了一種新的重組型I型AFP類似物(rAFP),將其成功應用于冷凍的牛、羊肉中。由于rAFP合成過程復雜、價格昂貴,因此眾學者嘗試找尋更加低廉、實用性更強的抗凍保護劑。Sultana等[60]在商業抗凍保護劑的基礎上進行改進,采用傳統的商業抗凍保護劑4%蔗糖、4%山梨糖醇與0.3%多聚磷酸鹽聯合,得出了可用于孟加拉黑山羊肉品冷凍保鮮的最佳抗凍保護劑配比。Kova?evi?等[61]通過采用鹽溶性蛋白含量和差示掃描量熱法測定的熱特性判斷肌原纖維蛋白的功能穩定性,得出對牛肉具有抗凍保護作用的低熱低糖海藻糖、麥芽糖單獨使用時的濃度范圍。Yang等[62]研究發現經過山梨醇、蔗糖和三聚磷酸鈉混合物處理過的豬肉在-20 ℃的冰箱中保存12 周后,其pH值、硫代巴比妥酸值、游離脂肪酸含量等指標與未經處理的豬肉均有顯著差異,相比品質較好。Krala等[63]研究了不同抗凍保護劑單獨對豬肉的影響,聚葡萄糖和山梨醇對降低冷凍水含量有顯著作用,但是不影響持水量;山梨醇能抑制蛋白質溶解度的下降,而聚葡萄糖則不能;山梨醇和聚葡萄糖能夠保持高乳化能力。該研究得出,沒有一種經過測試的抗凍保護劑能同時保護冷凍豬肉的所有特性。隨后該課題組進行了深入的研究,將6%葡聚糖、4%葡聚糖與0.2%卡拉膠3 種物質的混合物分別以注射溶液和懸浮液的形式添加到豬肉中,發現兩種添加方式均可以提高豬肉的玻璃化轉變溫度,抑制可溶性蛋白含量的降低,并增加其持水能力[64]。
抗凍保護劑的發現起源于魚類,且魚類等水產品本身具有不易貯存的性質,因此,將抗凍保護劑應用于水產品的研究最為深入和廣泛。據統計,加工水產品總量的50%和水產品總量的21%以冷凍產品的形式提供給市場[65]。目前抗凍保護劑已成功應用于鯉魚、鳙魚、大黃花魚、白鰱魚、文蛤、扇貝、羅非魚、南美白對蝦等多種冷凍水產品的生產和運輸。
商業抗凍保護劑在使用時操作簡單且價格低廉,眾多學者首先考慮在商業抗凍保護劑的基礎上加入適量的鹽類抗凍保護劑,對其進行改良。王寧[66]研究發現復合抗凍保護劑(海藻糖、山梨糖醇、檸檬酸鈉終質量濃度均為10 g/100 mL)對大黃花魚抗冷凍變性及持水性均有顯著影響,能抑制魚肉蛋白質的降解變性,降低魚肉風味揮發。Anwar等[67]研究發現添加4%蔗糖和0.2%殼聚糖的混合物于遮目魚魚糜,在3 個月內,其揮發性鹽基氮含量、凝膠強度、Ca2+-ATP酶活力等反映魚肉品質的指標均沒有顯著性改變,增加了遮目魚的商業價值。此外,低聚糖具有低甜度、低能量等優良保健品質,是作為抗凍保護劑的優質選擇。Zhang Bin等[68]發現利用卡拉膠寡糖、木糖、海藻糖、海藻酸鹽及其低聚糖等一系列的糖類抗凍保護劑分別處理的南美白對蝦蝦肉和蝦殼,其解凍損失率、蒸煮損失率、肌原纖維蛋白含量、Ca2+-ATP酶活性、結構穩定性和組織微觀結構等各個方面均比焦磷酸鈉等鹽類抗凍保護劑的保護效果好。除了糖類抗凍保護劑,從各種魚類、甲殼類和頭足類動物[69]中提取的蛋白水解物和幾丁質水解物已被證明可潛在替代以碳水化合物為基礎的冷凍保護化合物,通常用于穩定冷凍海產品(表2)。
在對抗凍保護劑探索的基礎上,輔助添加一些食品添加劑,如蛋清、牛肉血漿蛋白和乳清蛋白濃縮物也可以用來改善水產品的物理性能,防止水產品的結構退化。同時也開發出新型水產品開發工藝來提高蛋白質濃度,如酸堿洗滌法在提高魚糜中肌原纖維蛋白的濃度方面具有重要的應用潛力[76]。
自從商業抗凍保護劑普及以來,國內外學者不斷對其進行改良,同時探索更低熱量、無味的替代品,并對新發現的抗凍保護劑的使用劑量和使用方法做了大量的研究。盡管不同類別的抗凍保護劑有不同的作用機理和應用,但是在冷凍肉品和水產品中使用抗凍保護劑可以抑制重結晶,使冰晶變小,防止大冰粒對冷凍組織和細胞造成的機械損傷,提高產品的品質,因此冷凍抗凍保護劑具有極高的研究價值。目前,我國致力于研究用于更多種類肉品及水產品的新型抗凍保護劑,并且通過水浴酶解法、基因工程法等多種方法制備新型抗凍保護劑。國際上,眾多學者致力于研究多種抗凍保護劑的抗凍機理,不僅對天然抗凍保護劑進行了大量的研究,還根據冰晶形成機制發現了眾多合成物具有同樣的抗凍保護作用,例如聚乙烯醇,但是其研究主要集中在輔助理解冰的成核過程,是否能夠運用在食品中仍需進一步研究。與此同時,國內外學者還研究出如何使抗凍保護劑均勻分布在食品中的方法,從而使肉品和水產品具有更好的冷凍品質。目前比較推廣的方法是采用真空浸漬和高壓脈沖電場等冷凍新技術。這些對于提升肉品和水產品的貯藏品質及滿足市場需求等方面都具有重要意義。