磁性纳米粒子辅助加热技术在鱼类解冻中的应用（一）

解冻是食品加工或烹饪前进行的重要的工艺过程，选择合适的解冻方法，减少对食品的损伤，保证高质量的生产原料，才能生产出优质食品。常见的食品解冻方法有空气解冻法、冷藏解冻法、浸泡解冻法、流水解冻法等；新型解冻法有微波解冻法、超声波辅助解冻法、高周波解冻法、高压辅助解冻法、高压静电场辅助解冻法等。这些方法在一定程度上减少了解冻时间。减轻了传统解冻方法带来的影响。但还是存在蛋白质和脂质氧化严重、滴水损失高、色泽变差和加热不均匀等造成食品感官不佳的问题。从而影响消费者的购买体验，因此仍需单一或复合解冻技术来提高解冻食品品质。

近年来，生物传热(Bioheattransfer，BHT)技术取得了重大进展。磁性纳米粒子(Magneticnanopa卜ticles，MNPs)加热作为BHT的一种形式，已被批准并广泛应用在生物材料方面。Wang等利用超顺磁Fe₃O₄纳米粒子将人脐带干细胞成功复温，结果证明MNPs显著提高加热速率，抑制了再结晶中冰的形成，提高了细胞存活率。研究证实，MNPs辅助解冻可能是一种有前景的方法，可以使生物材料均匀、快速地变温。传统及新型解冻方法都有一些不可避免的问题。如空气解冻耗时长、高压静电场解冻对环境温度要求较高等，而MNPs辅助加热减少了使用单一传统或新型解冻方法对食品的损伤。作者综述了新型解冻技术在鱼产品中存在的品质劣变问题和纳米粒子加热在鱼类解冻中的应用.以期为该技术在食品解冻中的应用提供参考。

1 磁性纳米粒子辅助加热在鱼肉解冻中的应用

生物组织的热导率通常很小，常规的快速加热技术会导致较大的热梯度，会引起色泽、风味和质地等变化。Manuchehrabadi等描述了一种称为“nanowarming(纳米加热)”的新型可扩展技术，利用氧化铁纳米粒子对冷冻保存的猪心脏瓣膜组织进行更均匀快速地加热解泳旧。磁性纳米粒子是由纯金属、金属合金和金属氧化物组成的一类纳米粒子。合成磁性纳米粒子的方法有很多，如共沉淀法、反胶束法、微乳液法、热分解或还原法、水热合成法和激光热解法。近些年，利用MNPs高吸附性、可回收性、生物相容性等特点在许多方面加以利用。例如合成特定的磁性纳米吸附剂，以期达到快速定向分离的效果；氧化铁纳米粒子在鱼类解冻方面也取得了一定的进展，可使加热更均匀，降低肉品的品质损失。表1～表4列举了单独使用解冻技术对鱼肉品质的影响和利用MNPs辅助加热解冻的实例，并分析了该方法对鱼肉品质的影响。

微波加热缩短了解冻时间，是由于水等极性分子在此环境中剧烈摩擦，将电磁能转换为热能。从而快速解冻。但解冻过程中出现解冻温度局部过高且受热不均匀，不适用于鱼糜的解冻。微波振动水与其他大分子之间的氢键松弛，导致解冻损失率和蒸煮损失率明显增高，颜色变差、蛋白质变性等问题。在水分流失的同时，其中还含有氨基酸、盐类、维生素类等水溶性成分流失，导致产品的商品价值下降。

针对鲈鱼的实验结果，远红外解冻后TBARS值显著升高，但蒸煮损失率和解冻损失率低。远红外解冻与微波解冻原理类似，在一定程度上依赖于电介质加热解冻的原理，都是利用波长辐射表面产生热量传递至样品中心进行解冻。但比微波的频率更高，波长更短，同样也存在局部过热的问题。

与上述单一新型解冻方式相比，MNPs辅助解冻后对鱼肉品质影响减小，蛋白质氧化速率降低，抑制脂质氧化，降低了解冻损失和蒸煮损失，保水性能更好，同时受热更均匀。总的来说，单一的解冻技术虽然有一定的局限性，但是可以与其他解冻方式结合进行技术改进，提高解冻后的食品品质。磁纳米粒子会通过浓度扩散均匀分布于样品中，研究防冻剂对流加热时发现，小体积材料成功复温，由此提出使用MNPs可以提高复温速率和材料活力，并在猪心血管模型中成功应用。低剂量磁性纳米粒子的摄入对人体健康无副作用，并已获得美国食品和药物管理局的批准，所以MNPs辅助加热解冻法是一种前景非常好的解冻方法。

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