编辑推荐：
【编辑推荐】为解决动物基食品干燥效率低等问题，研究人员探究冷等离子体（CP）对贻贝肉热泵干燥（HPD）的影响。发现空气 CP 效果更佳，使有效水分扩散率（Deff）升至 5.22×10-5 m2/h，干燥时间缩短 38.67%，还提升品质，为水产品干燥提供新路径。
研究背景与意义
在水产加工领域，贻贝（Mytilus coruscus）因营养丰富、生长周期短成为重要经济贝类，但高水分含量使其在收获和运输中易腐败。干燥是延长贻贝货架期的常用方法，其中热泵干燥（HPD）因温和高效被广泛应用，却面临干燥时间长、能耗高的难题。传统预处理如热水漂烫虽能提升效率，却可能导致肉质劣化、营养流失等问题。
冷等离子体（Cold Plasma, CP）作为一种新兴食品加工技术，已在植物基食品（如辣椒、红枣）的干燥预处理中展现出提升效率、保留品质的潜力，其通过产生带电粒子和活性氧 / 氮物种（Reactive Oxygen/Nitrogen Species, RONS），对植物组织表面产生蚀刻效应，形成微孔促进水分蒸发。然而，动物基食品与植物组织在结构和成分上差异显著 —— 植物细胞有坚硬的细胞壁和角质层，而动物肌肉组织以肌纤维和结缔组织为主，CP 对其作用机制尚不明确。针对这一空白，浙江相关研究机构的学者开展了冷等离子体对贻贝肉热泵干燥性能的研究，该成果发表于《Food Chemistry》，为水产品加工提供了新的技术思路。
研究机构与核心内容
浙江的研究团队以鲜活贻贝为对象，探究空气和氩气冷等离子体预处理对其热泵干燥效率、品质及作用机制的影响，旨在明确 CP 在动物基食品干燥中的应用潜力与科学原理。
关键技术方法
研究主要采用以下技术：
- 冷等离子体处理：使用空气或氩气作为工作气体，对贻贝肉进行不同时间（1-5 分钟）和阶段（干燥前或干燥中）的 CP 处理，设置不同实验组（如 T0-Air1表示干燥前处理 1 分钟）。
- 热泵干燥实验：测定干燥过程中水分含量变化，计算有效水分扩散率（Deff）和干燥时间，对比不同处理组的干燥动力学。
- 组织结构分析：通过显微镜观察 CP 处理对贻贝肉表面及内部（深度超 1.52 mm）组织的蚀刻效应，分析细胞结构变化。
- 品质指标检测：测定复水率、脂质氧化程度（如硫代巴比妥酸反应物含量）等，评估 CP 对干制品品质的影响。
研究结果
1. CP 处理时机、时间与气体种类对干燥动力学的影响
通过对比干燥前、中处理的效果，发现干燥前进行空气 CP 处理 1 分钟（T0-Air1）效果最佳：有效水分扩散率（Deff）从对照组的 3.32×10-5 m2/h 提升至 5.22×10-5 m2/h，干燥时间缩短 38.67%。氩气 CP 处理虽也能提升效率，但效果弱于空气 CP，表明工作气体成分对 CP 作用有显著影响。
2. 作用机制：表面蚀刻与组织渗透
显微镜观察显示，空气 CP 对贻贝肉表面产生明显蚀刻效应，形成微米级孔洞，并破坏表皮膜结构。进一步发现，CP 作用可穿透至组织内部超 1.52 mm，导致肌纤维间隙扩大、结构松散。这种表面与内部结构的改变，可能通过增强水分迁移路径的通畅性，加速干燥过程。研究认为，CP 产生的带电粒子（如离子、电子）和 RONS（如羟基自由基、一氧化氮）是引发组织损伤的关键因素，它们通过氧化应激和物理轰击双重作用改变组织特性。
3. 对干制品品质的影响
CP 处理不仅提升干燥效率，还改善了贻贝肉干的品质：复水率显著提高，表明其持水能力增强；脂质氧化程度降低，说明 CP 可能通过抑制氧化反应延缓肉质劣化。这与 CP 处理减少干燥时间、降低长时间高温对肉质的损伤有关。
研究结论与讨论
本研究首次系统揭示了冷等离子体在动物基食品（贻贝肉）热泵干燥中的应用潜力。结果表明，空气冷等离子体预处理通过表面蚀刻和组织渗透双重机制，显著提升干燥效率并改善品质，其效果优于氩气 CP，且最佳处理条件为干燥前处理 1 分钟。与传统预处理技术相比，CP 处理在提升效率的同时避免了营养流失和结构破坏等问题，为水产品加工提供了绿色、高效的新策略。
研究同时指出，CP 对动物肌肉组织的作用机制与植物基食品存在差异 —— 植物依赖角质层蚀刻形成微孔，而动物组织更依赖肌纤维结构的物理破坏和氧化应激反应。这一发现拓展了 CP 在食品加工中的应用理论，为后续研究肉类、鱼类等动物基食品的干燥预处理提供了重要参考。未来可进一步探索 CP 参数优化、与其他干燥技术（如微波干燥）的协同作用，以及在更多水产品种中的适用性，推动该技术的产业化应用。
本研究不仅填补了 CP 在动物基食品干燥中机制研究的空白，也为水产加工行业面临的效率与品质平衡难题提供了创新解决方案，具有重要的科学意义和实际应用价值。
