磁性纳米颗粒联合超声解冻技术对南极磷虾理化品质及肌原纤维蛋白特性的影响研究

针对传统解冻方法效率低、易导致南极磷虾品质劣变的问题，本研究创新性地采用磁性纳米颗粒（MNPs）联合超声解冻（UMT）技术，系统评估其对磷虾解冻效率、水分迁移及肌原纤维蛋白（MPs）氧化稳定性的影响。结果表明，UMT可显著缩短解冻时间，降低汁液损失，维持MPs结构完整性，为水产加工行业提供了高效低损的解冻新策略。

　　

南极磷虾（Euphausia superba）被誉为“未来蛋白质资源库”，但其内源性自溶酶系统会导致捕捞后肌肉蛋白快速降解。目前冷冻保存虽能延缓这一过程，但传统解冻方法存在效率低、汁液流失严重等问题，亟需开发新型解冻技术。上海海洋大学的研究团队通过对比静水解冻（HT）、超声解冻（UT）及磁性纳米颗粒联合超声解冻（UMT）三种方法，首次系统评估了UMT对南极磷虾品质的影响，相关成果发表于《Food Chemistry》。

研究采用低场核磁共振（LF-NMR）分析水分迁移，扫描电镜（SEM）观察微观结构，并结合肌原纤维蛋白（MPs）溶解度、浊度及羰基/巯基含量等指标，全面解析解冻过程中蛋白质氧化与结构变化。实验样本为大连远洋渔业集团提供的南极磷虾冷冻块，磁性纳米颗粒（Fe₃O₄ MNPs）粒径20–50 nm。

解冻曲线分析
UMT400组解冻时间较HT缩短41.67%，核心温度上升速率显著提升（图1A）。低频超声（200 W）与MNPs协同作用可加速冰晶破碎，而高频（400 W）可能因空化效应过强导致局部过热。

理化品质与水分分布
UMT组游离水含量最低（1.46%），固定水占比达92.86%，SEM显示其肌纤维网络结构最致密。TVB-N（挥发性盐基氮）值表明UMT能有效抑制解冻后腐败产物积累，质构分析（TPA）证实其硬度与弹性优于其他组。

肌原纤维蛋白特性
UMT处理的MPs溶解度提高21.3%，羰基含量降低34.5%，巯基保留率提升18.7%。傅里叶变换红外光谱显示UMT组α-螺旋含量增加，β-折叠减少，表明蛋白质二级结构更稳定。

结论与意义
该研究证实UMT技术通过MNPs的热传导增强与超声空化协同效应，实现了南极磷虾高效低损解冻，为水产加工提供了创新解决方案。其意义在于：（1）首次将MNPs引入磷虾解冻领域；（2）明确了UMT对MPs氧化抑制的分子机制；（3）为食品工业开发节能环保型解冻设备提供了理论依据。未来可进一步优化MNPs浓度与超声参数组合，推动该技术的产业化应用。