温度波动与相变对冷冻韩国白泡菜品质特性的影响机制研究

针对全球泡菜出口中因温度波动导致的品质劣变问题，研究人员通过分析玻璃态（Tg'）、橡胶态和部分解冻状态下冷冻韩国白泡菜（KWK）的微观结构、理化性质及抗氧化活性，发现-45℃玻璃态稳定储存可抑制冰晶生长，保持组织完整性。该研究为长期冷冻保存泡菜提供了关键技术支撑，发表于《Food Chemistry: X》。

　　

随着全球对韩国泡菜需求的激增，如何保持其品质并延长保质期成为关键挑战。传统冷藏条件下，泡菜因乳酸菌发酵易过度成熟，导致包装膨胀和风味劣变。尽管已有热处理、辐照和添加剂等方法，但长期储存和跨国运输中的温度波动仍会引发冰晶重结晶和细胞损伤。针对这一难题，来自韩国的研究团队在《Food Chemistry: X》发表论文，系统研究了不同相变状态对冷冻韩国白泡菜（KWK）品质的影响。

研究采用差示扫描量热法（DSC）测定KWK的玻璃态转变温度（T_g'=-34.19℃）和熔融温度（T_m'=-15.5℃），设置四组储存条件：-45℃无波动玻璃态（T₁）、-40℃波动玻璃态（T₂）、-25℃橡胶态（T₃）和-10℃部分解冻态（T₄）。通过荧光显微镜和扫描电镜观察冰晶形态与微观结构，结合质构分析仪、色差计和DPPH自由基清除实验评估理化指标。

冰晶结构与微观结构
T₁组冰晶数量（73.8个）显著高于其他组（p<0.05），且直径最小（0.77mm）。电镜显示其细胞结构致密，而T₄组因温度波动导致冰晶面积达10.86mm²，细胞严重破损。

滴液损失与硬度
4周后T₁组滴液损失仅28.08%，远低于T₄组的51.82%（p<0.05）。硬度变化与冰晶尺寸正相关，T₄组硬度升高至9.96N，反映细胞脱水收缩。

色泽与抗氧化活性
玻璃态储存（T₁）的ΔE^*值（1.79）显著低于部分解冻组（6.89），且DPPH清除率保持54.7%，而T₄组降至28.86%，表明温度波动加速抗氧化成分降解。

主成分分析
PCA显示储存时间和相变状态解释了91%的变异，T₁组始终聚集于负轴，与其他组明显分离，证实玻璃态储存的稳定性优势。

该研究首次阐明相变状态对冷冻泡菜品质的影响机制，提出-45℃玻璃态储存可有效抑制冰晶生长和细胞损伤。这不仅解决了出口运输中的品质控制难题，还为高水分食品的超低温保存提供了理论依据。未来需进一步验证长期储存效果及微生物动态变化。