综述：冷冻胁迫下肌原纤维蛋白变性的清晰洞察及其对肌肉食品品质的提升

《Food Bioscience》：Clear insight into myofibrillar protein denaturation under freezing stress to improved muscle food quality: A review

这篇综述系统阐述了冷冻过程中肌原纤维蛋白（MP）变性的机制与调控策略，指出冰晶形成是导致MP结构破坏（如解聚、冷变性）的核心因素，而低温冷变性（<0°C）贡献可忽略。文章重点探讨了多维控冰技术（形态调控、再结晶抑制）、智能温控及人工智能融合方案，为提升冷冻肉制品（如水产、禽畜类）的质构、持水性和感官品质提供了理论依据与创新方向。

　　

冷冻胁迫下肌原纤维蛋白变性的机制与调控策略

Abstract
冷冻虽能延长肌肉食品保质期，却会引发肌原纤维蛋白（MP）变性，导致品质劣化。本文系统总结了冷冻诱导MP变性的后果、影响因素及保鲜策略，指出冰晶形成是主要诱因，而冷变性贡献微弱。控冰技术、智能温控及新型解冻技术的应用为品质提升提供了新思路。

Introduction
肉类和水产品是人类饮食中优质蛋白的重要来源，但其高水分（60-80%）特性易致腐败。冷冻通过降低水分活度和抑制微生物活动延长保质期，但会引发细胞损伤、蛋白变性（如MP聚集）及脂质氧化等问题。MP占肌肉蛋白55-60%，其稳定性直接影响食品质构和持水性。

General characteristics of MP
肌肉蛋白包含肌原纤维蛋白（MP）、肌浆蛋白和结缔组织蛋白。MP作为盐溶性蛋白，其功能特性（如凝胶性、乳化性）对食品品质至关重要。冷冻过程中MP的展开和聚集会破坏其固有功能，表现为解冻损失增加和质地软化。

The water distribution in muscle
肌肉中75%水分分布于肌原纤维内（85%为固定水）、肌原纤维外（自由水）及蛋白侧链附近（结合水）。低场核磁共振（LF-NMR）可解析水分分布，而冷冻过程中冰晶会破坏水分网络，加剧蛋白变性。

Protein unfolding
蛋白变性伴随分子构象改变，其吉布斯自由能（ΔG）在低温下转为负值，导致不稳定。冷冻胁迫下，MP的α-螺旋减少，β-折叠增加，引发功能丧失。

Cold denaturation
冷变性（<0°C）由焓驱动，源于非极性残基与水分子间排斥力减弱。但与冰晶损伤相比，冷变性对整体变性的贡献可忽略。

Controlled ice crystals
冰晶形态和尺寸是影响MP稳定性的关键。快速冷冻可形成小冰晶，减少机械损伤。多维控冰技术（如抗冻肽、电场辅助）通过抑制再结晶保护MP结构。

Conclusions and outlook
未来研究需聚焦人工智能与传统技术的融合，如机器学习优化冷冻参数、智能包装实时监测等，以实现肌肉食品品质的精准调控。

CRediT authorship contribution statement
作者团队来自广东海洋大学，获深圳市科技计划等项目支持，声明无利益冲突。

（注：全文严格基于原文缩编，未添加非原文信息，专业术语如MP、LF-NMR等均按原文格式标注。）