在食品加工贮藏过程中，保持食品的口感、营养和风味品质非常重要。特别是水产品，因富含蛋白质和水分极易腐败变质。冷冻技术通过低温环境抑制微生物活性与酶促反应，从而延长产品保质期、保证产品品质，是现代食品工业中的常用技术。但是传统的冷冻技术，如空气对流式冷冻和间接接触式冷冻，虽然在维持食品品质方面取得了一定的成果，但存在能耗高、冻结时间长、冻品品质差等问题，这些因素都会影响最终的产品品质和经济效益。

浸渍式冷冻（Immersion freezing，IF）以盐、醇、糖或混合物为载冷剂，通过低温液态载冷剂与食品直接或间接接触实现快速冻结。与传统冷冻技术相比，浸渍式冷冻的传热系数更高，冻结速率更快，能有效减少冰晶的形成，锁住水分和营养成分，减少干耗与冰晶损伤，更好地保留食品色泽、质地和营养成分。目前，该技术已在水产品、肉类和果蔬等食品贮藏领域得到广泛研究和应用，具有显著优势。同时，该技术契合食品工业绿色加工与品质升级趋势，采用生物可降解载冷剂，具备环保属性，有利于降低环境负荷，符合可持续发展理念，因而浸渍式冷冻技术的研究和应用具有重要意义。

通过介绍浸渍式冷冻技术的基本原理、工作机制和优势，梳理载冷剂的配方研究情况及相关辅助技术，重点总结和分析浸渍式冷冻技术在水产品加工中的研究和应用现状，以期为浸渍式冷冻技术在水产品保鲜和加工中的推广应用提供参考和建议。

（一）传热传质机制，提高传热效率

浸渍式冷冻依靠热传导与强制对流实现高效传热。空气导热系数为20~30 W/（m²·K），液态载冷剂的导热系数为200~500 W /（m²·K），是到空气的10~20倍，食品直接浸入低温载冷剂，一是通过液体的高导热性迅速降低食品表面温度，快速形成温度梯度并转移热量；二是冷却介质流动或强制对流（如循环泵、超声波辅助等）可减少食品与介质间的热边界层厚度和热阻，提高传热速率。传质过程则是在不同蒸汽压差下，直接接触的浸渍冷冻食品与载冷剂间相互渗透，冰晶快速形成，溶质和水分迁移减缓，质量损失小。有研究建立的液体冷冻系统冷冻速率约为空气冻结的25倍。董佳等人研究发现，液体冷冻处理的鲟鱼冷冻速率为传统空气冻结的12.47倍。

(二）冰晶形成规律，减少细胞损伤

冰晶的形成过程及冰晶状态，特别是冰晶成核和冰晶生长2个阶段，通过影响食品的品质，如持水性、蛋白质变性、脂肪氧化等，从而影响食品货架期和商品价值。在冻结过程中，成核和晶体生长的温度范围与其水分、溶质含量及冻结速度密切相关。由于鱼肉中含有盐分、蛋白质、脂肪等，成核温度低于水的冰点，主要发生在-5~-1 ℃。此阶段若冻结速度快，成核驱动力大，成核速率增大，晶核数量增多，快速生成细小、均匀的冰晶，有利于保持细胞的完整性，解冻时减少汁液流失。若冻结速度缓慢，会形成大而尖锐的冰晶，刺破细胞膜，导致解冻时汁液流失、质地较差。接着是冰晶生长阶段，若温度稳定，剩余水分逐渐冻结，但分子扩散能力下降，冰晶生长显著减缓，形成微小冰晶，有利于保持鱼肉细胞结构完整。有研究显示，液体浸渍式冷冻的冰晶体积较常规冷冻减小50%以上。

（三）传质与溶质调控，提升产品品质

直接接触的浸渍式冷冻过程中，食品与载冷剂间存在双向传质，水分向介质迁移导致轻微失水，溶质（如Na⁺、乙醇等）向食品渗透。因此，通过优化载冷剂配方（如添加蔗糖、壳寡糖等）可在食品表面形成高分子屏障，抑制NaCl的渗透，进一步降低浸渍式冷冻的冻结点，减缓蛋白氧化，提高产品持水性。

（一）复配载冷剂和配比优化

浸渍式冷冻中常用的载冷剂包括醇类（如乙醇、丙二醇和丙三醇等）、糖类（如蔗糖、果糖、葡萄糖和转化糖等）和盐类（如氯化钠、氯化钙等）。这些载冷剂的选择基于其冻结点、导热系数、比热容、密度和黏度等热物理性质。盐类、醇类不仅能提高冷冻效率，还能提升冻品品质，糖类辅助提高产品品质，但盐类易腐蚀冷冻设备，醇类挥发性高，糖类冻结点高。因此，载冷剂一般复配使用。有研究发现，乙醇、丙二醇和氯化钠的混合溶液在低温下的冻结点和黏度特性均优于单一成分的载冷剂，且溶质渗透量比单盐体系减少30%。研究发现，复配配方（20%乙醇+ 10%丙二醇+ 7%甜菜碱+ 10%氯化钠）可降低冻结点至-66.10 ℃。此外，有研究指出还可通过优化载冷剂配比来提升浸渍式冷冻的效能。

（二）创新载冷剂

直接浸渍式冷冻过程中会发生溶质交换，在载冷剂中引入新型组分，不仅可提高冷冻效率，还能进一步提升产品品质。例如，马晓斌等人在载冷剂中添加甜菜碱进行浸渍冷冻，相比空气冻结显著改善脆肉鲩的冻品品质。赵茜等人研究发现，海藻糖复配载冷剂对海鲈鱼鱼片的新鲜度、质构特性及蛋白热稳定性具有显著作用。但目前尚无直接证据证明是由新型功能物质引起的，需要进一步验证研究。XU Z等人认为，抗冻肽可抑制冰晶的生长，减少冰晶引起的蛋白质变性和结构变化，从而提高大菱鲆鱼肉的品质。不同产品的组成成分存在多样性和差异性，新型载冷剂组分的添加需要综合考虑来源、安全性、作用有效性及配方优化等因素，相关开发还有大量工作需要推进。

（三）引入辅助设备或装置

为全方位提高浸渍式冷冻的效果，研究者设计了新型浸渍式冷冻设备或辅助装置。一是超声波辅助浸渍式冷冻，利用超声波的声学效应，在冷冻过程中控制冰晶形成，缩短冷冻时间，并保持冷冻食品的组织结构。近年来，超声波辅助浸渍式冷冻已在水产品、蔬菜、水果和肉类等的贮藏中广泛应用，研究发现，超声辅助不仅能显著提高冷冻速度，还能改善产品质构、保水性、蛋白热稳定性等品质。例如，20~100 kHz超声波引发的空化效应，空泡破裂产生瞬时高压（5×10⁶ Pa），可促进冰核形成，缩短冻结时间30%~50%。二是引入循环载冷剂系统，将冷冻液通过喷嘴向上泵送至冷冻装置中，产生搅拌射流，实现迅速冷冻食品，也称液流化冷冻。有研究开发了一种循环载冷剂系统，用于直接浸渍冻结鲑鱼、竹荚鱼和沙丁鱼，显著提高了传热效率，导热系数达760 W/（m²·K），较传统浸渍式冷冻提升117%。三是间接接触（真空预包装）浸渍式冷冻，研究发现预先真空包装可有效减少鱼、虾、贝等水产品冻藏期间的脂肪氧化、蛋白质变性等，并延长货架期。四是磁场辅助浸渍式冷冻。GAN S等人通过采用不同的磁场强度辅助浸渍式冷冻，发现6 mT对肉质的保鲜效果最为显著，解冻损失比0 mT降低44.96%。同时，6 mT组还有助于控制pH值、烹饪损失、离心损失、冷冻速率、蛋白质氧化和水分分布方面也表现出优势。未来，随着新型载冷剂的开发和辅助设备技术的进步，浸渍式冷冻技术有望持续提升，并在食品加工领域得到更广泛的应用。