《食品科学》：郑州轻工业大学张艳艳副教授等：磁场辅助超冰温贮藏对饺子皮品质的影响

速冻饺子在贮藏过程中，因饺子皮内部的水分、淀粉和蛋白质等组分变化，以及冰晶形成引发的物理性损伤，易导致饺子皮冻裂、破肚掉馅。生鲜饺子货架期较短，且随着冷藏时间的延长饺子皮会发生褐变、弹性下降、蒸煮特性差等品质劣化。超冰温技术将食品维持在冰点以下、过冷点以上的亚稳态超冰温区间，相较传统贮藏方式，其在维持饺子口感、品质、延长货架期和降低能耗等方面具有巨大优势。

目前，国内外对于超冰温技术的研究尚处于初级阶段，且主要集中在果蔬、肉类等方面。You等研究了芦笋的冻结曲线，发现芦笋常规冷冻条件下很难出现超冰温现象，通过脉冲电场和振荡磁场的联合处理更容易实现超冰温，超冰温状态可维持14 d;Lee等通过对紫菜进行超冰温贮藏，发现逐步冷却算法能有效抑制紫菜内部冰晶成核，逐步冷却处理相较恒定冷却表现出更稳定的过冷度。荆红彭研究了生鲜猪肉的冻结曲线，发现贮藏温度和猪肉的质量都会影响猪肉的过冷度和进入超冰温状态的概率，3 g猪肉在-10℃条件下进行冻结最易出现过冷现象。这些研究表明，超冰温技术具有温度范围窄、不稳定等难点，需要一定的辅助技术提高超冰温状态的稳定性。

磁场作为一种非热、非接触的物理场，目前已经被用于食品领域的保鲜和货架期的延长。罗犇等探究了磁场辅助超冰温贮藏鲜切猕猴桃，结果表明6 mT的静磁场能够使样品冰点降低75%，达到-7℃，在-4℃+静磁场的条件下能稳定维持过冷状态，显著维持其营养和食用品质。Lin Hengxun等对-4℃条件下的牛肉施加8 mT的磁场，显著降低了牛肉的过冷点和滴水损失，有效抑制了硫代巴比妥酸反应物和挥发性盐基氮的上升。这是因为磁场能够影响水的过冷度、冰晶的形成及生物效应等方面，从而维持食品内部结构的完整性、延缓生化反应，达到保鲜效果。

超冰温技术在面制品领域的应用研究较为缺乏，饺子皮作为常见面米制品，其品质稳定性直接影响饺子的外观、蒸煮特性及市场接受度，因此郑州轻工业大学食品与生物工程学院的马占川、白佳宁、张艳艳*等 采用磁场辅助超冰温贮藏饺子皮。通过研究磁场强度对饺子冻结曲线的影响，确定磁场辅助超冰温贮藏饺子的最佳条件，研究饺子皮在磁场辅助超冰温贮藏过程中的色泽、蒸煮品质、质构特性、水分分布和核磁共振成像（MRI）的变化规律，以期为后续面米制品保鲜技术的进一步研发提供理论依据。

1

磁场辅助超冰温贮藏对饺子冷冻曲线的影响

如图1所示，降温过程中，施加不同强度的磁场会影响饺子的冰点和过冷点。随着磁场强度的增强，饺子的过冷点呈现先下降后上升的趋势，冰点呈波动性变化，这表明磁场在食品加工过程中的应用效果高度依赖于磁场参数与应用场景的适配性。磁场强度为8 mT时，饺子的过冷点最低，为-3.71℃，比对照组降低了0.87℃，降幅达30.63%。冻结过程中磁场能增大水的过冷度，提高食品处于超冰温状态的稳定性。磁场施加的磁矩扰乱了水分子的热运动，阻止了水分子的聚集，影响了水分子的相变过程，从而提高了食品的过冷度。另一方面，磁场可能通过旋转或振动水分子并改变水团簇的结构，影响水的过冷度，从而降低饺子的过冷点。因此，本研究选择8 mT、-3.5℃贮藏作为磁场辅助超冰温贮藏饺子皮的最适条件进行后续实验。

2

磁场辅助超冰温贮藏对饺子皮色差的影响

如图2所示，随着贮藏时间延长，饺子皮的L*值呈下降趋势。贮藏期间，磁场组样品的L*值显著高于对照组，与对照组相比，贮藏第9天时，磁场组样品的L*值提高了5.82%，且与贮藏第6天时无显著差异，表明磁场辅助超冰温贮藏显著延缓了饺子皮L*值的下降。

L*值下降主要归因于酶促褐变，即面粉中的多酚氧化酶催化酚类物质，生成褐色或者黑色的色素类化合物。磁场能够影响蛋白质、多糖和脂类等带电荷和磁矩的生物大分子，扰乱其生物活性。潘治利等研究表明磁场可降低多酚氧化酶的活性，提高面条的白度，稳定饺子皮色泽。Zhu Qijian等研究发现在2 mT磁场处理下，磁场能通过影响多酚氧化酶活性中心的铜离子，改变其构象使多酚氧化酶的活性显著降低。所以在磁场超冰温贮藏的条件下，饺子皮内部的多酚氧化酶活性受到抑制，有效减少了酚类物质的降解，减少了褐色或者黑色的色素类化合物的合成。综上所述，贮藏期间饺子皮L*值呈下降趋势，磁场通过抑制饺子皮的酶促褐变显著抑制其L*值的下降，贮藏结束时对照组样品的L*值从84.66降低至76.23，磁场组样品仅降低至80.67，显著高于对照组。

3

磁场辅助超冰温贮藏对饺子皮蒸煮特性的影响

蒸煮损失率是评价饺子皮质量的重要指标，饺子皮蒸煮时表面淀粉颗粒结合不紧密会导致固形物溶出，使饺子汤浑浊并影响口感。如图3A所示，随着贮藏时间延长，饺子皮的蒸煮损失率呈上升趋势。贮藏期间，磁场显著降低了饺子皮的蒸煮损失率，贮藏第9天时，与对照组样品相比，磁场组样品的蒸煮损失率降低了6.95%，表明磁场辅助超冰温贮藏显著延缓了饺子皮蒸煮损失率的上升。

磁场辅助超冰温能避免饺子皮内部的水转化为冰晶造成的机械损伤，同时抑制水分迁移，保护饺子皮结构的完整，使面筋结构更好地包裹住淀粉形成致密结构。另外根据Jin Yamei等的研究，磁场的应用有助于保持面筋网络的完整性和增强面筋蛋白与淀粉颗粒的黏附强度，使淀粉颗粒和一些可溶性蛋白质牢固地嵌入其中，防止它们在蒸煮过程中脱落，从而减少了饺子皮的蒸煮损失。

膨胀度和吸水率是评价饺子皮食用品质的指标之一，和淀粉组分、面筋网络的强度有关，代表饺子皮在蒸煮过程中对水的容纳能力和膨胀能力。磁场辅助超冰温贮藏对饺子皮膨胀度和吸水率的影响见图3B、C。饺子皮的膨胀度随着贮藏时间延长呈下降趋势，贮藏期间磁场组样品的膨胀度显著高于对照组。贮藏第3天时，磁场组样品的膨胀度与新鲜样品之间无显著性差异。在贮藏第9天时，与对照组样品相比，磁场组样品的膨胀度提高了6.19%。饺子皮吸水率随着贮藏时间延长呈下降趋势，贮藏期间磁场组样品的吸水率显著高于对照组。在贮藏6 d后，磁场组样品的吸水率不再显著下降，在贮藏第9天时磁场组样品的吸水率比对照组提高了10.95%。综上，磁场辅助超冰温贮藏显著延缓了饺子皮膨胀度和吸水率的下降。

磁场辅助超冰温处理通过调控水分子的排列与运动状态，促使水分子的分布呈现有序化和均匀化，抑制结合水向自由水的转化以及水分向冰晶的转化。另一方面，磁场能降低淀粉的多尺度损伤并提升淀粉的加热稳定性，以强化面筋蛋白和淀粉之间的相互作用，显著改变分子内相互作用，提高了饺子皮贮藏期间的稳定性。磁场能加强淀粉颗粒和水分子之间的相互作用，降低面团中淀粉颗粒的崩解值，提高了淀粉颗粒的稳定性和溶胀能力。在磁场的作用下水分子更容易与淀粉颗粒进行结合，显著提高了饺子皮的膨胀度和吸水率。综上所述，磁场辅助超冰温通过调控水分子的运动状态，抑制冰晶的形成和水分迁移，提高淀粉和面筋网络之间的相互作用，显著延缓了饺子皮蒸煮损失率的上升、膨胀度和吸水率的下降。

4

磁场辅助超冰温贮藏对饺子皮质构特性的影响

质构特性是评价饺子皮食用品质的关键指标。如图4A所示，饺子皮的硬度随着贮藏时间的延长呈上升趋势。磁场组样品在贮藏第3天时与新鲜样品之间无显著性差异，第9天时与新鲜样品相比硬度上升了14.34%，与对照组相比降低了6.85%，磁场辅助超冰温贮藏显著延缓了饺子皮硬度的升高。如图4B所示，饺子皮的弹性随着贮藏时间的延长呈下降趋势。贮藏第3天时，对照组样品的弹性显著下降，在磁场的保护下，磁场组样品的弹性在贮藏第6天时与新鲜样品之间仍没有显著性差异，第9天时与新鲜样品相比下降了2.17%，高出对照组样品4.65%，即磁场辅助超冰温贮藏显著延缓了饺子皮弹性的下降。磁场组饺子皮的质构特性在第9天时与对照组的第6天相似，表明磁场辅助超冰温贮藏能够将饺子皮的新鲜货架期延长3 d。随着人们对高品质生活的追求，近年来冷藏预包装形式的生鲜饺子皮需求量快速增加。生鲜饺子皮在冷藏条件下保质期延长至5 d左右，而磁场辅助超冰温贮藏能进一步延长生鲜饺子皮的货架期至9 d，有望扩大生鲜饺子的销售半径并减少贮藏期间的损耗。

由上述贮藏后饺子皮的吸水率下降可知，蒸煮过程中的水分更难迁移至饺子皮内部，导致蒸煮后的饺子皮内部无法形成合适的水分梯度，从而使饺子皮的硬度上升。在饺子皮降温过程中，低温使蛋白质变性，氢键、离子键和疏水作用等常见协同作用被破坏，面团与水的整体结合力减弱，导致面筋结构受到破坏，硬度上升且弹性降低。磁场可以磁化饺子皮内部的水分，降低水分子的能量，大分子簇被分割成许多小分子簇，使其表现得更稳定，使饺子皮内部分子结构更有序，增大了饺子皮的过冷度，抑制了水分迁移，避免了冰晶对面筋网络的破坏，从而保持了面筋网络结构的完整性。根据He Tingshi等的研究，在低温贮藏下，磁场显著降低了贮藏过程中面筋蛋白中游离—SH的含量以及面筋蛋白解离出面筋亚基的含量，提高了面筋结构的稳定性。综上所述，磁场辅助超冰温贮藏通过调控饺子皮内部水分，保护饺子皮的面筋网络，有效延缓了饺子皮质构特性的劣变。

5

磁场辅助超冰温贮藏对饺子皮水分分布的影响

食品中水的存在状态有多种，其中以结合态和自由态最为常见，结合水是食品中与蛋白质和淀粉等组分通过氢键相结合的水，而自由水更多的是聚集在细胞间的水，容易散失。贮藏期间饺子皮水分分布的变化见表1。饺子皮的强结合水比例A21随贮藏时间延长呈下降趋势，弱结合水A22呈上升趋势，自由水A23无显著变化。贮藏期间磁场显著抑制了贮藏期间饺子皮内部强结合水向弱结合水及自由水的转化，对照组样品在贮藏第3天时A21显著下降，磁场组样品的A21在第6天时与新鲜样品之间无显著性差异，在贮藏第9天时下降了12.78%，比对照组样品提高了14.22%；磁场组样品的A22显著低于对照组，贮藏第3天时与新鲜样品之间无显著性差异，在第9天时上升了3.77%，比对照组降低了3.25%；自由水A23的比例呈波动性变化。

磁场可以影响氢键，增强水分子与其他成分之间的分子相互作用力，使饺子皮内部的结合水向游离水的相互转化受到限制，有助于维持水分与谷蛋白的结合，增强面筋蛋白的持水能力。磁场能增加水团簇的数量，加强水分子之间的相互作用，降低了水分的自扩散系数，导致水分子运动受到更多团簇的限制，抑制了饺子皮内部结合水和自由水之间的转化。综上所述，A21向A22的转化表明饺子皮的持水性逐渐减弱，磁场辅助超冰温贮藏能显著抑制其内部的水分迁移和转变，进而提高饺子皮的品质。

6

磁场辅助超冰温贮藏对饺子皮MRI的影响

MRI是表征水分的流动和分布，反映空间分辨率、质子密度、水分流动性、内部结构等信息的一种非常有效的无损检测技术。由蓝到黄再到红的色彩转变代表质子密度由低到高，红色高亮部分越多，表明饺子皮中氢质子密度越高，水分含量越高。

如图5所示，随着贮藏时间的延长，对照组样品的MRI图像中的红色和黄色高亮部分逐渐减少，说明饺子皮出现水分迁移并伴随着水分流失等现象。磁场组样品的MRI图像在整个贮藏期间，可以清晰看到红色和黄色高亮部分的分布逐渐变得均匀，且数量更多。磁场组样品的MRI图像中的红色和黄色部分较多，分布均匀，水分流失和迁移现象受到限制，这表明磁场辅助超冰温贮藏饺子皮的持水能力更强，水分分布更均匀。综上所述，磁场辅助超冰温贮藏能有效调控饺子皮内部水分的均匀分布，从而增强饺子皮的持水性和品质。

7

结论

本实验研究了磁场强度对饺子冻结曲线及过冷度的影响规律，采用低场核磁共振分析、MRI等技术探明了磁场辅助超冰温贮藏对饺子皮的色泽、蒸煮品质、质构特性、水分分布及其均匀性的影响规律，明确了磁场辅助超冰温饺子皮的保鲜效果。结果表明，8 mT的磁场条件能使饺子的过冷点降低，且磁场辅助超冰温贮藏使饺子皮的货架期延长3 d。磁场辅助超冰温技术通过影响酶中心的活性基团，抑制饺子皮的褐变；通过调控蛋白大分子间的相互作用，保持饺子皮内部面筋网络和淀粉等结构的稳定性，抑制饺子皮在贮藏后蒸煮品质的劣化；通过抑制水分迁移和调控水分子的有序排列，抑制A21向A22的转化并提高水分分布的均匀性；该技术在本研究中被成功应用于面米制品保鲜，具有显著提高生鲜饺子皮的货架期、食用品质以及减少冻藏损耗的工业应用潜力，为超冰温贮藏预包装生鲜饺子的工业化提供理论参考。

引文格式：

马占川, 白佳宁, 李敏, 等. 磁场辅助超冰温贮藏对饺子皮品质的影响[J]. 食品科学, 2026, 47(3): 268-274. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250811-074.

MA Zhanchuan, BAI Jianing, LI Min, et al. Effect of magnetic field-assisted super-chilling storage on dumpling wrapper

quality[J]. Food Science, 2026, 47(3): 268-274. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250811-074.

实习编辑：李杭生；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为了帮助食品及生物学科科技人员掌握英文科技论文的撰写技巧、提高SCI期刊收录的命中率，综合提升我国食品及生物学科科技人员的高质量科技论文写作能力。中国食品杂志社拟定于2026年8月13—14日在安徽合肥举办“第13届食品与生物学科高水平SCI论文撰写与投稿技巧研修班”，为期两天。

长按或微信扫码进行注册

为系统提升我国食品营养与安全的科技创新策源能力，加速科技成果向现实生产力转化，推动食品产业向绿色化、智能化、高端化转型升级，由北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，合肥工业大学、安徽省食品行业协会、安徽大学、合肥大学、合肥师范学院、北京工商大学、中国科技大学附属第一医院临床营养科、安徽粮食工程职业学院、皖西学院、滁州学院、蚌埠学院共同主办的“第六届食品科学与人类健康国际研讨会”，将于 2026年8月15-16日（8月14日全天报到）在中国 安徽 合肥召开。

长按或微信扫码进行注册

为对标农业农村部2035年科技规划及“十四五”“十五五”发展方向，推动农产品加工与储运的工程化、智能化、绿色化升级，由湖南省农业科学院、湖南农业大学、北京食品科学研究院、国际食品科技联盟（IUFoST）、中国农业大学、岳麓山工业创新中心主办，湖南大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湖南中医药大学、湘潭大学、岳麓山实验室协办，中国食品杂志社、洞庭实验室、湖南省食品科学技术学会、湖南省农产品加工与质量安全研究所、湖南农业大学食品科学技术学院、Springer Nature-《Agricultural Products Processing and Storage》杂志承办的“第二届农产品加工与食品制造国际学术研讨会—创新引领绿色智造，AI赋能科技进步”，将于2026年9月19-20日（9月18日会议报到）在中国 湖南 长沙召开。

长按或微信扫码进行注册

会议招商招展

联系人：杨红；电话：010-83152138；手机：13522179918（微信同号）