低溫保活原理
水產動物多為冷血動物。當生活環境溫度降低時，新陳代謝就會明顯減弱。選擇適當降溫法，使水溫和魚體溫度緩慢降低，進而就可以降低水產動物的活動能力、新陳代謝速率和氧氣的消耗，同時可以避免應激反應，以降低水產動物的死亡率，即能使其在脫離原有的生存環境後仍能存活一定時問。當環境溫度降到其生態冰溫時，呼吸和代謝就降到了最低點，魚處於休眠狀態。因此，在其冰溫區內，選擇適當的降溫方法和科學的貯藏運輸條件，就可使水產動物在脫離原有的生活環境後，還能存活一個時期，達到保活運輸的目的。
活體運輸影響因素與有水、無水運輸狀況有關。如水中運輸，主要考慮魚體的狀況、運輸方式、溫度、裝運密度、氧氣供應、代謝產物、水質、運輸時間等因素的影響。如無水運輸，則應考慮降溫方式、暫養的程式、包裝材料等因素 。
低溫保活法的類型
低溫保活是水產品最主要也是最基本的保鮮技術，通過低溫來降低和抑制微生物的生長繁殖，從而保持水產品原本的品質和鮮度。 一般而言， 當溫度降低到-10℃時，大多數微生物的生長停止，只有少數嗜冷微生物能緩慢生長。 凍結溫度對微生物的繁殖影響很大， 溫度在-1~-5℃（最大冰晶生成帶） 時對微生物活性的威脅最大。 按照溫度的不同，低溫保活又可分為冷藏保鮮、冰溫保鮮、微凍保鮮、凍藏保鮮。
冷藏保鮮
冷藏是低溫保活中套用最廣泛的一項技術，是將產品捕獲後快速降溫並保藏在 0~4℃下的保藏方法。 由於使用方便、冷卻時不需要動力、經濟成本低等優點，至今這種傳統的方法仍然在魚、貝類等水產品保鮮中占有重要的地位。 在冷藏條件下，貝類仍能維持存活，但其呼吸作用弱，代謝緩慢而且沒有體外微生物的影響，因而能達到保鮮保活的目的。 岳曉華等對彩虹明櫻蛤的低溫保活做了相關研究， 結果表明彩虹明櫻蛤在1~3℃的條件下保活效果最好，保活3d後的存活率為92%。 於業紹等研究了青蛤在低溫乾置保藏條件下的保活情況，結果表明在 0~4℃下保藏30d的存活率仍為100%。
冷藏保鮮主要用淡水冰和海水冰來對貝類進行冷藏，其中淡水冰較常用，因為淡水凍的冰點接近0℃，而且較容易獲得清潔的淡水冰。 冷藏保鮮雖套用簡單，但也有其缺點，如保鮮期較短，難以滿足長時間遠距離運輸和保藏。
冰溫保鮮
冰溫保鮮最早是由日本的山根昭美在1985年提出的一種新型食品保鮮方法，是把產品冷卻保藏在0℃以下、冰點以上的溫度帶，其儲藏溫度介於冷藏和微凍保藏之間。 冰溫保藏和微凍以及凍藏相比較，由於被保藏的魚貝類沒有被凍結，組織損傷小，在加工前不用進行解凍， 所以可緩解凍結造成的蛋白質變性、汁液流失以及產品內部乾耗等不良反應，其品質接近原本的生鮮狀態。
冰溫技術的保鮮特性有以下幾個優點： 能抑制引起產品腐敗變質的微生物的繁殖和一些酶的活性；相比冷藏保鮮，延長了保鮮期；由於溫度在冰點以上，所以沒有破壞細胞結構；且能提高產品的品質。 曹井志等研究了厚殼貽貝在不同溫度下的保活效果，以探索厚殼貽貝的低溫無水保活技術， 結果表明在成活率為98%時，在-0.5~-1.5℃下可保活9d，在4℃和0℃下 可保活7d，8℃可保活4d； 在冰溫-0.5~-1.5℃下保活效果最好。凌萍華等研究了冰溫技術對南美白對蝦品質的影響，結果表明南美白對蝦的冰點為-2.2℃，控制儲藏溫度在-1.1℃處於冰溫帶範圍內， 能顯著延緩pH值、TVB-N 值和菌落總數這3項指標的變化，大大延長南美白對蝦的貨架期。 雖然有以上優點以及實際套用效果， 但是冰溫保鮮由於其溫度在0℃至冰點之間，一般需要在-0.5℃~-2℃之間，對於溫度的控制難度大，其中的配套設備安裝成本高， 而且溫度的波動會對冰溫保鮮效果有很大影響。 因此，冰溫保鮮仍有較大空間去研究發展 。
微凍保鮮
微凍保鮮是20世紀70年代在漁船上儲藏漁獲物發展起來的一種新型保鮮技術，是將水產品保藏在其冰點附近（±0.5℃）的一種輕度冷凍方法，又被稱為部分冷凍和過冷卻。現代生物及物理學科套用食品研究中發現，微凍時水產品內部有一部分水轉化為冰，pH下降，一些細菌的繁殖受到抑制或死亡，因此相比冷藏保鮮，微凍保鮮能延長產品的保鮮期1.5~2倍。 近些年，我國一些學者對鱸魚、羅非魚、鯽魚、牡蠣、蛤等水產品的微凍保鮮有了一定的研究，曹榮等研究了太平洋牡蠣在-3℃微凍貯藏中品質和細菌的變化，結果表明牡蠣在微凍貯藏中，感官評分呈下降趨勢，貯藏後60d細菌總數為4.1 lgCFU/g，低於10 CFU/g 的可被食用界限。張輝等研究了雜色蛤在微凍保鮮過程中菌落總數的變化，結果表明在-3℃條件下能良好抑制細菌的繁殖達到保鮮目的。曾名勇等研究了鱸魚在微凍保鮮過程中的質量變化，指出在-3℃微凍條件下，感官評分在連續3個10d中差異不明顯；細菌總數在貯藏後30d下降至初始菌落的1/100；pH變化先下降，10d後上升；TVB-N 在貯藏後30d 為0.1566mg/g，未達2 級 鮮度上限 ；K值在貯藏後30d達到34.362%，遠低於60%的食用標準。以上結果表明，微凍保鮮能很好地抑制細菌的繁殖，對於保持魚貝類的鮮度以及延長貨架期有顯著效果。 但是微凍保鮮溫度範圍較小，波動範圍要保持在±0.5℃之內，對溫度的控制要求也較為嚴格。
凍藏保鮮
凍藏保鮮是將貝類在-18℃以下進行保藏和運輸的低溫保鮮方法，由於保藏溫度較低，微生物繁殖以及酶的反應受到嚴重抑制， 所以凍品可以被保藏數月甚至1年而不腐敗變質。 產品凍結後被置於-18℃以下進行凍藏，由於此時凍品中90%的水分已凍結，因此可長時間儲藏。凍藏過程中主要有脂肪氧化、乾耗、冰晶成長以及色澤的變化，為了減少這些化的產生，應把凍藏溫度降到更低。 關志強等研究了凍藏條件對文蛤和波紋巴非蛤營養成分的影響， 結果表明在-30℃凍藏2個月，添加抗凍劑後胺基酸總量比不添加抗凍劑提高了12.1%，說明添加抗凍劑可有效阻止蛋白質變性。同樣凍藏時間下，在-18℃凍藏比-30℃凍藏胺基酸損失了9.3%，說明凍藏溫度越低，蛋白質變性越小。 劉年生等做了紫貽貝在-18℃和-25℃凍藏溫度下的品質變化研究， 結果表明貽貝在凍藏前鍍一層冰衣有利於品質的保持，貽貝的凍藏溫度在-25℃以下為宜 。
國內外低溫保活的研究進展
近年來，國內外學者對於魚貝類低溫保活的研究已經取得了很大的進展，殷邦忠等採用低溫、真空、麻醉3種不同方法分別對菲律賓蛤仔進行了保活研究，低溫法在-1.7～-1.0℃保藏10d，存活率為98%；2.0～2.5℃情況下保藏10d，存活率為95%；在最適真空度500～550 mmHg柱，2.0～2.5℃情況下，蛤仔保藏10d，存活率最高位86%，比低溫法低9%；而麻醉法與前兩者相比則較低，低溫法保活蛤仔，其存活率較高，且成本低，無污染；真空法存活率尚可，但操作麻煩，成本高；麻醉法易使蛤仔有害物質殘留。因此，得到低溫法比較適合蛤仔的保活運輸。岳曉華，沈月新對彩虹明櫻蛤在不同溫度、不同貯藏方式、不同濕度條件下進行低溫保活試驗，結果表明：溫度對彩虹明櫻蛤的存活率有很大影響，一般來說，隨著溫度的升高，彩虹明櫻蛤存活率呈下降趨勢，彩虹明櫻蛤在1～3℃條件下保活效果最好，保活3d後的存活率為92%；放在塑膠筐內的彩虹明櫻蛤，堆放比平鋪效果好；彩虹明櫻蛤低溫保活受濕度的影響很大，隨著相對濕度的增加，彩虹明櫻蛤存活率也增大。在100%相對濕度條件下保活效果最好。GuiIherme S．Rupp等研究了鹽度、溫度對獅爪扇貝保活的影響，在23.5℃溫度條件下，扇貝在13‰或17‰鹽度下12h內全部致死，而25‰鹽度下可以保活96h以上；而M．S．Rome、Jiann-Chu Chen、M．Michael Babu等也對切薩匹克灣藍蟹、雜色巨鮑等貝類的做了相關的研究。田國慶，魏恩宗等通過對青蛤低溫保活和營養成分的變化研究發現，利用低溫無水乾置法保活青蛤，保活時間可較長，成活率也較高。經測定，青蛤的結冰點為-2℃，青蛤的冰溫區間為0～-2℃，青蛤在冰溫區保活時間最長，99%的成活率可達28d，並且營養成分損失不是太大，因而保活效果較好。隨著保活時間的延長，脂肪含量呈逐漸下降趨勢，並且保活前7d脂肪含量下降較大，7d後下降趨勢有趨緩現象，可能是因為在保活過程中，沒有攝食，又要維持生命代謝，並且還要不斷排泄，所以，作為供能物質之一的脂肪，消耗較大，從而表現為下降趨勢。和消耗蛋白質的原理類似，在保活一段時間後，下降趨勢趨緩。青蛤在保活過程中，灰分則呈上升現象，這可能是因為青蛤在保活過程中，水分損失和體液損失加大，從而使無機物與相對重量之比增大之故。殷邦忠，藤瑜等研究得到，菲律賓蛤仔的最低保活溫度為-1.7℃，-1.7～1.0℃，可最長保活13天，存活率也最高，為91%；但從保活期主要營養成分分析來看，並無顯著變化。劉淇等通過研究牙鮃在低溫無水保活過程中的生化變化發現，牙鮃在-0.5～1.5℃溫度下經60h無水保活後，其肌肉的一般化學組成(中水分、灰分、蛋白質、脂肪)變化均小於正常的實驗誤差，因此可以認為其基本化學組成不變。在-0.5～1.5℃低溫下，牙鮃處於半休眠狀態，體內的新陳代謝處於低水平，隨著保活時間的延長，其體內的能量物質ATP不斷被消耗而得不到有效的補充，而乳酸由於其呼吸排泄受阻而含量上升，引起魚體疲勞度的增加，當超過其極限時，魚體開始出現死亡。殷邦忠，藤瑜通過低溫法對魁蚶進行保活研究及保活過程營養成分的變化發現，魁蚶的臨界溫度為0～-1℃，冰點為-2.3℃，因此魁蚶的冰溫區為0～-2.3℃，魁蚶在冰溫區內可保活20天，經常規營養分析法測定，蛋白質、灰分均有不同程度的降低，作者認為時因為魁蚶保活過程中不能進食，而要維持生命，又不斷排泄有關。田標，陳申如等在確定黑鯛(Sparus macrocephalus)的生態冰溫的基礎上研究降溫方法、暫養時間、溫度控制、氧氣供應等條件對黑鯛保活時間的影響，確定了黑鯛無水保活技術的工藝條件，實驗結果表明：黑鯛的生態冰溫為-1.1～6℃；經過48h暫養後緩慢降溫到6℃，在低溫(2±0.5)℃無水條件下供純氧可以使黑鯛存活6h。從商業角度來看，還不能達到要求，這主要是由於不同魚類的生態冰溫不同，但是隨著技術的完善將會取得突破；中國水產科學研究所的劉淇等研究的牙鮃無水保活在低溫下可以達到50～60小時，齊靜濤研究的日本對蝦無水充氧運輸時間達到10～18 h，實現了無水保活的商業化要求。
除了低溫法用於保活魚貝類外，其在果蔬保鮮的套用上也較為廣泛，李敏等將半紅期的黃驊冬棗配以固體保鮮劑，在0～-1℃相對濕度為60%～70%條件下貯藏，可成功的保存90d以上；江英等在西瓜60d的冰溫和冰溫套袋保鮮過程中發現，西瓜的各種變化很小，並且冰溫條件下未受冷害的西瓜的口感和風味與新鮮西瓜並無明顯差別；此外，冰溫保鮮在油豆角、青椒、楊梅等果蔬保鮮套用上都取得了理想的效果 。
