功能性食品乳液填充水凝胶的设计与应用

澳大利亚皇家墨尔本理工大学理学院食品技术与营养系Mina Dokouhaki团队在国际顶级期刊《Advances in Colloid and Interface Science》(Q1,中科院1区Top,IF=23.7)在线发表题为“Design and application of emulsion-filled hydrogels for functional foods”的综述性论文。

随着消费者对健康、可持续及清洁标签食品需求的不断增长,兼具质构调控、稳定性提升和营养物质递送功能的新型食品结构体系受到广泛关注。传统乳液能够有效包埋脂溶性营养素、风味物质及生物活性成分,但其热力学不稳定性容易引发液滴聚并、絮凝和相分离等问题,限制了其在食品加工与长期贮藏中的应用。近年来,乳液填充水凝胶(Emulsion-filled hydrogels,EFHs)作为一种新型软物质体系,为解决上述问题提供了新的思路。

乳液填充水凝胶通过将乳液液滴固定在由蛋白质、多糖等生物聚合物构成的三维凝胶网络中,结合乳液的包埋保护能力与水凝胶的力学稳定性和可调控流变特性。其结构与功能受到乳液液滴尺寸、浓度、界面性质及液滴与凝胶基质相互作用等多种因素影响。通过合理设计,该体系有望实现食品质构优化、脂肪替代以及营养物质的可控释放。

目前,相关研究已取得重要进展,但针对分子乳化剂与颗粒乳化剂稳定乳液填充水凝胶的系统性比较仍显不足。基于此,本文系统综述了乳液填充水凝胶的构建策略、界面相互作用、流变与力学性能及功能调控机制,重点探讨其在维生素、抗氧化剂和功能性脂质递送,以及脂肪替代、食品3D打印和活性包装等领域的应用进展,并分析工业化转化面临的挑战与未来发展方向,为开发健康、可持续的功能性食品提供理论参考。

来源 | 《Advances in Colloid and Interface Science》

磷脂作为食品和饮料中的天然乳化剂:结构、界面特性及应用

美国马萨诸塞大学阿默斯特分校David Julian McClements教授团队在国际顶级期刊《Advances in Colloid and Interface Science》(Q1,中科院1区Top,IF=23.7)在线发表题为“Phospholipids as natural emulsifiers in foods and beverages: Structure, interfacial properties, and applications”的综述性论文。

近年来,随着消费者对天然、清洁标签及植物基食品需求的持续增长,开发兼具良好功能特性与可持续性的食品配料已成为食品工业的重要方向。卵磷脂是一类富含磷脂的天然功能性配料,广泛来源于大豆、葵花籽、蛋黄及乳制品等。其中,植物源卵磷脂因原料丰富、成本较低且符合清洁标签趋势,在全球市场占据主导地位。凭借独特的两亲性分子结构,卵磷脂能够降低油水界面张力、稳定乳液体系,并通过自组装形成脂质双层、层状结构及脂质体,在乳化食品、植物基饮品、高蛋白饮料及脂溶性活性物质递送等领域展现出广阔的应用前景。

然而,卵磷脂的功能表现受到磷脂组成、分子结构及加工环境等多重因素影响。不同来源卵磷脂的磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺等组分比例存在差异,其界面吸附、自组装及乳化性能也有所不同。此外,食品体系中的pH、离子强度、温度及剪切条件均可能改变磷脂的界面行为,增加实际应用的复杂性。

基于此,该综述系统梳理了卵磷脂的主要磷脂组成、分子结构特征及提取纯化工艺,重点探讨磷脂结构与功能特性之间的关系,以及环境因素对其界面行为和乳化性能的影响,并总结其在不同食品和饮料体系中的应用进展,旨在为天然卵磷脂配料的精准选择、功能优化及食品工业应用提供理论参考。

来源 |《Advances in Colloid and Interface Science》

壳聚糖-水杨酸网络种子包衣激活小麦幼苗叶酸代谢与营养强化

南京农业大学王沛教授团队在国际食品Top期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(Q1, IF: 6.7)发表题为 “Bioactive Seed Coating with Chitosan-Salicylic Acid Networks Activates Folate Metabolism and Nutritional Fortification in Wheat Seedlings” 的研究性论文,该论文被遴选为封面论文(Front Cover)。Muhammad Bilal为第一作者,通讯作者为王沛教授。

该研究构建了基于壳聚糖-水杨酸(SA-CS)网络的生物活性种子包衣,系统解析了其对小麦幼苗叶酸生物合成的促进作用及机制。结果表明,100 μmol/L SA处理可同时促进幼苗生长、叶酸积累和抗氧化能力;以0.3%中分子量壳聚糖与0.1% SA制备的SA-MCS包衣具有适中的水蒸气透过率和缓释性能,可使小麦幼苗总叶酸由569.87提高到702.75 μg/100 g DW,5-CH3-THF由172.88提高到257.42 μg/100 g DW。机制上,SA-MCS通过上调GCH1和ADCS、促进pABA与谷氨酸等前体供应、调动组氨酸分解和谷氨酸进入一碳代谢,并维持氧化还原平衡,从而实现叶酸营养强化。该研究为开发高效、精准、环境好的作物营养强化种子包衣提供了理论依据和技术支撑。

来源 | 《Journal of Agricultural and Food Chemistry》

热灭活益生菌发酵罗望子果肉通过调节肠道色氨酸分解代谢及AhR–NLRP3信号轴缓解便秘

昆明理工大学食品科学与工程学院易俊洁教授团队在国际权威期刊《Journal of Advanced Research》(中科院1区Top,IF=17.1)发表题为“Heat-inactivated probiotic-fermented tamarind pulp alleviates constipation by modulating gut tryptophan catabolism and the AhR NLRP3 axis”的研究性论文。

便秘是一种常见的胃肠道疾病,主要表现为排便次数减少、粪便干硬及排便困难,全球每年约有11%~20%的成年人受到影响。长期便秘不仅影响生活质量,还可能增加多种健康风险。目前,临床主要依靠渗透性或刺激性泻药缓解症状,但长期使用可能带来腹泻、药物依赖等问题。因此,开发安全、有效的膳食干预策略受到广泛关注。

近年来,肠道菌群及其代谢产物在便秘发生发展中的作用逐渐受到重视。肠道菌群失衡可能影响短链脂肪酸生成、肠道神经递质释放及胃肠动力。其中,色氨酸来源的吲哚类代谢物可通过激活芳香烃受体(AhR)、抑制NLRP3炎症小体,参与调节肠道炎症和屏障功能,为便秘干预提供了新的研究方向。

罗望子(Tamarindus indica L.)是一种富含多糖、多酚及有机酸的药食两用植物,具有潜在的益生元活性和肠道健康促进作用。益生菌发酵有望进一步提高其活性成分的生物利用度,但发酵罗望子果肉改善便秘的作用及机制仍不明确。

基于此,本研究以洛哌丁胺诱导的便秘小鼠为模型,结合生理指标、组织病理学、16S rRNA测序及代谢组学分析,系统评价发酵罗望子果肉的便秘改善作用,重点探讨肠道菌群—代谢物互作及AhR–NLRP3信号通路的潜在调控机制,为开发植物基发酵功能食品提供科学依据。

来源 |《Journal of Advanced Research》

柑橘纤维替代磷酸盐对烤鸡肉香肠品质的影响:一项关于持水性、质构和风味的综合研究

磷酸盐是肉制品加工中常用的保水剂和品质改良剂,对改善产品的保水性、质构及多汁性具有重要作用。然而,随着消费者对配料简洁化和健康化的关注不断提升,开发能够部分替代磷酸盐的天然配料,已成为肉制品研究与产品创新的重要方向。

柑橘纤维(citrus fiber,CF)来源于柑橘加工副产物,主要含有果胶、纤维素和半纤维素,具有良好的吸水与持水能力。已有研究表明,柑橘纤维可在部分蒸煮类肉制品中替代部分磷酸盐;但烤制过程温度较高、水分蒸发更为显著,对产品保水性和质构稳定性提出了更高要求。与此同时,鸡肉与猪肉在蛋白组成和凝胶特性上存在差异,柑橘纤维在不同肉类体系中的作用效果仍有待进一步验证。

渤海大学食品科学与工程学院刘登勇教授团队等在《Food Chemistry》发表了题为《Effects of citrus fiber as a partial phosphate replacer on the quality of grilled chicken sausages: a comprehensive study on water-holding capacity, texture, and flavor》的研究论文,系统评估了柑橘纤维作为磷酸盐部分替代物在烤鸡肉香肠中的应用潜力。

本研究系统探究了在低磷酸盐(0.2%)条件下,添加不同水平(0.3% - 1.5%)的柑橘纤维(CF)对烤鸡肉香肠品质的影响。结果表明,柑橘纤维的添加能显著降低产品的解冻损失和蒸煮损失,并改善质构特性(降低硬度、咀嚼性和剪切力,提高弹性和内聚性)。通过低场核磁共振(LF-NMR)和扫描电镜(SEM)分析,揭示了柑橘纤维通过形成亲水网络结构,促进水分结合和均匀分布的机制。感官动态主导法(TDS)评估发现,过量添加(≥1.2%)会导致产品结构纤维化并产生砂砾感。风味分析显示,柑橘纤维可调控挥发性风味化合物组成,并增强咸味和鲜味感知。综合所有指标,确定0.9%为最佳添加量,此条件下产品综合品质可媲美含0.5%磷酸盐的对照组。

来源 |《Food Chemistry》