食品级凝胶颗粒的制备及应用研究进展

凝胶颗粒是具有颗粒形态的微凝胶大分子物质,由大分子聚合物交联形成,微观上具有三维网络结构。凝胶颗粒具有稳定的网络结构,可以分散在溶液中,在宏观上具有流体力学性质。凝胶颗粒的制备可通过挤压法、喷雾干燥法、剪切法以及高压均质法等机械方法对凝胶或胶体颗粒溶液进行分离、破碎,得到含有微米或纳米级凝胶颗粒的溶液。因其兼具凝胶性质和流体力学性质,故可以对功能因子进行包埋和保护。凝胶颗粒具有良好的稳定性,可以作为乳液中的稳定剂制成皮克林乳液。本文概述了凝胶颗粒的种类以及国内外几种常用的机械制备方法,简述了其目前在食品工业中的应用状况,为进一步研究凝胶颗粒在食品领域中的应用拓展奠定基础。     

食品功能因子输送体系的研究进展

本文基于食品功能因子输送体系的最新研究报道,综述了纳米乳状液、传统乳状液、多层乳状液、固相脂质颗粒与凝胶颗粒的结构与性质,探讨了多种功能因子输送体系的性质、制备方法及其生物利用率,以期对功能因子稳态化技术及功能因子控制释放的研究与开发奠定基础。     

基于葡甘聚糖和明胶制备乳液凝胶及其性质研究

目的 基于葡甘聚糖和明胶制备乳液凝胶, 并对其理化性质进行研究。方法 采用不同配比的葡甘聚糖与明胶作为凝胶剂制备乳液凝胶, 利用流变仪测定各个样品的流变学性质, 以储能模量和损耗模量为指标分析各样品的凝胶结构和凝胶强度, 优选出葡甘聚糖和明胶最佳配比; 对凝胶强度较高的乳液凝胶样品进行质构分析、微观结构观察及对β-胡萝卜素的荷载实验; 此外, 对荷载和未荷载β-胡萝卜素的乳液凝胶进行频率扫描, 分析β-胡萝卜素的添加对乳液凝胶凝胶结构的影响。结果 采用葡甘聚糖和明胶质量比为1:1和1:1.5制备的乳液凝胶样品成胶均一、凝胶结构强、质构特性稳定、内部具有多孔蜂窝状网络结构、对β-胡萝卜素荷载效果好; 同时β-胡萝卜素的添加对葡甘聚糖-明胶比例为1:1的乳液凝胶流变性能几乎无影响, 但对1:1.5的复合乳液凝胶的凝胶强度具有增强作用。结论 利用葡甘聚糖和明胶制备的乳液凝胶具备作为脂溶性生物活性物质输送介质的潜力。     

利用两性小分子甘草酸制备乳液凝胶及其性质分析

液态油脂结构化研究目前是现代食品加工业的热点问题。本文利用三萜化合物甘草酸铵作为天然结构化材料,将液态植物油结构化形成乳液凝胶（Emulsion gel）。该乳液凝胶油含量高,且制备方法简单温和。利用激光共聚焦显微镜和偏光显微镜观察的微观结构显示,在较高的甘草酸铵浓度和油含量下,作为活性填充颗粒的油滴紧密堆积在凝胶网络中,强化了凝胶结构。流变学测试结果也显示,在相同甘草酸铵浓度下,制备的乳液凝胶强度显著高于相应浓度的水凝胶。另外,荷载β-胡萝卜素对凝胶结构性质影响不明显,而且乳液凝胶保持良好的稳定性,表明该乳液凝胶具备作为油溶性生物活性物质输送体系的潜力。研究结果显示,利用两性小分子甘草酸铵作为天然结构化材料制备的乳液凝胶在功能性食品和药品等领域都具有宽阔的应用前景。     

大豆蛋白乳液的研究进展

食品乳液作为活性物质的传递体系一直是国内外的研究热点。大豆蛋白作为一种植物高分子蛋白质,具有独特的营养价值和良好的乳化性,在改善食品感官品质和提高乳液体系稳定性上具有显著的优势。由于双亲性和高表面活性,大豆蛋白乳液得到了迅速的发展,纳米乳液、微米乳液、多重乳液、Pickering乳液、多层乳液等新型乳液以及基于乳液的固体脂质颗粒、微胶囊化和水凝胶填充颗粒,在食品、保健品、化妆品等领域有着广泛的应用前景。本研究主要综述了大豆蛋白基本结构与功能特性的关系,阐明了大豆蛋白乳液的基本性质与制备方法,并对大豆蛋白乳液的应用以及未来的发展前景进行了展望,以期为大豆蛋白乳液的加工与应用提供参考。     

界面组成对乳化颗粒填充乳清蛋白凝胶强度及持水性的影响

考察了p H(3、7)、氯化钠浓度(50、200mmol/L)以及热处理(90℃、30min)对不同乳化剂(乳清分离蛋白、Tween20、Tween20+马铃薯蛋白水解物)制备O/W乳状液分层稳定性的影响。并以凝胶持水性和凝胶强度为指标,考察了p H和氯化钠浓度对上述不同界面组成的乳化颗粒填充乳清蛋白热诱导凝胶性质的影响。结果表明,以乳状液为溶剂制备的凝胶持水性与凝胶强度高于以水为溶剂制备的凝胶。加入一定量的氯化钠有助于乳状液凝胶持水性与凝胶强度的增加。研究表明,p H和盐浓度对乳状液填充凝胶强度均有影响,乳状液性质对乳状液填充凝胶强度和持水性有一定影响。     

营养活性物质的蛋白类载体研究进展

营养活性物质因具有一系列调节人体生理机能的功能活性而备受关注。然而,营养活性物质的低溶解性、化学不稳定性和低生物利用度极大地限制了它们在食品工业中的应用。基于营养活性物质的理化性质,针对性地设计有效的载体体系对其进行包埋和保护已成为当前研究的热点。天然蛋白质因具有乳化、凝胶、配体结合和多糖复合等特性,可制备生成诸如蛋白质复合物、微/纳米粒子、乳状液以及乳化凝胶等具有不同结构的组装体,已被广泛的用作单一营养活性物质的载体,并正在逐渐应用于多种营养活性物质的共包埋,在功能性产品的开发中具有广阔的应用前景。本文概述了营养活性物质的分类和功能特性、以及基于蛋白质的无脂型和乳状液型载体的研究进展。     

卵磷脂对乳清分离蛋白乳液性质和乳液凝胶结构特性及其所负载β-胡萝卜素的影响

目的 研究卵磷脂(lecithin,LEC)添加对乳清分离蛋白(whey protein isolate,WPI)乳液的理化性质和乳液凝胶体系的微观结构、流变特性及其所负载β-胡萝卜素热稳定性的影响。方法 以未添加LEC乳液为对照,测定添加不同浓度LEC (0.1%～0.5%)所制备WPI乳液的粒径、ζ-电位及乳液稳定性,并将上述乳液经酸诱导处理后制成乳液凝胶,分析其微观结构形态、流变特性及所负载β-胡萝卜素热稳定性的变化。结果 LEC可通过降低蛋白质溶液的界面张力而使得其乳液的粒径、多分散系数(polydispersity, PDI)值降低,从而有效改善乳液的稳定性;同时LEC的加入显著提高了WPI-LEC乳液凝胶的表观黏度和黏弹性模量,表明有助于形成结构更加紧密的乳液凝胶体系,使得β-胡萝卜素在100℃加热10 h后保留率可达60%。结论 通过添加LEC来提高WPI乳液的稳定性,可以有效改善其乳液凝胶的流变特性和微观结构,从而增强所负载β-胡萝卜素的稳定性。     

乳液凝胶替代动物脂肪在肉制品中应用的研究进展

随着消费者越来越注重饮食与健康之间的关系,如何替代肉制品中含有大量饱和脂肪酸的动物脂肪已经成为肉品科学领域研究的热点问题。然而,单纯地过多降低动物脂肪使用量会大大降低肉制品的风味和柔嫩多汁的口感。近年来,利用具有独特结构和功能特性的乳液凝胶作为一种新型的动物脂肪替代物越来越受到重视。本文在国内外相关研究的基础上,全面综述了乳液凝胶的制备方法、品质特性和在低脂肉制品中的应用情况,以期为乳液凝胶替代动物脂肪在肉制品中的应用提供良好的理论依据,也为生产高附加值的新型健康低脂肉制品提供创新性技术指导。     

基于大豆酶解聚集体制备Pickering乳液凝胶及环境稳定性分析

以大豆酶解聚集体（insoluble soy peptide aggregate,ISPA）制备Pickering乳液凝胶,在探索ISPA制备高油相乳液性质的基础上,对比分析模拟环境对乳液凝胶性质与稳定性的影响。结果表明：随着ISPA质量分数和油相体积分数增加,乳液粒径减小,凝胶强度增强,且以质量分数1.00%的ISPA和体积分数60%的油相制备的乳液展现出较强凝胶潜能;随后,将上述乳液凝胶置于不同NaCl浓度或酸性pH值下,发现乳液凝胶强度在高浓度NaCl或低pH值下仍有所增强,且经90 d常温贮藏或90 ℃加热60 min后粒径变化较小。综上,ISPA在新型Pickering稳定剂和食品配料开发中具有较大的加工应用潜能。     

果胶和热处理对蛋白质乳液凝胶结构特性和复合维生素稳定性的影响

利用大豆分离蛋白的乳化和凝胶特性制备蛋白质乳液凝胶,用以同时传递VE和D-异抗坏血酸钠,重点阐释果胶对凝胶结构特性和复合维生素稳定性的影响规律。结果表明,乳液的分散相油滴粒径随果胶质量分数的增加而增大,蛋白质-果胶复合溶液预加热处理温度越高乳液油滴粒径越大。乳液经葡萄糖酸-δ-内酯诱导形成凝胶,凝胶时间及凝胶强度（G’）受果胶质量分数影响。质构分析表明,果胶质量分数和预加热温度对凝胶硬度无显著影响,但凝胶弹性随果胶质量分数增加呈先增大后减小的趋势。当VE和D-异抗坏血酸钠被包埋于乳液凝胶后,其贮藏稳定性随果胶质量分数的增大而呈下降趋势,并且D-异抗坏血酸钠降解速率高于VE。本研究表明通过控制果胶质量分数可以调节乳液凝胶的结构特性,而不同的凝胶结构可以调控包埋于其中的功能因子的稳定性。     

Emulsion microgel particles: Novel encapsulation strategy for lipophilic molecules

BackgroundLipophilic molecules such as flavours, essential oils, vitamins and fatty acids are difficult to deliver in food matrices owing to their limited solubility, rapid oxidation and degradation during physiological transit. Among the technologies available to deliver lipophilic molecules, emulsion microgel particles are a relatively new class of soft solid particles of discrete size, shape, and interesting release properties.Scope and approachRelevant literature concerning the processing of emulsion gels and emulsion microgel particles has been reviewed. Factors affecting the mechanical properties of protein-stabilised emulsion gels with key emphasis on the role of “active” and “inactive fillers” are discussed. Technologies for creation of emulsion gel particles using top-down and bottom-up approaches has been covered. Special attention was dedicated to the release mechanisms from emulsion microgel particles via swelling and erosion.Key findings and conclusionsEmulsion gels with “active fillers” offer the potential to create emulsion microgel particles using top-down approach. Polymer extrusion, multiple emulsion templating, fluid gels are few routes for creating emulsion microgel particles using bottom-up approaches. Although whey protein has been well researched, modified starch, plant proteins need to be investigated for design of new emulsion microgel particles that can act as surfactant and bulk gelling agents in their own right through intelligent tuning of processing conditions. If designed carefully with an end goal of “controlled delivery” in mind, responsiveness to oral temperature, gastric enzymes, intestinal pH etc, can be built into emulsion microgel particles so that they may find novel applications in food, pharmaceutical and personal care industries.     

Characteristics of Sodium Caseinate- and Soy Protein Isolate-Stabilized Emulsion-Gels Formed by Microbial Transglutaminase

ABSTRACT:  Protein-stabilized emulsion gels were prepared via microbial transglutaminase (mTGase) catalysis, and their physicochemical characteristics were examined. Emulsion oil droplet size and interfacial protein load were measured. The sodium caseinate and soy protein isolate emulsion gels exhibited different microstructures and physical properties. The emulsion gels improved the storage stability of aroma compounds. Rheological measurements of the emulsion gels revealed interesting strength, gelation kinetics, and thermal sensitivity properties. The mTGase-induced emulsion gels comprised a fine network which led to less release of aroma compounds upon storage than did emulsions. These results suggest that emulsion gels may be used to improve the texture of food emulsions and to control release of food aromas.     

多糖基颗粒稳定的Pickering乳液凝胶研究进展

近年来,乳液凝胶由于能够提高乳液稳定性、保护生物活性物质、控制生物活性物质释放等优点,引起了人们极大的兴趣.多糖基颗粒稳定的Pickering乳液凝胶是指将多糖基颗粒稳定的Pickering乳液嵌入凝胶网络中,或者由多糖基颗粒稳定的Pickering乳液液滴聚集、相互作用形成连续的乳液颗粒型凝胶网络结构.这种乳液凝胶具...     

花生蛋白-果胶复合乳液凝胶的流变学特性和微观结构

研究不同油相及其添加量对转谷氨酰胺酶诱导制备的花生蛋白-果胶复合乳液凝胶质地特性的影响规律,同时通过流变学和微观结构特性研究探索乳液凝胶的形成机理。结果表明：花生蛋白-果胶复合乳液凝胶的凝胶强度显著高于水凝胶。凝胶外观和储能模量（G’）结果表明油滴与蛋白-果胶组成的凝胶基质相互作用,从而影响乳液凝胶的质地和凝胶强度。油相添加量的增加可以使乳液凝胶的力学性能增强,网络结构更稳定。花生蛋白-果胶复合乳液凝胶的G’值和硬度随油相添加量的增加而增大,说明分散的油滴作为活性填料与凝胶基质相互作用。花生蛋白-果胶复合乳液凝胶的微观结构结果表明,油相添加量60%(V/V)时24度棕榈油为油相的乳液凝胶网络结构更致密。研究结果为花生蛋白-果胶复合乳液凝胶在食品领域的开发利用提供思路。     

肉桂油对蛋清蛋白/可得然胶凝胶理化特性及释放肉桂醛性能的影响

卤制工艺中风味组分的控制释放有望对卤制品品质的工业标准化程度进行调控。以蛋清蛋白和可得然胶为基质材料,以肉桂油为风味组分代表,水油两相均质后通过热诱导法制备乳液凝胶,探究肉桂油添加对乳液凝胶特性及释放肉桂醛性能的影响。结果表明,与大豆油乳液凝胶相比,肉桂油乳液凝胶颜色偏黄,微观结构更加致密,持水率、硬度、储能模量和损耗模量等参数显著增加,且当肉桂油质量分数为5%时凝胶性能最强。随着肉桂油添加量的增加,凝胶转变时间缩短,同时乳液凝胶的黏弹性减弱,亮度增加、黄度降低。红外光谱证实了肉桂油中的肉桂醛与蛋清蛋白发生了席夫碱反应,从而促进乳液凝胶的形成及凝胶性能的提升。在模拟卤制品加工环境下,肉桂油乳液凝胶对所含肉桂醛具有良好的控释效果:水相中肉桂醛的释放率随肉桂油添加量的增加而减小,当肉桂油质量分数从5%增加至11%时,乳液凝胶在水中煮制1h后,肉桂醛的累积释放率降低35.44%;与在水中煮制相比,调味料氯化钠、醋酸与乙醇可促进水相中肉桂醛的释放,且在醋酸中的累积释放率增幅最大(15.95%);但模拟卤制基质中的蛋白质和多糖会抑制肉桂醛的释放,累积释放率降低9.58%以上。乳液凝胶在模拟食品加工过程中能维持原有块状形貌,但在酸性条件下质地变硬、体积缩小、损失率最大,且凝胶结构破坏程度最严重,促进了肉桂醛的释放。因此,蛋清蛋白/可得然胶乳液凝胶的质地与释放性能可通过肉桂油的活性填充进行调控。研究结果旨在为食品工业中风味控释技术的开发提供理论参考。     

Rheology of emulsion-filled alginate microgel suspensions

Emulsion filled polysaccharide gels can be used as carrier systems of lipophilic bioactives in the food, pharmaceutical and cosmetics industry. This carrier system can exist either as bulk or discrete gel systems. In this study the rheological properties of discrete emulsion filled alginate microgel suspension was examined as a function of volume fraction (ϕ) and oil content. Fine emulsion (220 nm) was encapsulated within alginate microgels (mean size 36.2–57.8 μm) by using the impinging aerosol technique. The microgels (containing 0–77% w/w oil total solids basis) produced were estimated to have particle modulus in the range of 150–212 Pa. An increase in oil content in the microgels led to more deformable microgels due to the reduction in gel density. The deformability of microgels influenced the bulk modulus and apparent viscosity of the concentrated suspension. At the same suspension volume fraction (ϕ), suspensions with more deformable microgels exhibited a lower bulk modulus. We also showed that the Carreau and Cross models were adequate in predicting the flow behaviour of the concentrated emulsion filled microgel suspension.     

仙草-山药粉凝胶性能研究

目的 仙草-山药凝胶性能分析。方法 以凝胶质构参数和持水性为指标,分析仙草-山药凝胶的成胶条件,并采用红外光谱、扫描电镜和示差扫描量热仪对其结构进行分析。结果 在仙草多糖（Mesona chinensis polysaccharide,MCP）浓度0.6%、山药粉含量2.0%、pH值10.0的条件下,仙草-山药凝胶性能最佳,添加氯化钠会破坏凝胶网络结构。仙草-山药凝胶质构性能接近仙草-玉米淀粉凝胶,且具有更强的持水能力。红外光谱、扫描电镜和热性能分析发现,仙草-山药凝胶以非共价键形成网络结构,凝胶壁厚且孔隙结构均一,高温下不易解离,具有良好的热稳定性。结论 仙草-山药凝胶性能良好,山药可替代玉米淀粉应用于仙草凝胶类健康食品的工业化生产。     

RHEOLOGY OF ACID-INDUCED SODIUM CASEINATE STABILIZED EMULSION GELS

The storage modulus G', loss modulus G", and phase angle δ of acidinduced sodium caseinate emulsion gels were measured at 25C for a certain period of time after the addition of glucono-δ-lactone (GDL). Comparison between pure protein gels and emulsion gels revealed that the presence of emulsion droplets greatly enhanced the gel strength. Acidification by mixing an emulsion with a GDL solution caused immediate gelation but the emulsion gel had similar mechanical properties to the gel formed by direct addition of GDL granules. The viscoelasticity of the gel was strongly related to the pH value of the system. There was no evidence for a three-dimensional network when the pH value was higher than 5.8 or lower than 3.2. The largest storage and loss moduli were observed for gels formed at pH values near the isoelectric point of sodium caseinate (pH 4.6). Rheological differences for gels made at different pH values became distinguishable at low frequencies, where a much smaller phase angle was determined for a gel made at a pH value below the isoelectric point. Partial recovery of the three-dimensional gel network was observed for disrupted gels formed at a pH near the isoelectric point.