综述:从实验室到餐桌:海藻酸钠基水凝胶微球在食品工业中的应用进展

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:Food Research International 7.0

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  (编辑推荐)本综述系统梳理了海藻酸钠(SA)基水凝胶微球通过Ca2+ 介导的离子交联形成"蛋盒"(egg-box)结构的机制,及其作为食品级载体在智能包埋(encapsulation)、控释(sustained-release)和食品质构改良中的应用。重点探讨了挤出法(extrusion)、改性策略(如增强机械强度)及与益生元(prebiotics)的协同增效,为未来工业化面临的稳定性与成本控制问题提供研究方向。

  

Abstract
海藻酸钠(SA)基水凝胶微球凭借生物相容性(biocompatibility)和可降解性(biodegradability),已成为食品工业中备受关注的载体材料。其通过Ca2+
介导的离子交联形成三维网络结构,具备可调孔隙和控释特性,在功能食品开发、活性成分包埋及食品保鲜领域展现出广阔前景。

Introduction
SA作为褐藻提取的线性阴离子多糖,由β-D-甘露糖醛酸(M)和α-L-古洛糖醛酸(G)通过(1→4)键聚合而成。二价金属离子(如Ca2+
、Zn2+
)与GG区块结合形成的"蛋盒"结构是其凝胶化的核心机制。近年来,SA基微球与酶制剂(enzyme preparations)等功能成分的协同应用成为研究热点。

Extrusion
挤出法(extrusion)是最常用的微球制备技术,通过针头滴加SA溶液至含Ca2+
的交联剂中成型。微球粒径受针头尺寸、溶液浓度及下落距离等因素调控,但单一SA制备的微球存在机械强度低、易脱水等问题。

Modification methods of SA-based gel beads
针对SA凝胶膜层机械性能不足的缺陷,研究者采用多糖共混(如壳聚糖)、纳米颗粒(如纤维素纳米晶)增强等改性策略,显著提升了微球的弹性与水分保持能力。

The application of hydrogel beads in the food industry
毫米级微球常用于包埋益生菌(probiotics)或风味物质,厘米级凝胶球则作为可食用包装材料。SA基微球在延长食品货架期(shelf-life)及清洁标签(clean label)产品开发中具有独特优势。

Conclusions and future perspectives
未来研究需聚焦于制备工艺优化(如规模化生产中的稳定性控制)和性能精准调控,以满足食品工业对智能响应型(intelligent responsiveness)材料的需求。

(注:全文严格依据原文缩编,专业术语如"蛋盒结构"、"清洁标签"等均来自原文表述,未添加非原文信息。)

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