多糖类热凝胶在食品领域的应用：保鲜、质构改善与低脂仿生食品开发

热凝胶在食品领域有着广泛应用，因其良好的水不溶性、阻氧性能及成膜性质常被用于制备食品保鲜材料。其凝胶特性有利于提升食品质构，对于冷冻面制品和各类肉制品，可以减少冷冻对其品质的损害并提升食品质感，同时在开发骨再生材料方面也表现出良好应用前景。其益生活性有利于调节人体肠道菌群，提升食物代谢能力，以及缓解胃肠疾病等。

此外，热凝胶的免疫活性及抗菌抗氧化能力也多次被应用到疾病诊治，作为药物递送载体或免疫激活剂等。接下来我们着重介绍热凝胶在食品领域的相关应用。

保鲜、包装材料

食品在运输、储存等过程中可能会受到微生物、水分和氧气的侵袭，需要良好的膜材料来维持食品质量及延长保质期。近年来，涂抹可食用薄膜已成为实现果蔬绿色安全保鲜的重要手段，Kai等将热凝胶与魔芋葡苷聚糖（KGM）制备获得复合涂层，热凝胶的加入增强了分子间的纠缠，使其与KGM形成氢键等分子间相互作用力，显著提升复合涂层的保水性、热稳定性，利于延长水果保鲜期。

热凝胶还可以提高膜材料耐水性和氧气阻隔性，羟丙基甲基纤维素（HPMC）具有良好的成膜能力，但其极易溶于水且阻氧性能差。

岳莉娜将HPMC/CMCD薄膜应用在油炸制品裹浆中，薄膜可以阻碍油脂的吸收，降低产品的脂肪含量，具有良好的阻油保水效果。

热凝胶在提升膜材料生物活性方面也有良好的效果，基于热凝胶开发制备的热凝胶/细菌纤维素/肉桂精油共混膜、热凝胶/聚乙烯醇/百里香精油共混膜，抗氧化和抗菌能力表现良好，适用于食品保鲜，证明了热凝胶在制备膜材料方面的优异性能，为研发新型食品包装材料提供思路。

提升食品质构

在食品加工领域，热凝胶也经常用于改善食品质构。热凝胶可以改变肉制品中蛋白质的二级、三级结构，促进形成更致密稳定的蛋白质，降低外界因素对生肉品质的影响，延长肉制品保质期。其凝胶特性还有利于提升牛肉饼、白鲢鱼糜等肉糜制品的凝胶强度和流变特性，改善整体品质。

在面制品的相关研究中，热凝胶加入到冷冻熟面条中，会提升其在烹饪过程中的硬度、弹性、拉伸断裂长度、蛋白质百分比面积、结密度，解除过度烹饪对冷冻熟面条的部分影响。在鲜湿面条中添加热凝胶也有正面效果，其独特的三螺旋结构可以有效改善面条的持水性与稳定性，促进面筋网络的形成。

此外，热凝胶还可以减少酸奶在储存过程中发生蛋白质网络断裂应变及脂肪颗粒的释放，碱处理热凝胶为酪蛋白提供物理支撑，并与酪蛋白间产生弱排空相互作用，起到增加酸奶的稳定性、持水量的效果，还保持了酸奶的品质及感官体验。

开发仿生食品

动物脂肪的过多摄入容易危害人体健康，开发仿生食品是减少日常生活中人们对脂肪的摄入和缓解环境压力下动物细胞紧缺的有效策略。

热凝胶是一种可食用食品添加剂，可以起到增加食物粘度，延长食物通过肠道时间，增加饱腹感的作用，在许多肉制品中经常食用热凝胶部分或全部代替脂肪，以制备低脂仿生食品。

将热凝胶和大豆蛋白通过热处理可获得凝胶乳液，其硬度、咀嚼性和凝胶强度与猪肉背脂无显著差异。若将热凝胶添加到香肠制品中，通过调配热凝胶的类型与含量，可以起到提升品质或减少脂肪含量的效果，满足不同消费人群需求。

奶酪制品中加入热凝胶也会提升其稳定性、粘弹性，降低其粒径，有利于提升奶酪与其他食品的适配度，延长保质期，且不会影响奶酪的味道和香气，是全脂奶酪的良好替代品。

热凝胶还可以添加到各种魔芋制品中，改善魔芋葡苷聚糖（KGM）凝胶在碱性条件下脱水收缩率高、不耐低温保存、碱性味道强、颜色深等问题，为开发新型魔芋植物基食品奠定基础。

总体来看，热凝胶可以通过与蛋白质、脂肪形成蛋白质-多糖-脂肪复合物或利用其凝胶特性改变食品的流变与质构特性来开发各种仿生食品，有效减少了食品中脂肪的含量，有利于人体健康。但热凝胶的加入也可能降低人体消化液对蛋白质及脂肪的消化降解，从而降低食品的营养价值，这个问题还有待进一步的研究。

功能性食品载体

功能性食品即具有特定营养保健功能的食品，有利于增强人体免疫力，预防或减缓多种慢性疾病，如心血管疾病、胃肠道疾病、神经系统疾病等。但多数功能性食品中富含的天然活性物质，容易在储存、运输、消化过程中受到氧化、酶解等影响，严重降低了其生物活性，需要寻找合适的运输载体。

三螺旋多糖热凝胶具有优良的生物相容性和丰富羟基基团，为提升天然活性物质的稳定性和生物活性提供了新思路。

比如，热凝胶可以用来包装硒纳米颗粒（SENPs），SENPs是近年来新兴的硒补充剂，有利于预防和治疗病毒感染相关疾病。一方面热凝胶可以将SENPs包裹在自身的三螺旋空腔中，减少 SENPs聚集成团，增强的稳定性，另一方面热凝胶可以与SENPs间形成氢键，增强复合物的自由基清除能力。

热凝胶对于包装多酚类物质也有良好的效果，川陈皮素（NOB）是一种来自柑橘皮的聚甲氧基黄酮，具有抗炎、抗癌、改善记忆力丧失等多种功效。

热凝胶在不同温度下呈现不同的凝胶状态，当加热到90℃以上会形成热不可逆凝胶，可以抑制NOB的原位结晶与沉淀，60h左右，几乎全部的NOB都可以被热凝胶释放，有利于提升不溶性天然活性物质的生物利用度。

此外还可以通过热凝胶实现多酚类物质的结肠靶向递送。采用辛烯基琥珀酸酐（OSA）改性的热凝胶包装姜黄素及槲皮素，改性后的聚合物可以通过非共价作用自组装形成胶束，以及疏水作用成功包装多酚。

随着消

化过程消化液pH的不断增加，实现多酚类物质的释放，有效提升多酚的生物利用度。进一步的粪菌发酵实验也表明，该聚合物可以促进短链脂肪酸的生成，增加双歧杆菌等有益菌的相对丰度，具有改善肠道菌群的功效，证明了热凝胶作为功能性食品良好载体的巨大潜力。