雙凝膠是一種在特定溫度和剪切速度下制備的均勻體系，它包含不同比例的油凝膠和水凝膠，能夠共遞送親水性和疏水性活性物質(zhì)。這一體系在食品工業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景，特別是在提高口感質(zhì)構(gòu)控制和功能組分控制遞送方面。研究團隊采用蛋白質(zhì)-多糖二元水凝膠作為研究切入點，通過調(diào)整二元水凝膠基質(zhì)中魔芋膠與明膠的比例，成功實現(xiàn)了雙凝膠結(jié)構(gòu)演變的靈活調(diào)控。研究不僅關(guān)注雙凝膠的儲藏穩(wěn)定性和凍融穩(wěn)定性，還深入探討了貯藏過程中風味保留的調(diào)控規(guī)律，為多糖構(gòu)建環(huán)境響應(yīng)型食品乳液（負載活性成分）的可行性和功效性提供了重要的理論參考和技術(shù)支持。此外，通過對雙凝膠在模擬口腔咀嚼過程中的口腔風味感知進行評價，以及基于體外模擬胃腸道消化模型的研究，團隊闡明了調(diào)控參數(shù)對雙凝膠脂肪酸消化動力學、水/油溶性活性物釋放和生物可及性的影響。

 

　　目前，口感和營養(yǎng)是影響消費者對食物接受和偏好的重要屬性。具有靈活的口腔質(zhì)構(gòu)特性和程序性消化道釋放行為的雙凝膠在食品工業(yè)中具有廣闊應(yīng)用前景。明確新型雙凝膠的調(diào)控理論及穩(wěn)定機理對提高其穩(wěn)定性、控釋特性、遞送性能及口腔質(zhì)構(gòu)特性具有重要意義。因此設(shè)計一種活性物質(zhì)在儲存時穩(wěn)定、食用時有效釋放且能在胃腸道中消化釋放的遞送體系是有必要的。雙凝膠是在特定的溫度和剪切速度下，在有或沒有乳化劑的情況下制備的包含不同比例的油凝膠和水凝膠的均勻體系。雙凝膠能夠共遞送親水性和疏水性活性物質(zhì)，且在室溫下具有良好的儲存穩(wěn)定性，是一種很有前景的脂肪替代品。

 

　　團隊提出復配水凝膠對雙凝膠的口腔感官以及消化行為調(diào)控作用。發(fā)現(xiàn)雙凝膠微觀結(jié)構(gòu)的改變可以通過調(diào)控水凝膠復配比實現(xiàn)。研究為雙凝膠在口腔感官以及消化行為方面的影響因素提出了新思路，有助于提高其在食品研發(fā)及口腔感官等領(lǐng)域中的應(yīng)用。團隊在權(quán)威期刊Carbohydrate Polymers發(fā)表了題為“Oral sensation and gastrointestinal digestive profiles of bigels tuned by the mass ratio of konjac glucomannan to gelatin in the binary hydrogel matrix”的研究論文（原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.120765。）論文第一作者為華南農(nóng)業(yè)大學食品學院碩士研究生劉浪，通訊作者為肖杰教授。

 

　　基于前期研究進一步拓展KGM/明膠質(zhì)量比的調(diào)控范圍，團隊豐富了口腔摩擦特性參數(shù)（摩擦系數(shù)值30 mm/s和100 mm/s F30和F100）和模擬消化中雙凝膠的微觀結(jié)構(gòu)演變，進一步研究了雙凝膠的質(zhì)構(gòu)特性（硬度、膠粘性、彈性）和流變特性（頻率掃描）。探究油凝膠/水凝膠體積比對二元水凝膠基雙凝膠微結(jié)構(gòu)演化、口腔質(zhì)構(gòu)感知和消化行為的影響。油凝膠/水凝膠體積比調(diào)控雙凝膠結(jié)構(gòu)由水包油型雙凝膠到雙連續(xù)結(jié)構(gòu)并最終轉(zhuǎn)向油包水型雙凝膠。研究為油凝膠/水凝膠體積比和二元水凝膠中的生物大分子成分（如多糖和蛋白質(zhì)）在調(diào)控雙凝膠的微觀結(jié)構(gòu)演化、質(zhì)構(gòu)、流變特性和消化行為的作用提供了新知識，揭示雙凝膠在調(diào)控食品口感和消化特性的應(yīng)用潛力。團隊在International Journal of Biological Macromolecules上發(fā)表題為“Tailoring the oralsensation and digestive behavior of konjacglucomannan-gelatin binary hydrogel based bigel:Effects of composition and ratio”的研究論文（原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.127963）。論文第一作者為華南農(nóng)業(yè)大學食品學院博士生田文妮、碩士研究生黃榆舒，通訊作者為肖杰教授。

 

　　團隊創(chuàng)新性將雙凝膠應(yīng)用于冷凍/冷藏低脂食品的開發(fā)，雙連續(xù)型雙凝膠基干酪棒表現(xiàn)出理想的潤滑口感和口腔流變摩擦特性。雙凝膠基奶酪棒在高咀嚼水平下表現(xiàn)出與市售代表性干酪棒相似的剪切稀化特性和口腔摩擦感特性，在低咀嚼度下表現(xiàn)出更順滑的口感。水凝膠/油凝膠體積比和二元水凝膠基質(zhì)（KGM/明膠質(zhì)量比）可靈活調(diào)控雙凝膠凍融穩(wěn)定性和口腔加工過程中水/油溶性風味物質(zhì)釋放特征，這對雙凝膠在低脂冷凍/冷藏食品的應(yīng)用提供了新思路。團隊在Food Research International上發(fā)表題為“Flexible control of bigel microstructure for enhanced stability and flavor release during oral consumption”的研究論文（原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.113606）。論文第一作者為華南農(nóng)業(yè)大學食品學院博士生田文妮、碩士研究生黃榆舒，通訊作者為肖杰教授。

 

　　以上研究受到廣東省引進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊項目-海外青年英才團隊項目、廣東省青年珠江學者崗位計劃項目的支持。

  2023年11月22日

來源：華南農(nóng)業(yè)大學