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中国农业科学|江苏科技大学粮食学院杨帅伶等人综述植物蛋白凝胶性能的强化策略与机理研究进展

  • 2026-10-14 03:00:32
中国农业科学|江苏科技大学粮食学院杨帅伶等人综述植物蛋白凝胶性能的强化策略与机理研究进展

在全球可持续发展与健康饮食需求的双重驱动下，植物蛋白作为动物蛋白替代资源的重要性日益突出。然而，植物蛋白天然凝胶性能的不足严重制约了在高端食品及非食品领域的高附加值应用。本文旨在系统评述近年来植物蛋白凝胶性能强化的主要策略与作用机理研究进展，为开发高性能植物蛋白制品及相关理论研究提供参考，以推动其在更广泛领域的创新应用，助力可持续食品与材料体系的发展。

近期，江苏科技大学粮食学院杨帅伶等人完成的题为“植物蛋白凝胶性能的强化策略与机理研究进展”的综述在《中国农业科学》2026年第59卷14期正式发表。

该研究系统检索了Web of Science、ScienceDirect、PubMed及CNKI数据库（2015—2025年），以“植物蛋白凝胶”“物理改性”“酶法改性”“多糖复合”等为核心关键词进行组合检索，并通过文献追溯与引用追踪补充关键文献，经筛选后纳入高质量研究进行系统梳理与分析。文章围绕植物蛋白凝胶的形成基础、多维评价方法与性能强化策略展开分析。

  • 植物蛋白凝胶的形成基础与评价方法 
凝胶形成机理：
植物蛋白凝胶分类：
分类依据
凝胶类型
形成诱因

热诱导凝胶、酶诱导凝胶、离子诱导凝胶、酸诱导凝胶

质地与外观

透明/半透明凝胶、不透明凝胶

组成与结构
单一蛋白凝胶、复合凝胶
分数介质
水凝胶、油凝胶、气凝胶
界面性质
界面凝胶
动力学特性
快速凝胶、慢速/自组装凝胶
网络作用力本质（对应环境稳定性）

物理交联凝胶/可逆凝胶、化学交联凝胶/不可逆凝胶

凝胶评价方法：
  • 植物蛋白凝胶强化策略与作用机理 
物理改性策略：绿色高效的预处理手段；
化学与生物酶法改性：精准调控蛋白结构；
多糖复合策略：构建稳定三维网络的“骨架”；
多酚改性策略：天然交联剂与功能赋能者。
  • 植物蛋白新兴凝胶设计策略 
重构凝胶介质环境——深共晶溶剂体系；
力学性能的协同增强——双网络与互穿网络结构；
结构与功能的动态定制——4D打印智能凝胶；
迈向智能化——导电、自愈合与黏附凝胶。
这些策略分别通过能量输入、精准共价修饰与分子间互作，显著提升了凝胶的强度、稳定性和功能多样性，标志着该领域正从“被动的性能改良”转向“主动的功能创造”。不过，从实验室走向产业化仍面临平衡感官与营养、克服原料差异与工艺放大瓶颈等核心挑战。未来仍需深化凝胶化动力学的原位解析与凝胶性能的理性设计研究，推动多种策略的智能化集成，挖掘非传统植物蛋白资源（如微藻蛋白、土豆蛋白、藜麦蛋白等）并建立其改性策略与应用场景的匹配关系。通过跨学科协同与“产学研”融合，植物蛋白凝胶有望在生物医学、柔性电子及循环经济材料等领域发挥关键作用，为可持续食品与材料体系提供重要支撑。 
江苏科技大学粮食学院徐慧为该文的通信作者，杨帅伶为第一作者。
该研究得到了国家自然科学基金青年基金（32401977）的资助。
全文链接：
《植物蛋白凝胶性能的强化策略与机理研究进展》

杨帅伶, 李文亭, 徐慧. 植物蛋白凝胶性能的强化策略与机理研究进展[J]. 中国农业科学, 2026, 59(14): 3162-3184.

YANG ShuaiLing, LI WenTing, XU Hui. Advances in Reinforcement Strategies and Mechanisms of Plant- Based Protein Gel Properties[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(14): 3162-3184.

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《中国农业科学》是中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会共同主办的以农业为核心的多学科综合性学术期刊。是中文核心、科技核心、CSCD Q1区期刊，是科协支持的卓越期刊。在多家第三方评价系统中，评价总分多年保持在农业综合类期刊中的首位。现为半月刊，设有“作物遗传育种•种质资源•分子遗传学；耕作栽培•生理生化•农业信息技术；植物保护；土壤肥料•节水灌溉•农业生态环境；园艺；食品科学与工程；畜牧•兽医”等栏目。

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