Гидрогель: разнообразие структур и применение в пищевой науке

Гидрогели представляют собой мягкие, насыщенные водой материалы, состоящие из трёхмерных сшитых сетей. Они привлекают значительное внимание благодаря разнообразию функциональных свойств и широкому спектру применений, включая мягких роботов и актуаторы, растяжимые электронные устройства, материалы для тканевой инженерии, системы доставки лекарственных веществ с контролируемым высвобождением, биомедицинские материалы, пищевую науку и (био)сенсоры. В целом гидрогелевая наука охватывает четыре ключевых аспекта: источники полимеров, формирование структуры, функции геля и применение гелей. Основываясь на принципе «структура определяет функцию», считают, что рациональное проектирование структуры позволяет эффективно регулировать функции и области применения гидрогелей. Поэтому в данном обзоре центральное внимание уделено «структуре», а механизмы сшивания и структурное разнообразие гидрогелей обобщены всесторонне. Кроме того, гидрогели обладают значительным потенциалом применения в пищевой науке. В связи с этим особое внимание в обзоре уделено использованию гидрогелей в области питания и здоровья, пищевой инженерии и переработки пищевых продуктов, а также безопасности пищевых продуктов. Предполагается, что данный обзор не только послужит справочным материалом для углубления комплексного понимания принципов структурного проектирования гидрогелей, но и предложит перспективные направления их применения в пищевой науке.