DOI: 10.1016/j.foodres.2022.112093
食品工业需要可持续且能够智能输送抗菌剂的活性包装系统。在这项工作中,研究者引入了一种受叶片气孔启发的简便策略,以EVOH作为“气孔”,在不同的相对湿度下巧妙地触发百里香酚的释放。采用同轴静电纺丝将百里香酚包封在乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)中,形成核壳纳米纤维(百里香酚/EVOH)。通过透射电子显微镜证实了纳米纤维的核壳结构。相对湿度(RH)可以触发百里酚的释放,并且纳米纤维在90%RH下比在30%RH下会释放更多的百里酚。此外,这种功能化纳米纤维在体外对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出优异的抗菌活性,且具有良好的生物相容性。将所制备的纳米纤维膜用于水果保鲜,观察发现其可延长草莓的保质期。感官分析表明,百里香酚/EVOH纳米纤维处理的草莓味道接受度较高。综上,这项工作为包装膜的设计提供一种创新型方法。
图1.光照下叶片气孔开放(A)以及湿度下EVOH分子链迁移的示意图(B)。
图2.通过同轴静电纺丝制备核壳纳米纤维的示意图。
图3.在不同外加电压下制备的百里酚/EVOH纳米纤维的SEM图像:10kV(A)、15kV(B)和20kV(C)。以不同流速比制备的百里酚/EVOH纳米纤维的SEM图像:1:3(D)、1:6(E)和1:8(F)。百里酚/EVOH纳米纤维的水接触角(G)和直径分布(H)。
图4.百里酚/EVOH纳米纤维的核壳结构。百里酚/EVOH纳米纤维的TEM显微照片和EVOH纳米纤维膜的水接触角(A)。核和壳的直径(B)。
图5.纯百里酚、EVOH纳米纤维膜和百里酚/EVOH纳米纤维膜的FTIR光谱(A)、1700cm-1至1000cm-1范围内的放大图(B)和UV-vis光谱(C)。
图6.在30%RH和90%RH条件下,纯百里酚和封装在百里酚/EVOH纳米纤维膜中的百里酚的累积释放曲线。
图7.百里酚/EVOH和EVOH纳米纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性(A),以及大肠杆菌(B)和金黄色葡萄球菌(C)的存活率。
图8.百里酚/EVOH和EVOH纳米纤维的生物相容性。百里酚/EVOH和EVOH纳米纤维的细胞活力(A)和LIVE/DEAD染色图像(B)。
图9.抗菌包装测试系统(A)和不同材料包装的草莓在一周内的保存情况(B)。
图10.第1天(A)和第7天(B),储存在对照组、EVOH纳米纤维和百里酚/EVOH纳米纤维中的草莓的感官评分。