负载肉桂醛的气体辅助静电纺丝纳米纤维制备及性质探究

利用气体辅助静电纺丝技术制备负载0%、0.1%、0.5%、1.0%(质量分数)肉桂醛的明胶/玉米醇溶蛋白纳米纤维。通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和热力学分析探究纳米纤维微观变化。通过机械性能,水蒸气透过率以及抗氧化、抗菌揭示宏观性质。结果表明,采用气体辅助静电纺丝技术可将天然高分子纳米纤维的产率提升至传统方式的10倍,给料速率从传统的1.0 mL/h提升至10.0 mL/h。肉桂醛/明胶/玉米醇溶蛋白纳米纤维直径随肉桂醛添加量的增加无显著性变化,纤维分布均匀。红外光谱分析表明,肉桂醛与蛋白通过氢键相互作用。负载肉桂醛的纳米纤维水蒸气透过率均显著低于明胶/玉米醇溶蛋白纳米纤维,说明负载疏水性的肉桂醛能抑制水分子透过纳米纤维膜。拉伸测试表明,肉桂醛的添加对纳米纤维的断裂伸长率有显著增加,但是对其拉伸强度和杨氏模量无显著影响。抗氧化能力评估发现,1.0%肉桂醛纳米纤维对Fe³⁺具有较强还原能力。通过抑菌圈法分析发现,肉桂醛/明胶/玉米醇溶蛋白纳米纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显抑制作用。     

复合增塑剂对玉米醇溶蛋白膜性能的影响

以木糖醇和甘油为复合增塑剂制备出木糖醇/甘油/玉米醇溶蛋白膜。通过TGA、扫描电镜、红外光谱及电子织物强力机研究玉米醇溶蛋白膜的热性能、微观结构及力学性能。结果表明:在160℃之前膜性能稳定,与纯玉米醇溶蛋白膜相比,添加复合增塑剂后玉米醇溶蛋白膜表面产生了多孔结构,随木糖醇含量增加孔洞结构有增大的趋势,抗拉强度略有下降,伸长率有所提高。     

超临界CO2反溶剂法制备大豆异黄酮-玉米醇溶蛋白复合纳米颗粒

通过超临界CO₂反溶剂法制备大豆异黄酮-玉米醇溶蛋白复合颗粒。采用原子力显微镜观察发现,荷载大豆异黄酮的玉米醇溶蛋白分子可以形成球形颗粒。以玉米醇溶蛋白的自组装特性为基础,改变玉米醇溶蛋白与大豆异黄酮的比例,能使两者形成的复合颗粒的数量平均粒径不超过200nm,其表面负电荷分布在-22.7^-34.8mV之间。通过差示扫描量热法、傅里叶变换红外光谱分析表明,氢键、疏水相互作用是玉米醇溶蛋白与大豆异黄酮形成复合颗粒的主要作用力。      

静电纺丝法制备玉米醇溶蛋白基纳米纤维抗菌膜

利用静电纺丝技术制备负载百里香酚的玉米醇溶蛋白基纳米纤维抗菌膜,并研究其微观结构、表面接触角、水汽透过率和抗菌物质释放率等性质。实验结果表明,当玉米醇溶蛋白与百里香酚质量比为10∶1时,纳米纤维膜具有一定缓释抗菌物质的能力,其水汽透过率为4. 32 g·mm/(m~2·h·k Pa),表面接触角为104. 36°,表明该膜具有良好的透气性及疏水稳定性,且由于其安全性特别适合医用敷料等方面的应用。当玉米醇溶蛋白与百里香酚质量比为5∶1～1∶1时,纳米纤维抗菌膜对大肠杆菌有一定的抗菌效果,最小抑菌圈直径为8. 68 mm,最大抑菌圈直径为20. 42 mm。     

纳米TiO2对魔芋葡甘聚糖/玉米醇溶蛋白复合膜结构和性能的影响

本文以魔芋葡甘聚糖、玉米醇溶蛋白为成膜基质,添加不同含量（1%、2%、3%）的纳米TiO₂,以流延方式制备纳米TiO₂/魔芋葡甘聚糖/玉米醇溶蛋白复合膜,并对复合膜的微观结构、热性能、力学性能、疏水性、水蒸气透过率和抑菌性能进行了分析。结果表明,纳米TiO₂与魔芋葡甘聚糖、玉米醇溶蛋白间发生相互作用,有良好的相容性;添加纳米TiO₂使复合膜表面粗糙度增加,复合膜热稳定性和疏水性增强,力学性能降低;纳米TiO₂添加量为1% wt时,复合膜的水蒸气透过率（5.7×10?13 g·cm/（cm2·s·Pa））和溶胀率（16.4%）最小,水接触角值（99.6 °）最大;复合膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有明显的抑制作用,对枯草芽孢杆菌的抑制作用不明显。本研究为纳米TiO₂/魔芋葡甘聚糖/玉米醇溶蛋白复合膜作为包装材料的开发与应用提供一定参考依据。     

负载丁香酚/纳他霉素的玉米醇溶蛋白膜的制备、性能及其应用

以玉米醇溶蛋白、纳他霉素、丁香酚、甘油、乙醇为原料,采用流延法制备成负载丁香酚/纳他霉素的玉米醇溶蛋白膜,通过单因素实验对成膜工艺进行优化。并将负载丁香酚/纳他霉素的玉米醇溶蛋白膜涂膜于柑橘表面进行保鲜。结果表明:当玉米醇溶蛋白和80%乙醇固液比1∶10(g/mL),纳他霉素含量0.05%,丁香酚含量10ug/0.05%纳他霉素,甘油浓度为玉米醇溶蛋白的20%时,膜的拉伸强度7.6MPa,红外光谱图和差热分析图表明添加物没有改变玉米醇溶蛋白的主要结构且具有良好的相容性。柑橘表面涂膜保鲜实验结果表明,负载丁香酚/纳他霉素的玉米醇溶蛋白膜涂膜处理保鲜显著。     

包载山苍子油的醇溶蛋白纳米粒子对明胶膜结构和性能的影响

本文以明胶、玉米醇溶蛋白和山苍子油为基材,通过流延法制备包载山苍子油的醇溶蛋白纳米粒子/明胶复合膜,研究了纳米粒子与明胶的相互作用,以及不同纳米粒子添加量对复合膜的透光性、微观结构、热稳定性、机械性能、疏水性、抑菌和抗氧化性能的影响。结果表明,纳米粒子与明胶之间发生了氢键相互作用,具有良好的相容性。随着纳米粒子添加量的增大,复合膜的透明度显著降低,其疏水性和抗氧化性显著增强（P<0.05）。复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有明显的抑菌活性,其抑菌圈直径分别为（9.17～10.00） mm和（10.02～11.10） mm。当纳米粒子分散液添加量为30%(v/v)时,复合膜的截面最致密,其热稳定性最好,断裂伸长率最大。本研究为开发含有山苍子油的食品活性包装材料提供了一定的参考依据。     

静电纺丝玉米醇溶蛋白-肉桂醛水果保鲜膜的制备及应用

我国果蔬腐烂率高达20%～30%,亟待通过构建生物基水果保鲜膜延长水果的货架期。该文利用静电纺丝技术制备具有高比表面积的生物基玉米醇溶蛋白-肉桂醛（zein-cinnamaldehyde,Z-CA）水果保鲜膜,探究玉米醇溶蛋白和肉桂醛之间的互作关系,以及不同肉桂醛浓度对Z-CA膜的微观形貌、疏水性、乙烯吸附性和抑菌性的影响,评价Z-CA膜对香蕉的保鲜效果。研究结果表明,玉米醇溶蛋白与肉桂醛之间存在氢键作用,静电纺丝Z-550CA膜具有良好的纤维形貌、乙烯吸附效率[（7.73±1.57）mg/（m3·h）]、疏水性（131.14±7.96）°和抑菌性能,能够有效延长香蕉的货架期。     

叶醛/玉米醇溶蛋白纳米纤维膜的制备及其在金枪鱼保鲜中的应用

为开发新型包装材料延长金枪鱼货架期,以玉米醇溶蛋白（Zein,ZN）和叶醛（Leaf aldehyde,LA）为原料采用同轴静电纺丝技术制备LA/ZN抗菌纳米纤维膜,通过扫描电子显微镜、红外光谱、差示扫描量热分析LA/ZN纳米纤维膜的形貌和结构并探究了纤维膜的抗菌机制,考察了LA/ZN纳米纤维膜对金枪鱼的保鲜效果。结果表明,LA/ZN纳米纤维膜的具有线性形态、表面光滑,纤维直径均匀分布于475～575 nm;LA在玉米醇溶蛋白中的包封是一个物理过程,在静电纺丝过程中,成分之间没有发生化学相互作用;加入LA后,膜的初始熔化温度有所降低;LA具有广谱抑菌性,能够使细菌细胞壁和细胞膜受到损伤,胞内蛋白质、DNA等大分子物质泄漏,导致细菌死亡。此外,4℃金枪鱼保鲜实验结果表明LA/ZN纳米纤维膜能有效降低鱼肉菌落总数、挥发性盐基氮含量以及组胺含量,延缓鱼肉质地劣变,使金枪鱼片的货架期延长3 d。LA/ZN纳米纤维膜良好的保鲜性能有望在水产品保鲜得到应用。     

丁香酚/玉米醇溶蛋白纳米粒子膜的制备及表征

采用反溶剂法构建了丁香酚/玉米醇溶蛋白纳米粒子体系,并将荷载丁香酚的玉米醇溶蛋白纳米粒子制备成纳米粒子膜。以膜的厚度、透光率、机械性能、白度、水蒸气透过系数和透油系数为指标,确定最佳制备工艺条件,并对该条件下制备的产品的抗菌性质进行测定。制得的丁香酚/玉米醇溶蛋白纳米粒子粒径在255~390nm,且具有较好分散度。最佳制膜条件为:玉米醇溶蛋白和80%乙醇固液比为1∶10(g/ml)、甘油质量分数为20%、丁香酚质量浓度为20μg/ml。该条件下制备的产品为淡黄色,较薄,无异味,有较好的机械性能,抗菌性较好。     

添加丁香精油对玉米醇溶蛋白膜性能及结构的影响

以玉米醇溶蛋白为原料制备可食性膜,将丁香精油添加到玉米醇溶蛋白膜中,研究其对玉米醇溶蛋白膜物理性能及微观结构的影响。结果表明,丁香精油体积分数在0.5%～2.0%范围内时,随着体积分数的增加,玉米醇溶蛋白膜的厚度、断裂伸长率和水蒸气透过系数逐渐增加。丁香精油体积分数为0.5%～1.0%时,玉米醇溶蛋白膜的拉伸强度显著增加（P＜0.05）。添加丁香精油改善了膜的机械性能,增加了阻光性和透湿性。通过红外光谱和扫描电镜分析表明,添加丁香精油并未显著改变玉米醇溶蛋白的结构,且添加丁香精油的成膜液在干燥过程中会产生微孔,使得玉米醇溶蛋白膜的表面粗糙不均匀。     

玉米醇溶蛋白/聚环氧乙烷同轴静电纺丝负载姜黄素及其释放特性

玉米醇溶蛋白作为生产淀粉的副产物,大多应用在饲料方面,利用率低,本实验借助静电纺丝技术高值化利用玉米醇溶蛋白得到纳米纤维膜,并用于抗菌方面的研究。通过同轴静电纺丝技术研发具有核/壳结构负载姜黄素的玉米醇溶蛋白（Zein）纳米纤维,即将姜黄素负载在Zein和聚环氧乙烷（Polyethylene oxide,PEO）组成的三种核/壳结构纳米纤维中,并以透射电镜（TEM）、紫外分光（UV）、红外光谱（FT-IR）和XRD等进行相关表征。循环伏安（CV）的释放动力学研究表明在负载量为0.226、0.260、0.264 mg的基础上,姜黄素的封装效率达到96.02%、95.00%、90.15%,与姜黄素对Zein的亲和力略强于PEO一致;通过对姜黄素的电化学特性研究,发现玉米醇溶蛋白包聚环氧乙烷膜的缓释作用最好;借助SEM可以观察到姜黄素释放后纤维膜会出现孔洞,原有的结构遭到破坏;抗菌性研究发现,金黄色葡萄球菌比大肠杆菌的对姜黄素含量更敏感。同轴静电纺丝制得的负载姜黄素纳米纤维可用于功能性食品及生物医用产品的保鲜及贮藏保质。     

Improved incorporation and stabilisation of β-carotene in hydrocolloids using glycerol

In this paper, a novel method for the incorporation of the antioxidant β-carotene in hydrocolloid matrices is presented, which consists on the use of glycerol as the vehicle for incorporation. This alcohol has been observed to greatly photostabilise the carotenoid molecule within the hydrocolloid matrices without greatly affecting the mechanical properties of the materials. The UV stability of β-carotene in the different hydrocolloid films developed (including starch, soy protein, whey protein concentrate, gelatin and zein) has been studied using UV/visible spectrophotometry, colorimetry and Raman spectroscopy. Raman images of the materials were also generated in order to ascertain the dispersion of the antioxidant within the hydrocolloid materials and it was observed that β-carotene was partially agglomerated in certain areas of the film, fact that could also contribute to enhance the stability of the bioactive molecule.     

Spatial distribution of lipids modulated by phase separation in emulsified films and the effects on structure-function relationships

The aim of this work was to develop a novel strategy to modulate the spatial distribution of paraffin in emulsified films via tuning phase separation behaviors among zein/gelatin (ZG) matrix, and to elucidate their structure-function relationships. Three phase separation behaviors within ZG matrix, namely, the zein-dominated, gelatin-dominated and ZG-macro phase separation, were developed. When the ZG matrix was tuned to ZG-macro or gelatin-dominated phase separation, the successive or partial bilayer films can be developed due to the spatial distribution of paraffin as the floating layer. While, when zein-dominated phase separation was created, paraffin uniformly distributed as dispersed phase, forming films with monolayer structure. Surface distribution of paraffin, detected by AFM, revealed that distinct interactions between paraffin and zein or gelatin drove the distribution pattern. The bilayer structure more effectively enhanced water barrier properties of films and performed preferable mechanical properties but at the expense of optical properties, whereas the release property of oregano essential oil and tea polyphenol was dominated by the chemistry nature of film matrixes rather than the spatial distribution. This study adds new knowledges to the rational design of emulsified films by tuning the spatial distribution of lipids.     

聚丙烯腈/羧基丁苯乳胶复合纳米纤维膜的制备及其性能

为提高静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜的力学性能,将羧基丁苯乳胶(SBR)与PAN纳米纤维膜通过溶液浸泡进行复合,制备了一系列PAN/SBR复合纳米纤维膜,研究了SBR质量分数对PAN纳米纤维膜表面形貌、化学结构、润湿性能、热性能和力学性能的影响.结果表明:SBR以物理粘结的形式与PAN纳米纤维膜复合在一起,随着SB...     

Preparation of pickering emulsion stabilised by Zein/Grape seed proanthocyanidins binary composite

This paper introduced a kind of binary composite particle constructed by zein particles and grape seed proanthocyanidins (PAs). The physicochemical performance of the zein/PAs complex colloidal particles (ZPAPs) was systematically evaluated. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) showed that the interactions between zein and PAs were mainly hydrogen bonds and hydrophobic interactions. The three-phase contact angle (θo/w) of zein particles was around 120.7 ± 0.7°, and it was decreased to 100.8 ± 0.6° after the addition of PAs, indicating that ZPAPs were more suitable for stabilising Pickering emulsion. ZPAPs stabilised peanut oil Pickering emulsion (ZPAPEs) at 0.5–0.7 (v/v) oil fractions had no obvious phase separation during a 30-day storage, indicating its good storage stability. Rheological results showed that ZPAPEs had excellent plasticity and viscoelasticity. Confocal laser scanning microscopy (CLSM) showed that particles had stably anchored on the surface of oil droplets which could effectively prevent from Ostwald ripening. The incorporation of PAs to zein endowed zein with stronger affinity, thus enhancing the stability of Pickering emulsion. This research constructed a new novel food-grade emulsifier to prepare Pickering emulsion with potential applications, and further broaden the bioavailability of PAs.     

取向排列丝素蛋白/聚已内酯复合纳米纤维膜的双轴向拉伸性能

 以滚筒为收集装置,用静电纺丝技术制备了有序排列的丝素蛋白/聚己内酯（SF∕PCL）复合纳米纤维膜。利用FE-SEM和MATLAB软件对不同转速下收集的SF/PCL纳米纤维的形貌及排列有序程度进行表征;利用双轴拉伸试验仪对纳米纤维膜的力学性能进行测试。结果表明：滚筒转速越大,纳米纤维排列有序程度越高;纳米纤维膜力学性能表现出各向异性,同时具有明显的非线性和非弹性。对实验曲线进行拟合,建立了纳米纤维膜在双轴循环拉伸作用下的拉伸负荷-伸长率数学模型。以滚筒转速4.70m/s的试样为例,数学模型拟合曲线与实验曲线具有较高的一致性。     

玉米醇溶蛋白/乳清蛋白纤维核复合纳米粒稳定 Pickering乳液的制备与性质

以玉米醇溶蛋白和乳清蛋白为原料,利用反溶剂共沉淀法制备玉米醇溶蛋白/乳清蛋白纤维核复合纳米粒,并与玉米油高速剪切制备Pickering乳液。探究了复合纳米粒在不同pH下的乳化性,以及复合纳米粒添加量对Pickering乳液粒径、微观形貌、储藏稳定性及流变学特性的影响。结果表明：玉米醇溶蛋白与乳清蛋白纤维核复合后乳化性显著提高,制备的Pickering乳液类型为水包油型;随着复合纳米粒添加量的增加,Pickering乳液粒径先减小后稍增大,添加量大于3 g（100 mL玉米油）后无显著性差异;在复合纳米粒添加量为4 g（100 mL玉米油）时,Pickering乳液油滴大小均一,储藏稳定性最好;Pickering乳液为假塑性流体,随复合纳米粒添加量的增加,表观黏度先减小后增大。     

Nanofibre-based bilayer biopolymer films: enhancement of antioxidant activity and potential for food packaging application

This study aimed to enhance the antioxidant property of biopolymer film without the incorporation of external agents. The active bilayer film with improved antioxidant activity has been developed by electrospinning zein, a prolamine of corn as nanofibre (average diameter of 286 nm) on solvent cast chitosan film. Zein nanofibres exhibited a slight increase in antioxidant activity as compared to solvent cast zein film. But, zein nanofibre coating on chitosan films significantly improved its antioxidant activity from 12.41% to 44.17%. The developed bilayer films were evaluated for its ability to prevent browning in minimally processed apple slices and compared with those of chitosan and zein films plasticised with polyethylene glycol. Higher surface to volume ratio and better affinity of zein nanofibres in the bilayer film helped enhance its anti-browning ability. Thus, zein nanofibre-coated chitosan bilayer films can be used as an effective anti-browning packaging material for the packing of minimally processed fruits.