静电纺丝技术包埋生物活性物质用于食品活性包装的研究进展

2021-10-31 11:26孙继帅段孟霞姜海鑫童彩玲吴春华
食品科学 2021年19期
关键词:纺丝静电抗菌

孙继帅,段孟霞,姜海鑫,童彩玲,庞 杰,吴春华

(福建农林大学食品科学学院,福建 福州 350002)

静电纺丝技术是利用高压静电场作用实现将纺丝液制备为纳米纤维的一项技术。随着静电纺丝技术的不断推广与发展,可用作静电纺丝的原料日益增多,主要包括天然生物聚合物和合成聚合物。静电纺丝技术在一些领域的应用普及已十分成熟,如在纳米过滤材料、电池制备以及组织工程等众多领域。然而,目前静电纺丝技术在食品领域的开发利用还远远不够。食品活性包装是现阶段食品领域的研究热点之一。利用静电纺丝技术包埋生物活性物质制备功能化纳米纤维膜用于食品活性包装有以下优点:1)制备工艺简单、原料来源广泛、成本低;2)制得的纳米纤维膜比表面积大;3)可有效对生物活性物质进行包埋;4)生物活性物质分布均匀,缓释效果佳;5)静电纺丝技术对生物活性物质的影响较小,能保障生物活性物质的功能特性免受损害。针对当前研究热点,本文对近年来有关静电纺丝技术包埋生物活性物质用于食品活性包装的研究进行了归纳总结,最后对静电纺丝技术的应用进行了分析与展望,以期为静电纺丝技术在食品活性包装领域的应用普及提供一定的参考。

1 静电纺丝技术概述

静电纺丝技术经历了不断发展升级的过程,Formhals[1]早在1934年就对静电纺丝技术申请了发明专利,然而直到20世纪90年代静电纺丝技术才开始受到人们的关注并被应用于生产实践[2]。发展至今,静电纺丝技术凭借出色的性能在多个领域具有广泛的应用,如生物材料制备、组织工程应用、生物传感器、电池、电容器和膜生物医学、药物载运、活性物质包埋、酶固定化、高效过滤等[3-4]。传统静电纺丝装置及工作过程如图1所示,主要由高压电源、注射器/泵和接收板3 个部分组成。静电纺丝工作的原理为,当静电纺丝装置接通电源后,随着注射器/泵匀速推注,金属针头末端出现呈半球状液滴的纺丝液,液滴在高压静电场的静电斥力作用下表面产生电荷,当电压达到临界值时,表面斥力大于其自身表面张力,液滴被拉成圆锥形,形成泰勒锥结构。当液滴从泰勒锥末端喷射出来,纺丝液进一步拉伸、细化和劈裂,溶剂快速挥发,纺丝液会快速地固化在接收板上形成均匀纳米纤维膜。

图1 静电纺丝装置及工作过程示意图[2,5]Fig. 1 Schematic illustration of the electrospinning device and working process[2,5]

1.1 静电纺丝的分类

根据接收装置、针头类型、生物活性物质包埋方式等可将静电纺丝技术分为多种类型。根据接收装置可分为平板静电纺丝、滚筒静电纺丝和多电极式静电纺丝[6];根据针头类型可分为单轴静电纺丝、同轴静电纺丝、三轴静电纺丝和多针头静电纺丝[6];根据包埋生物活性物质的方式可分为单轴共混静电纺丝、同轴静电纺丝和乳液静电纺丝(电纺丝纳米纤维如图2所示)[7]。近年来,利用单轴共混静电纺丝、同轴静电纺丝和乳液静电纺丝制备负载生物活性物质的纳米纤维研究日益增多,下文对其进行着重介绍。表1总结并比较了上述3 种包埋生物活性物质的静电纺丝方法。

图2 3 种不同类型静电纺丝纳米纤维示意图[7]Fig. 2 Schematic diagrams of three different types of electrospun nanofibers[7]

表1 3 种不同类型包埋生物活性物质的静电纺丝方法的比较Table1 Comparison of three different types of electrospinning methods for encapsulating bioactives

1.1.1 单轴共混静电纺丝

单轴共混静电纺丝包埋活性物质就是将生物活性物质与用于静电纺丝的原料复配成纺丝液以制备成具有生物活性的静纺纳米纤维膜。通过单轴共混静电纺丝,生物活性物质被固定于纳米纤维上,从而对生物活性物质起到保护作用。为提高生物活性物质的活性,国内外研究者利用单轴共混静电纺丝展开了大量研究,诸如对姜黄素[8]、月桂酸盐[9]、白藜芦醇、精油[10]、抗氧化肽类[11]等进行单轴共混静电纺丝,从而提高其缓释效果和活性稳定性。Mahmud等[12]将姜黄素包埋于聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)静纺纳米纤维膜中,通过交联处理,姜黄素的缓释效果和抗菌效果明显提高,同时也改善了纳米纤维膜的热稳定性等性能。Li Linlin等[13]通过单轴共混静电纺丝制备了负载白藜芦醇的明胶/玉米醇溶蛋白纳米纤维膜,结果显示负载白藜芦醇的纳米纤维膜缓释效果良好,其抗氧化性能和抗菌性能显著提高,可用作食品活性包装材料。

1.1.2 同轴静电纺丝

同轴静电纺丝与传统静电纺丝的工作原理相同,只不过同轴静电纺丝需要借助外接喷头装置以制备核壳型结构的纳米纤维[7]。常见的同轴静电纺丝装置如图3所示,此装置需要两个注射器/泵,分别装有用于静电纺丝的核层纺丝液和壳层纺丝液,两个注射器/泵可单独控制推注速度,核液和壳层液将在针头末端处相汇,在静电场的作用下,核层纺丝液和壳层纺丝液会从针头处喷出,在剪切力的作用下,核层纺丝液沿着壳层纺丝液进行同轴运动,在空气中高速运动伴随着纺丝液溶剂的快速挥发,得到核壳型结构纳米纤维。利用同轴静电纺丝技术将生物活性物质包埋在纳米纤维核层,通过壳层对其进行保护,使其免受外界环境的影响,提高其活性稳定性。在食品活性包装方面,核壳型纳米纤维膜通过控制生物活性物质的释放速率,以达到长期有效保持食品品质的目的。Yao Zhichao等[14]利用同轴静电纺丝技术,以橙子精油为核层溶液、玉米醇溶蛋白溶液为壳层溶液制备核壳型结构纳米纤维,结果显示橙子精油的包封率达53%以上,无细胞毒害性,且具有良好的抗菌性能。Rojas等[15]研究对比了包埋姜黄素的单轴混纺和同轴静电纺丝纳米纤维膜的释放效果,结果显示单位时间内同轴静电纺丝制备的纳米纤维膜内部姜黄素的释放量远低于传统单轴混纺纳米纤维膜的释放量,且纳米晶纤维素的加入加固了核壳结构纳米纤维膜的壳层,显著提高了姜黄素的活性稳定性和缓释效果。

图3 常见同轴静电纺丝装置示意图Fig. 3 Schematic diagram of the common coaxial electrospinning device

1.1.3 乳液静电纺丝

乳液静电纺丝是利用乳液基纺丝液(油包水型乳液和水包油型乳液),生物活性物质被包于乳液内部,然后通过静电纺丝拉伸制备成核壳纳米纤维,生物活性物质被包埋于纳米纤维内部,其生物活性得到较好的保护[16]。目前对利用乳液静电纺丝包埋生物活性物质制备纳米纤维膜应用于食品活性包装领域的研究甚少,相关研究主要集中应用于医学方面药物的包埋缓释。García-Moreno等[17]采用乳液静电纺丝将鱼油包埋于PVA纳米纤维中,提高了鱼油的物理和氧化稳定性,同时也避免了其他包埋方法中因使用有机溶剂而对鱼油品质产生的不良影响。魏娜等[18]为解决抗菌活性包装中精油包埋的问题,通过乳液静电法制备了外壳为羧甲基壳聚糖,内核为百里香精油的纳米纤维,结果显示,所制备的负载百里香精油的纳米纤维膜中活性成分的缓释使其对实验受试细菌和真菌均有较好的抗菌效果,适用于食品活性包装。

综上可知,虽然以上3 种静电纺丝都可以作为食品活性包装用来包埋生物活性物质,但同轴静电纺丝和乳液静电纺丝因可实现核壳结构,对生物活性物质具有更好的包埋和保护作用,且缓释效果更好,可显著地延长食品的货架期。尽管同轴静电纺丝和乳液静电纺丝具有较大的结构优势,但目前关于静电纺丝包埋生物活性物质的研究仍以单轴共混纺丝居多,单轴共混静电纺丝因其操作更简单、功能特性强等优势得到国内外研究者们的广泛关注。

1.2 静电纺丝成形影响因素

静电纺丝过程中,纺丝成形效果与纺丝溶液的性质(聚合物性质、溶剂性质、黏度、电导率、表面张力等)、工艺参数(施加电压、接收距离、纺丝液流速等)和环境参数(纺丝环境温湿度等)等因素有关[19],以上因素共同制约着纳米纤维的成形效果。

1.2.1 静电纺丝液性质

静电纺丝液中,所选用纺丝材料的种类不同,其相对分子质量也不相同,相对分子质量高的材料比相对分子质量低的材料更易发生缠结,纺丝液的黏度也会受到影响。所用溶剂挥发性好,纤维易产生多孔结构;反之挥发性不好,则易得到扁平纤维,且纤维易黏连。若溶剂导电性好,易得到连续纤维。值得注意的是,并不是纺丝液的黏度越高纺丝效果越好[20]。静电纺丝过程中,若纺丝液浓度过高,高黏度的纺丝液极易堵塞纺丝针头而形不成连续的射流。若纺丝液的电导率比较高,一般通过加盐改善纺丝液的导电能力[19]。此外,降低纺丝液的表面张力有利于连续均匀的纳米纤维的形成。

1.2.2 静电纺丝工艺参数

静电纺丝过程中,施加电压、纺丝液流速、接收距离等静电纺丝工艺参数对纺丝效果影响比较大。施加电压的改变会影响静电纺丝机内部的电场力,电场力的变化与所得到的纳米纤维直径直接相关。一般地,电场力增大,纳米纤维的直径会变小,但在过高的电场力作用下极易形成串珠状纤维且使纤维直径增大。在静电纺丝喷头尺寸和其他因素一定的条件下,纺丝液流速增加和接收距离减小,所得纳米纤维的直径会增加,同时易形成串珠状纤维。在静电纺丝过程中,保持合适的纺丝液流速和接收距离,有助于连续均匀纳米纤维的形成[7,20]。1.2.3 静电纺丝环境参数

环境温湿度也会对静电纺丝的成纤效果有一定影响。温度的升高一方面有助于降低纳米纤维的直径;另一方面可以加快纺丝液溶剂的挥发。研究表明,环境湿度对纳米纤维直径的影响也十分明显,环境湿度增加,纤维表面易形成多孔结构[21-22]。另外,空气的流动速率增加,溶剂挥发加快,纤维直径会增大且易形成多孔结构。

2 基于静电纺丝技术的食品活性包装分类

包装作为食品加工中的一道工序,起着至关重要的作用,可为众多食品提供保护作用[23]。食品活性包装是食品包装领域的研究热点之一,其中研究最多的是抗氧化和抗菌这两种功能性活性包装。一般而言,传统的食品包装材料仅可阻止外界因素对食品品质的破坏,延长食品的货架期,包装材料自身不具有任何功能特性。有研究发现可向传统食品包装中适当地添加抗菌剂、抗氧化剂等活性物质,赋予包装材料一定的功能活性,如抗氧化性、抗菌性等[7]。然而通过聚合物与活性物质共混烘干制得的活性包装材料,其内部的功能活性极容易被破坏,起不到较好的功能效果。静电纺丝技术作为一种非热加工技术,可制得比表面积大、孔径小和孔隙率高的功能化纳米纤维,能显著提高活性物质的功能稳定性和利用度[4]。目前,基于静电纺丝技术制备的食品活性包装,可分为抗氧化活性包装和抗菌活性包装[7]。通过静电纺丝技术制备的功能化纳米纤维膜具有较强的功能活性,适用于食品活性包装,抗氧化和抗菌静电纺纳米纤维用于食品活性包装的示意图如图4所示。

图4 抗氧化和抗菌静电纺丝纳米纤维用于食品活性包装示意图Fig. 4 Schematic diagram of antioxidant and antibacterial electrospun nanofibers for food active packaging

2.1 抗氧化活性包装

利用静电纺丝技术制备的抗氧化活性包装通常将具有抗氧化功能的生物活性物质包埋于纳米纤维膜中,通过生物活性物质从膜中释放起到对食品的保护作用。Li Linlin等[24]将丁基羟基茴香醚包埋于明胶纳米纤维膜中并将其应用于草莓的包装,结果表明该纳米纤维膜可有效延长草莓的货架期。Nilsuwan等[25]构建了单层或双层明胶纳米纤维膜并将表没食子儿茶素没食子酸酯包埋于其中,结果表明负载表没食子儿茶素没食子酸酯的单层或双层明胶纳米纤维膜适用于易发生脂质氧化的油的活性包装。Hosseini等[11]将抗氧化肽包埋壳聚糖/PVA纳米纤维中并用于食品活性包装,结果发现纳米纤维的抗氧化性能明显提高,包封率高达94%。Aydogdu等[26]制备了没食子酸/羟丙基甲基纤维素/聚环氧乙烷纳米纤维膜,该纤维膜有效地抑制了贮存过程中核桃的氧化变质。

2.2 抗菌活性包装

利用静电纺丝技术制得的抗菌活性包装通常是将抗菌活性物质包埋于纳米纤维膜中或利用具有抗菌的纺丝物质直接进行纤维膜制备,以达到抗菌保鲜的作用。常见的生物聚合物壳聚糖本身就具有抗菌性能,静电纺丝得到的壳聚糖纳米纤维膜具有一定的抗菌活性,可用于食品活性包装。为提高壳聚糖纳米纤维的抗菌性能,有研究者将抗菌活性物质包埋于复合纳米纤维中,所制得的复合纳米纤维膜具有较好的抗菌性能[9,27]。Wang Hualin等[8]将姜黄素包埋于玉米醇溶蛋白纳米纤维中,增强了玉米醇溶蛋白纳米纤维的抗菌性,具备用于食品活性包装的潜力。Li Linlin等[13]将白藜芦醇包埋于明胶/玉米醇溶蛋白纳米纤维中用于猪肉的抗菌保鲜,结果表明该纳米纤维膜可以显著延长猪肉的货架期。

3 负载生物活性物质的天然生物聚合物或合成聚合物基静电纺丝纳米纤维膜在食品活性包装中的应用

3.1 负载生物活性物质的天然生物聚合物基静电纺丝纳米纤维膜在食品活性包装中的应用

近年来,生物聚合物倍受关注,这与其资源丰富、价格低廉、获取容易、安全无毒性、良好的生物复合性和可生物降解性等优点有关[28]。常见的天然生物聚合物可分为蛋白质类和多糖类,如明胶、玉米醇溶蛋白、壳聚糖、果胶、纤维素及其衍生物等[29]。利用天然生物聚合物对生物活性物质进行包埋有助于提高其稳定性。由于蛋白质类天然聚合物是由若干氨基酸通过化学键自由组合成的多肽类化合物,其分子结构具有多个结合位点以及存在静电相互作用、氢键相互作用等作用机制,有助于提高复合体系的稳定性。多糖类聚合物具有良好的生物相容性以及可降解性,其结构携带的官能团可与物质进行相互作用,同样有益于提高复合物体系的稳定性[30]。因此,作为一项新兴的包埋技术,以天然生物聚合物为基质利用静电纺丝技术包埋生物活性物质的研究日益增多。以下主要介绍以明胶、玉米醇溶蛋白、壳聚糖和普鲁兰多糖为基质利用静电纺丝技术包埋生物活性物质在食品活性包装中应用的研究进展。

3.1.1 明胶

明胶作为一种衍生蛋白质,可通过酸、碱、酶或加热处理动物胶原蛋白制得。明胶具有良好的生物相容性、生物降解性、成膜性等,被广泛应用于食品、制药等领域,是包埋活性物质的理想基材[24,31]。Lin Lin等[32]成功地将百里香精油制备成纳米粒子包埋于明胶纳米纤维中,并用于鸡肉保鲜,结果表明负载百里香精油纳米粒子的明胶纳米纤维在没有影响鸡肉本身感官品质的前提下有较好的抗菌活性,其在肉类保鲜方面具有巨大应用潜力。Tang Yadong等[5]采用静电纺丝技术将抗菌性较好的薄荷精油和抗氧化性较好的甘菊精油以一定比例混合包埋于明胶纳米纤维,发现所制备的包埋复合精油的纳米纤维膜功能活性比包埋单一精油的纳米纤维膜强。另外,精油的加入也促使明胶的结构发生变化,所制备的明胶纳米纤维膜性能更趋稳定。以上研究表明明胶基包埋生物活性物质制备的纳米纤维膜在食品活性包装方面具有很大的应用潜力。

3.1.2 玉米醇溶蛋白

玉米醇溶蛋白是玉米经过乙醇提取出的一种疏水性蛋白质,由于其结构中含有一些极性基团,因此不溶于无水乙醇,易溶于乙醇-水溶液[33]。玉米醇溶蛋白具有可再生性、生物降解性以及良好的成膜、缓释以及高阻隔性等,逐渐受到人们的重视。一般地,常用来静电纺丝玉米醇溶蛋白的溶剂有乙醇-水溶液、乙酸-水溶液及甲醇-水溶液等。玉米醇溶蛋白本身不具有功能活性,在食品活性包装制备方面,一般将其与具有生物活性的物质混纺或将生物活性物质包埋于玉米醇溶蛋白基纳米纤维中赋予产品功能生物活性。例如,Wang Hualin等[8]将姜黄素包埋到玉米醇溶蛋白纳米纤维中,探究姜黄素的缓释机制及抗菌效果。结果显示,姜黄素的包封率高达近100%,并且包封后的姜黄素纳米纤维仍具有抗氧化能力。由于在食品模拟液中玉米醇溶蛋白具有良好的稳定性,将其用来保护姜黄素,姜黄素缓释效果良好,同时姜黄素对金黄葡萄球菌和大肠杆菌均有较好的抗菌效果,表明负载姜黄素的玉米醇溶蛋白在食品活性包装领域极具应用潜力。Altan等[34]分别比较了香芹酚包埋于玉米醇溶蛋白和聚乳酸纳米纤维的活性效果。结果显示香芹酚包埋于玉米醇溶蛋白纳米纤维中抗氧化效果和抗菌效果均优于包埋于聚乳酸纳米纤维膜,且在食品模拟实验中,负载质量分数20%香芹酚的玉米醇溶蛋白对霉菌和酵母的抑制率高达99.6%。这说明玉米醇溶蛋白基包埋生物活性物质制备的纳米纤维膜具有良好的缓释保护效果,可延长食品的货架期,为食品活性包装提供了新的途径。

3.1.3 壳聚糖

壳聚糖是甲壳素经脱乙酰制得的,其无毒无害、来源广泛、可生物降解、具有抗菌作用的碱性多糖[35]。一般地,壳聚糖难溶于水,易溶于少量的无机酸和有机酸稀溶液[36]。壳聚糖本身具有抗菌性,可通过静电纺丝技术制备具有一定抗菌性能的复合纳米纤维膜[37-39]。为了提高壳聚糖纳米纤维膜的抗菌性,研究者们利用静电纺丝技术将抗菌活性物质包埋于壳聚糖复合纳米纤维膜中,所制得的复合纳米纤维膜抗菌效果显著。Kuntzler等[40]采用静电纺丝技术将微藻类多酚物质包埋于壳聚糖/聚环氧乙烷复合纳米纤维膜并研究其抗菌效果,结果显示该复合纳米纤维膜对金黄葡萄球菌和大肠杆菌的生长抑制效果显著,适用于食品活性包装。

3.1.4 普鲁兰多糖

普鲁兰多糖是一种由出芽短梗霉发酵制得的水溶性微生物多糖,具有良好的成膜性、高塑性、可生物降解性等特点,被广泛应用于食品、医药和化工等行业。近年来,在静电纺丝方面,常将普鲁兰多糖与蛋白质或多糖复合并对生物活性物质进行包埋[30]。Blanco-Padilla等[41]通过静电纺丝技术将姜黄素包埋于苋菜红分离蛋白/普鲁兰多糖纳米纤维中,结果显示当苋菜红分离蛋白/普鲁兰多糖的浓度比为1∶1、纳米纤维的直径为224.5~248.6 nm时,缓冲溶液中纳米纤维缓释效果良好,抗氧化活性明显得到增强。Soto等[42]将乳酸链球菌素通过静电纺丝技术以一定比例包埋于苋菜红分离蛋白/普鲁兰多糖纳米纤维膜中,降低了乳酸链球菌素因与食品发生相互作用而对其活性产生的影响。在对苹果汁和新鲜奶酪抗菌保鲜的评价实验中,所制备的包埋乳酸链球菌素的苋菜红分离蛋白/普鲁兰多糖纳米纤维膜可有效发挥抗菌作用从而延长苹果汁和新鲜奶酪的贮藏期。以上研究均表明普鲁兰多糖在食品活性包装领域具有较大的应用潜力。

生物活性物质在不同天然聚合物基静电纺食品活性包装材料中的应用汇总如表2所示。

表2 生物活性物质在不同天然聚合物基静电纺丝食品活性包装材料中的应用Table2 Applications of different electrospun natural biopolymer nanofiber membranes loaded with bioactives in active food packaging materials

3.2 负载生物活性物质的合成聚合物基静电纺丝纳米纤维膜在食品活性包装中的应用

与天然生物聚合物相比,合成聚合物化学性质稳定、聚合度高,更易纺丝。目前,用于静电纺丝制备活性包装材料的合成聚合物是无毒无害且可生物降解的。常用来静电纺丝的合成聚合物有聚环氧乙烷(polyethylene oxide,PEO)、PVA、聚己内酯(polycaprolactone,PCL)和聚乳酸(polylactic acid,PLA)等[4,7,48]。目前以合成聚合物为基质包埋生物活性物质的静电纺丝纳米纤维膜在食品活性包装中应用的相关研究如表3所示。Surendhiran等[49]将石榴提取物包埋于壳聚糖/PEO纳米纤维膜中,结果表明石榴提取物的活性稳定性提高,纳米纤维膜抗菌效果显著,可用于肉类食品保鲜。Deng Lingli等[9]构建了壳聚糖/PEO纳米纤维用于包埋月桂酸盐,研究结果显示该纳米纤维膜显著提高了月桂酸盐的稳定性,抗菌效果显著,可用于食品活性包装。为提高肉桂精油的稳定性,Nazari等[50]将其包埋于PVA纳米纤维中,用于虾保鲜,结果表明该纳米纤维膜延长了虾肉的保质期,有望用于易腐食品的保鲜。Tampau等[51]用PCL包埋白藜芦醇,结果显示,15% PCL/白藜芦醇纳米纤维包埋效果最好,包封率达80%以上。Aytac等[52]分别将α-生育酚和α-生育酚/环糊精复合物包埋PLA纳米纤维膜中,结果表明PLA包埋的α-生育酚/环糊精复合物纳米纤维膜具有较高的抗氧化活性,能够延长肉品的货架期,可用于食品活性包装。

表3 负载生物活性物质的不同合成聚合物基静电纺丝纤维膜在食品活性包装中的应用Table3 Applications of different electrospun synthetic polymer nanofiber membranes loaded with bioactives in active food packaging materials

天然生物聚合物基静电纺丝纳米纤维膜安全性高,对人体无毒无害,具有生物降解性,但其机械力学强度和化学稳定性有待提高。虽然合成聚合物基静电纺丝纳米纤维膜性能优于天然生物聚合物基静电纺丝纳米纤维,但是合成聚合物目前对人体健康是否存在潜在威胁仍无定论。鉴于此,天然生物聚合物基静电纺丝纳米纤维膜在未来食品活性包装领域具有极大的应用前景。

4 结 语

目前,虽然静电纺丝技术相对已很成熟,也在组织工程应用、药物载运和活性物质包埋等领域有了尝试与应用,但其在食品工业领域还未能商品化应用。限制静电纺丝技术商品化应用的因素主要有:1)加工材料的天然属性制约着静电纺丝制品的性能,需寻求良好性能的加工材料;2)关于静电纺丝技术用于食品领域的研究,尤其是用于实际食品系统中的研究鲜少;3)产学研联系不紧密,未能将研究转化为生产力。就静电纺丝技术应用于食品活性包装来说,随着人民生活水平和安全环保意识的不断提高,对食品包装的功能化会提出更高的要求,未来的食品活性包装研究可着重于静电纺丝技术与其他高新技术的结合,开发兼具高生物活性、可循环利用、自清洁化、智能化实时监测等功能化活性的包装材料。

静电纺丝技术作为一种非热加工技术,可制备纳米级材料,在今后的食品加工领域具有较大的发展潜力。利用静电纺丝技术包埋生物活性物质,加工过程对其活性影响较小,可最大化保护其活性。所制备的负载生物活性物质纳米纤维膜具有比表面积大、孔隙率高、功能特性强、缓释性好以及负载量高等优点,可应用于食品活性包装。本文针对目前基于静电纺丝技术包埋活性物质用于食品活性包装领域的研究现状进行综述,发现目前研究制备包埋活性物质的纳米纤维膜的方式以单轴共混静电纺丝为主,所制纤维膜功能特性表现良好,而将静电纺丝技术制备的食品活性包装材料真正应用于生产实践中还需要一段时间。

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