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靜電紡絲【遇見】食品包裝:食品保鮮的新機會

2024-04-11科學

導讀:

靜電紡絲用於制造亞微米或納米級聚合物纖維,是一種多功能、經濟高效的方法。近期, 南京林業大學蘇二正教授 等人發表綜述,總結了靜電紡絲技術在食品包裝方面的研究。並概述了靜電紡絲的各種類別和影響因素,以及它在食品包裝中的各種套用。相關研究成果以「Electrospinning meets food packaging: A promising pathway towards novel opportunities in food preservation」為題目發表於期刊【Food Packaging and Shelf Life】上。

本文要點:

1、本文概述了電紡的各種類別和影響因素。

2、介紹了靜電紡絲技術在食品包裝中的多種套用,包括智能包裝、抗菌包裝、抗氧化包裝和高溫/高濕度耐受包裝。

3、探討了電紡的局限性,並提出了未來的研究方向。

電紡技術在食品包裝中具有諸多優勢,包括:

  1. 溫和加工條件 :電紡可在溫和條件下進行,不會影響載荷物質的活性,同時可實作在特定部位的有針對性釋放。

  2. 可客製性: 透過改變溶液的性質和工藝參數,可以實作不同的材料形式,如高粘度、脆性和粘附性,以滿足各種需求。
  1. 多功能性: 電紡材料可具有抗菌、抗氧化等特性,同時具備耐高溫和高濕度的特性,適用於各種食品包裝套用。

總的來說,電紡技術在食品包裝行業具有巨大的創新潛力和廣泛套用前景,為食品包裝材料的開發提供了新的途徑和方法。

圖1制備活性食品包裝的一般方法。

圖2 2002-2023年Web of Science數據庫中以「食物和靜電紡絲」為檢索主題的出版物數量。

圖3 近年來電紡絲食品包裝的疊加視覺化(2017-2022)。

圖4 靜電紡絲分類示意圖。(A)單軸靜電紡絲。(B)同軸靜電紡絲。(C)乳液靜電紡絲。

圖5 各種靜電紡絲的典型套用。(A)單軸靜電紡絲。(B)同軸靜電紡絲。(C)乳液靜電紡絲。

圖6 靜電紡絲的影響因素。(A)聚合物溶液性質對納米纖維形貌的影響。(B)接收距離和紡絲電壓對納米纖維形貌的影響。(C)溶液流速對納米纖維形貌的影響。

圖7 紫甘薯提取液納米纖維膜的可逆比色反應。

圖8 具有光程式熱響應的非織造布易腐供應鏈的智能非比色指示器。

圖9 黑莓保鮮用靜電紡絲包裝。(A)用於黑莓保鮮的OEO@ β-CD/PLA/PCL靜電紡絲納米纖維。(B)用於黑莓保鮮的PLA/LEO/PNIPAAm靜電紡絲納米纖維。

圖10 耐高溫、耐潮濕包裝示意圖。

小結:

在過去的幾十年裏,靜電紡絲技術以其獨特和創新的套用在食品科學領域獲得了極大的關註。在這篇綜述中,作者全面了總結靜電紡絲包裝技術及其在食品包裝領域的不同用途。靜電紡絲納米纖維已成為提高食品安全、延長保質期和減少各種形式食品包裝浪費的一種高效解決方案。這些納米纖維已被用作抗菌、抗氧化、耐高溫、耐高濕的包裝,最近還被用作食品質素智能視覺監控的媒介。

盡管具有潛力,但在 食品工業中實施靜電紡絲面臨著重大的安全和監管障礙, 需要進行廣泛的研究來解決。未來, 研究人員可以在食品工業中探索具有新結構和功能的靜電紡絲材料 。未來的工作將集中在利用這些特性和先前的成就來擴大靜電紡絲技術的套用,並整合多學科方法來開發更理想的食品包裝材料,最終旨在保存食品和減少浪費。

原文連結:https:// doi.org/10.1016/j.fpsl. 2023.101234

本文來源:北京永康樂業 https://www. biofabrication.cn