通过掺入含有牛至精油的环糊精包合物，开发聚电纺活性膜

Food Hydrocoll.：通过掺入含有牛至精油的环糊精包合物，开发聚（3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯）电纺活性膜

DOI:10.1016/j.foodhyd.2020.106013 本文报道了通过掺入含有牛至精油（OEO）的α-和γ-环糊精（α-CD和γ-CDs）来开发可生物降解的聚（3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯）（PHBV）活性包装薄膜的过程。在本文中，首先探索了通过捏合法（KM）和冷冻干燥法（FDM）来制备以宿主:客体比例为80:20 wt/wt和85:15 wt/wt的α-CD:OEO和γ-CD:OEO包合物。结果表明，就简单性和快速性而言，KM是将OEO封装在CDs腔中最有效的方法，同时它还产生了具有最高抗菌和抗氧化性能的包合物。然后，通过静电纺丝法将由KM获得的α-CD:OEO和γ-CD:OEO包合物以10、15、20、25和30 wt％掺入PHBV纤维中，并在160ºC下退火以制备接触透明膜。研究发现，对于均质连续成膜，α-CD:OEO和γ-CD:OEO包合物的最佳浓度分别达到15和25 wt％的。由于OEO在γ-CD中的包封率更高，因此γ-CD:OEO包合物具有更高的抗菌和抗氧化活性，从而使PHBV膜具有长达15天的良好性能。这方面，连同其改进的热稳定性和机械强度，将这些生物聚合物薄膜应用于释放活性包装材料的设计中，以保持食品的物理、化学和微生物特性。

图1.（a）空“原始”α-CD（10671x和1014x）、（a1）空“在室温下捏合18分钟”α-CD（7226x和696x）、（a2）空“在室温下与0.25 mL蒸馏水捏合18分钟”α-CD（7546x和828x）、（b）α-CD:OEO包合物（80:20 w/w，KM）（10965x和1313x）、（c）空“原样”γ-CD（12152x和700x）、（c1）空“在室温下捏合18分钟”γ-CD（8924x和776x）、（c2）空“在室温下与0.25 mL蒸馏水捏合18分钟”γ-CD（6979x和755x）、（d）γ-CD:OEO包合物（80:20 w/w，KM）（9379x和1036x）的扫描电子显微镜图像。（e）α-CD:OEO包合物和（f）γ-CD:OEO包合物的扫描电子显微镜图像。（g）α-CD:OEO包合物、（h）γ-CD:OEO包合物、（i）空“原始”α-CD、（j）空“原始”γ-CD的扫描电子显微镜图像。

图2.（a）0.1％（w/v）γ-CD:OEO包合物（80:20 w/w，KM）水悬浮液在2500 rpm、室温下涡旋10分钟的TEM显微照片；（b1-3）1％（w/v）γ-CD:OEO包合物（80:20 w/w，KM）水悬浮液在2500 rpm、室温下涡旋10分钟的TEM显微照片；（c1-4）将空“原始”γ-CD水溶液在2500 rpm、室温下涡旋10分钟的TEM显微照片。

图3.（a）空“原始”γ-CD和α-CD:OEO包合物（80:20 w/w，KM）的X射线图。（b）空“原始”γ-CD和γ-CD:OEO包合物（80:20 w/w，KM）的X射线图。

图4.包含α-和γ-环糊精:牛至精油包合物（α-CD:OEO和γ-CD:OEO）的聚（3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯）（PHBV）的电纺纤维的扫描电镜显微照片：（a）10 wt％γ-CD:OEO；（b）15 wt％γ-CD:OEO；（c）20 wt％γ-CD:OEO；（d）25 wt％γ-CD:OEO； （e）30 wt％γ-CD:OEO；（f）10 wt％α-CD:OEO；（g）15 wt％α-CD:OEO；（h）20 wt％α-CD:OEO；（i）25 wt％α-CD:OEO，和（j）30 wt％α-CD:OEO。所有情况下的刻度标记均为10μm。

图5.包含γ-环糊精:牛至精油包合物（γ-CD:OEO）的聚（3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯）（PHBV）电纺膜的扫描电子显微镜照片：（a，b）10 wt％γ-CD:OEO，（c，d）15 wt％γ-CD:OEO，（e，f）20 wt％γ-CD:OEO，（g，h）25 wt％γ-CD:OEO和（i，j）30 wt％γ-CD:OEO。在所有情况下的刻度标记均为50μm。

图6.含α-环糊精:牛至精油包合物（α-CD:OEO）的聚（3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯）（PHBV）电纺膜的扫描电子显微镜（SEM）显微照片：（a，b）10 wt％α-CD:OEO，（c，d）15 wt％α-CD:OEO，（e，f）20 wt％α-CD:OEO，（g，h）25 wt％α-CD:OEO和（i，j）30 wt％α-CD:OEO。所有情况下的刻度标记均为50μm。

图7.含α-和γ-环糊精:牛至精油包合物（α-CD:OEO和γ-CD:OEO）的聚（3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯）（PHBV）电纺膜的外观。薄膜为2×2 cm2。

图8.α-和γ-环糊精:牛至精油包合物（α-CD:OEO和γ-CD:OEO）以及含α-CD:OEO和γ-CD:OEO包合物的聚（3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯）电纺膜的热重分析（TGA）曲线。

图9.含25 wt％γ-环糊精:牛至精油包合物（γ-CD:OEO）和15 wt％α-环糊精:牛至精油包合物（α-CD:OEO）的聚（3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯）（PHBV）电纺膜在开放和封闭系统中对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌15天的抗菌活性。

图10.纯牛至精油（OEO）、γ-和α-环糊精:牛至精油包合物（γ-CD:OEO和α-CD:OEO），以及含25 wt％γ-CD:OEO和15 wt％α-CD:OEO包合物的电纺聚（3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯）（PHBV）薄膜在开放和封闭系统中15天的2,2-二苯基-1-苦肼基自由基（DPPH）抑制率（％）。 文章链接：http://www.espun.cn/News/Detail/43495

来源：易丝帮