由κ-卡拉膠增強的ZnONPs/迷迭香精油摻入玉米醇溶蛋白電紡納米纖維

DOI：10.1016/j.carbpol.2019.115800

在本研究中，利用靜電紡絲技術制備了κ-卡拉膠增強的ZnONPs/迷迭香精油摻入玉米醇溶蛋白納米纖維（Z/KC/ZnONPs/RE），并將其應用于食品包裝中。Z/KC/ZnONPs/RE納米纖維的SEM圖像顯示無珠的均勻形態，其平均纖維直徑為672±240 nm。通過FT-IR和DSC的結構構象證實了通過添加κ-卡拉膠和活性劑形成新的氫鍵。Z/KC/ZnONPs/RE納米纖維具有良好的熱機械性能和表面疏水性。此外，Z/KC/ZnONPs/RE樣品對金黃色葡萄球菌（18.5±1.9mm）和大腸桿菌（14.7±1.5mm）均有抑制作用。Z/KC/ZnONPs/RE納米纖維對DPPH的清除率為54.5±3.6%。另外，所制備的納米纖維無細胞毒性，且具有良好的生物相容性。因此，所制備的Z/KC/ZnONPs/RE電紡納米纖維是食品包裝系統中作為活性層的潛在候選材料。

圖1.純玉米醇溶蛋白（a）、Z90/KC10（b）、Z85/KC15（c）、Z80/KC20（d）、Z90/KC10/ZnONPs（e）、Z90/KC10/RE（f）和Z90/KC10/ZnONPs/RE（g）納米纖維樣品的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像和帶有平均纖維直徑的纖維直徑分布。數據表示為平均值±標準偏差（n=100），在Duncan檢驗中，不同字母表示5%水平上的顯著差異性（p<0.05）。Z：Zein，KC：κ-卡拉膠，ZNIPPS：氧化鋅納米顆粒和Re：迷迭香精油。

圖2.純玉米醇溶蛋白（a）、Z90/KC10（b）、Z85/KC15（c）、Z80/KC20（d）、Z90/KC10/ZnONPs（e）、Z90/KC10/RE（f）和Z90/KC10/ZnONPs/RE（g）納米纖維樣品的掃描電鏡圖像和帶有平均纖維直徑的纖維直徑分布。數據表示為平均值±標準偏差（n=100），在Duncan檢驗中，不同字母表示在5%水平上的顯著差異性（p<0.05）。Z：玉米蛋白，KC：κ-卡拉膠，ZnONPs：氧化鋅納米顆粒，RE：迷迭香精油。

圖3.納米纖維樣品的傅立葉變換紅外（FTIR）光譜。Z：玉米蛋白，KC：κ-卡拉膠，ZnONPs：氧化鋅納米顆粒，RE：迷迭香精油。

圖4.納米纖維樣品的差示掃描量熱法（DSC）熱分析圖。Z：玉米蛋白，KC：κ-卡拉膠，ZnONPs：氧化鋅納米顆粒，RE：迷迭香精油。

圖5.純玉米蛋白（a）、Z90/KC10（b）、Z85/KC15（c）、Z80/KC20（d）、Z90/KC10/ZnONPs（e）、Z90/KC10/RE（f）和Z90/KC10/ZnONPs/RE（g）納米纖維樣品的水接觸角。數據表示為平均值±標準偏差（n=3），在Duncan檢驗中，不同字母表示在5％水平上的顯著差異性（p<0.05）。Z：玉米蛋白，KC：κ-卡拉膠，ZnONPs：氧化鋅納米顆粒，RE：迷迭香精油。

圖6.納米纖維樣品的抗氧化活性（a）和生物相容性（b）。 數據表示為平均值±標準偏差（n=3）。 在圖a中，在Duncan檢驗中，不同字母表示在5%水平上的顯著差異性（p <0.05）。 在圖b中，不同小寫字母表示同一時間所有樣本之間的顯著差異性（p <0.05），不同大寫字母表示每個樣本之間的顯著差異性（p <0.05）。Z：玉米蛋白，KC：κ-卡拉膠，ZnONPs：氧化鋅納米顆粒，RE：迷迭香精油。

圖7.納米纖維樣品對金黃色葡萄球菌（a）和大腸桿菌（b）細菌的抗菌活性。Z：玉米蛋白，KC：κ-卡拉膠，ZnONPs：氧化鋅納米顆粒，RE：迷迭香精油。