DOI:10.3390/nano10010150
靜電紡絲是制備具有高分子取向、高孔隙率和大比表面積等優良性能的連續聚合物納米纖維和非織造材料的有效且通用的方法。受益于這些出色且極具吸引力的特征,靜電紡絲納米纖維已被用作制造食品包裝材料的有希望的候選材料。實際上,用于食品包裝的電紡納米纖維必須具有生物相容性和低毒性。另外,為了保持食品的質量并延長其保質期,食品包裝材料還需要具有一定的功能性。這篇綜述著重介紹了由靜電紡絲生產的用于食品包裝的功能材料。首先,介紹了制備聚合物電紡纖維的各種策略,然后總結了不同包裝膜的特性及其在食品包裝中的成功應用,包括可降解材料、超疏水材料、可食用材料、抗菌材料和高阻隔材料。最后,還討論了用于食品包裝的聚合物電紡納米纖維的未來前景和主要挑戰。希望這篇綜述可以為用于食品包裝的高性能電紡功能材料的開發提供基本的見解。
圖1.功能性電紡和食品包裝材料概述圖。
圖2.照片顯示了當濃度(wt.%)增長為Mw=18,000 g/mol時可以產生的結構范圍。
圖3.多噴頭靜電紡絲實驗裝置示意圖。
圖4.(a)聚合物熔體涂覆的板邊緣的連續圖像,顯示了在-45 kV的施加電壓下,在180℃下流體隨時間的變化(以分鐘為單位,右側)。板水平放置,并從上方觀看。(b)在穩定狀態下(即30分鐘后),在聚合物熔體涂覆的源板(PE在170℃,-45 kV)上進行靜電紡絲的圖像。黑色箭頭表示非噴射擾動。
圖5.同軸針靜電紡絲裝置的示意圖。
圖6.同軸纖維的結構圖。
圖7.(a)含和不含ZnO的纖維的光催化活性比較。(b)儲存10天的香蕉照片,上面覆蓋有PP膜(對照)或PP膜和含5wt%TiO2的納米纖維。
圖8.電紡雜化墊;其抗菌概念以及作為肉類和肉制品包裝材料的未來應用前景。
圖9.溶劑去除對單個電紡納米纖維內部6AN分布的影響示意圖。(A)用均勻分布的6AN進行靜電紡絲后立刻制備的單個PLLA纖維。(B)溶劑去除后的單根PLLA纖維將6AN從難以接近的纖維芯穿梭到纖維表面。
圖10.(a)呼吸圖機制引起的表面孔隙形成示意圖。氣相誘導相分離(VIPS)機制引起的孔隙形成示意圖。
圖11.儲存在21℃的草莓的外觀變化。(a)對照;(b)保鮮膜包裝,(c)PVA/肉桂精油/b-CD納米膜包裝。
圖12.(a)在35wt%DMF溶液中電紡PS纖維的FESEM圖像,(b)在35wt%DMF溶液中電紡PS纖維上的水滴,以及(c)水接觸角隨表面結構的變化(1:PS膜; 2:使用THF的電紡PS纖維;3:使用DMF的電紡PS纖維)
圖13.(a,b)針對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的動態接觸分析結果。(c)使用DPPH自由基清除方法,測定明膠/EOs納米纖維的抗氧化性能。與對照組相比,(*)p(在Tukey事后測試)<0.05。
圖14.MMT-N6納米纖維膜涂覆PP包裝對面包天然菌群的影響。
圖15.(a)在4℃下儲存7天后,CNFP對大腸桿菌的原位抗菌活性。(b)在研磨前后,帶或不帶CNFP包裝的紅肉的外觀。