DOI: 10.1111/1541-4337.12536
具有結構和功能優勢的電紡納米纖維由于其在活性食品包裝中的潛在應用而備受關注。食品包裝的傳統作用僅是作為食品的存儲容器。而零售業和消費者需求的變化促進了活性包裝的發展,從而提高了包裝食品的安全性、質量和保質期。為了開發用于活性食品包裝的靜電紡絲技術,電紡納米纖維已被共價或非共價功能化,以負載各種生物活性物質,包括抗菌劑、抗氧化劑、除氧劑、二氧化碳釋放劑和乙烯清除劑。
近日,浙江大學生物系統工程與食品科學學院張輝教授團隊在《Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety》上發表了題為“Electrospinning of nanofibers: Potentials and perspectives for active food packaging”的綜述文章。該綜述旨在對用于活性食品包裝的靜電紡絲技術的進展進行簡要而全面的總結。重點研究了靜電紡絲技術的可調諧性,從而實現了對纖維組成、取向和結構的改變。同時,研究者也在電紡聚合納米纖維的功能化方面做出了努力,以便更好地應用于食品包裝領域。此外,還探討了開發用于食品包裝的靜電紡絲技術的現存問題和發展前景。
圖1.常規靜電紡絲工藝的示意圖
圖2.用于活性食品包裝的靜電紡絲技術示意圖
圖3.用于改變纖維組成、取向和結構的靜電紡絲設計:(a)在線混合;(b)雙組分;(c)同軸;(d)乳液;(e)多針頭;(f)旋轉心軸;(g)間隙;(h)磁性;(i)移動噴絲頭;(j)共靜電紡絲;(k)圖案化;(l)三維靜電紡絲
圖4.電紡纖維的不同形態:(a)直線且隨機取向;(b)串珠且隨機取向;(c)直線,核-殼結構且隨機取向;(d)串珠,核-殼結構且隨機取向;(e)直線且定向;(f)直線且有圖案
圖5.通過不同方法功能化的電紡納米纖維:(a)封裝;(b)熱后處理;(c)物理吸收;(d)納米顆粒組裝;(e)逐層聚電解質多層組裝;(f)化學附著
學者簡介
張輝,浙江大學食品科學與營養系副主任,副教授,博士生導師,主要從事功能性油脂、蛋白質及食品包裝等方面的教學和科研工作。2004年6月獲吉林大學食品科學與工程專業學士學位,2009年6月獲浙江大學食品科學專業博士學位。受德國政府DAAD學術交流中心的資助,2010年10月至2012年8月赴德國University of Hohenheim從事博士后工作。受中國國家留學基金委的資助,2014年8月至2015年8月赴美國University of California Davis作為訪問學者開展合作研究。
目前擔任Journal of the Science of Food and Agriculture期刊副主編,Food Packaging and Shelf Life期刊編委、美國AOCS學會中國分會理事、中國生物發酵產業協會生物提取分會理事、浙江省營養學會青年工作委員會委員、浙江省食品添加劑和配料行業協會專家委員會委員等學術兼職。作為主持人,承擔了國家自然科學基金、科技部“十三五”國家重點研發計劃、浙江省自然科學基金杰青項目、浙江省重點研發計劃項目等國家級省部級項目。以通訊作者或第一作者身份在國內外重要學術期刊和國際會議論文集上發表論文80余篇,授權國家發明專利10余項。