隨著環境意識的增強和食品工業對功能材料需求的增加,靜電紡絲天然生物聚合物引起了研究和工業各方面的高度關注。靜電紡絲工藝用途非常廣泛、簡便且可擴展,適用于多領域,且具有改進的功能。所制備的微納米纖維具有孔隙率高、比表面積大、長度可調等多種特性,且成本低、易于功能化,無需高純度原料,顯示出很高的產業化潛力。蛋白質和多糖等天然生物聚合物是用于靜電紡絲的優質原料,因為它們不僅來源豐富,而且具有生物相容性和可降解性,可以滿足在食品領域使用的安全標準。然而,靜電紡絲天然生物聚合物仍存在一些問題,如難以將植物蛋白紡出球狀結構,以及一些多糖類靜電紡絲纖維的水蒸氣阻隔性較差等。本綜述旨在全面介紹這些常用的天然生物聚合物及其纖維制造方法的基本原理,以及工程化微/納米纖維的功能特性。此外,還強調了食品相關領域的新興應用,包括食品活性包裝、封裝、酶固定化和食品生物傳感,以促進靜電紡絲纖維在食品工業中的發展。
圖1.靜電紡絲示意圖
圖2.影響靜電紡絲的因素
圖3.納米纖維的SEM圖像(放大10,000倍),在a)pH7、b)pH10和c)pH12下由含1%豌豆粉的溶液獲得;在d)pH7、e)pH10和f)pH12下由含2%豌豆粉的溶液獲得
圖4.豬肉在4℃儲存期間的外觀變化(A),顏色參數(B-D)以及TVB-N(E)和TVC(F)水平的相應變化
圖5.游離和固定化α-淀粉酶在不同pH值、不同溫度和不同淀粉底物條件下的相對酶活性:a)玉米淀粉、b)發芽小麥淀粉和c)未發芽小麥淀粉
圖6.游離和固定化α-淀粉酶在不同pH值和不同淀粉底物條件下的相對酶活性:a)玉米淀粉、b)發芽小麥淀粉和c)未發芽小麥淀粉