DOI: 10.1016/j.lwt.2021.111500

本研究以鱼油-明胶核壳电纺纳米纤维膜（ENMs）作为可食用薄膜，对疏水性鱼油和亲水性维生素C（VC）进行包裹。结果表明，采用单轴乳液静电纺丝技术成功制备了鱼油-VC/明胶核壳型ENMs。VC的添加不会改变纳米纤维的核-壳结构，反而增加了纳米纤维的脆性。过大的VC/明胶质量比（≥4:20）增加了纳米纤维在室温下储存期间的粘合性。在核-壳型ENMs中，鱼油、明胶和VC之间没有明显的化学相互作用。VC的添加降低了ENMs中鱼油的负载量，并且对鱼油的包封效率没有明显影响。在静电纺丝过程中，VC不仅能防止脂质氧化，而且能将脂质过氧化物转化为其它产物。鱼油-VC/明胶核壳型ENMs在超纯水中不会分解，但在胃液和肠液中会崩解成颗粒。鱼油-VC/明胶核-壳型ENMs的鱼油释放与胃肠道模型的模拟肠相和模拟肠道模型中的崩解颗粒显示出三相行为。这项工作为开发兼具疏水性和亲水性营养成分的功能性食品提供了一条潜在途径。

图1.用含不同明胶浓度的鱼油负载明胶稳定乳液获得的电纺微结构的光学显微镜图像。（A）：0.25g/mL，（B）：0.35g/mL，（C）：0.45g/mL。白色比例尺表示5μm。

图2.以0.35g/mL的明胶浓度和不同的VC/明胶质量比制备的鱼油负载明胶稳定乳液的数码照片和光学显微镜图像。（A）：新鲜制备的乳液。（B）：在室温下储存两小时后的乳液。（C）：以不同制剂浓度制备的鱼油负载明胶稳定乳液的光学显微镜图像。比例尺为20μm。

图3.以0.35g/mL的明胶浓度和不同的VC/明胶质量比制备的鱼油-VC/明胶核-壳纳米纤维的光学共定位普通和荧光成像。鱼油用尼罗红标记。比例尺为20μm。

图4.具有不同VC/明胶质量比的电纺核-壳纳米纤维膜贴剂。（A）：不锈钢杆上的ENMs。（B-G）：在室温下黑暗存储期间的ENM。当明胶浓度为0.35g/mL，VC/明胶质量比为0、1:20、4:20和8:20时，制备了从上到下（A）和从左到右（B-G）的膜贴片。在这些图像中，以不锈钢尺为指示器。

图5.以0.35g/mL的明胶浓度和不同的VC/明胶质量比制备的膜中的鱼油-明胶核-壳纳米纤维的SEM图像。

图6.以0.35g/mL的明胶浓度和不同的VC/明胶质量比制备的膜中鱼油-明胶核-壳纳米纤维的ATR-FTIR光谱。将纯鱼油、牛骨明胶和维生素C作为对照进行测量。

图7.ENMs体外消化行为的数码相机图像。（A-D）：0.1g ENMs在超纯水中的体外消化行为（A：干燥；B：0分钟；C：5分钟；D：120分钟）。（E-H）：0.1g ENMs在模拟胃过程中的体外消化行为（E：干燥；F：加入15mL pH1.2的模拟胃液后；G：pH调整至2.0后；H：在37℃水浴中孵育5分钟后，以100rpm的转速摇动）。（I-J）：0.1g ENMs在pH2.0的模拟胃液中的体外消化行为（I：添加15mL pH2.0的模拟胃液后；J：在37℃水浴中孵育5分钟后，以100rpm的转速摇动）。（K-M）：0.05g ENMs在模拟肠液中的体外消化行为（K：加入7.5mL模拟肠液后；L-M：在37℃水浴中孵育5分钟后，以100rpm的转速摇动）。瓶子上的数字表示ENMs：0：没有ENMs，（1）：以0.35g/mL的明胶制剂浓度制备的纯明胶ENM，（2）：以0.35g/mL的明胶浓度和1:20的VC/明胶质量比制备的VC/明胶ENM，（3）：以0.35g/mL的明胶浓度制备的鱼油-明胶核-壳ENM，（4）：以0.35g/mL的明胶浓度和1:20的VC/明胶质量比制备的鱼油-明胶核-壳ENM，（5）：以0.35g/mL的明胶浓度和4:20的VC/明胶质量比制备的鱼油-明胶核-壳ENM。

图8.在胃肠道模型的模拟肠相（A）和模拟肠道模型（B）中，计算鱼油VC/明胶核壳ENMs体外消化过程中累积NaOH量与两倍鱼油量的摩尔百分比。样品为：以0.35g/mL的明胶浓度制备的鱼油-明胶核-壳ENM（黑色正方形），以0.35g/mL的明胶浓度和1:20的VC/明胶质量比制备的鱼油-明胶核-壳ENM（红色圆圈），以及以0.35g/mL的明胶浓度和4:20的VC/明胶质量比制备的鱼油-明胶核-壳ENM（蓝色三角形）。

图9.单轴乳液静电纺丝技术原理图（A）和鱼油-VC/明胶核-壳电纺纳米纤维膜的体外消化行为（B）。有关详细信息，请参见正文。