DOI: 10.1016/j.fpsl.2022.100911

在本研究中，通过无针静电纺丝法开发了以十四烷为相变材料（PCM）、肉桂醛为抗氧化剂和抗菌剂的玉米醇溶蛋白纳米纤维。将它们同时用于香肠生产，分别充当食品包装中的温度缓冲系统以及减少香肠配方中亚硝酸盐的抗菌保护系统。随着十四烷浓度的增加，溶液的粘度和电导率增加，纳米纤维的直径和重量产率降低。根据纳米纤维形态和重量产率数据，选择30%十四烷处理作为未来分析的最佳样品并用于香肠包装。包封后，含有30%十四烷的纳米纤维的结晶温度和熔融焓降低，PCM的过冷度略有增加。将含有30%十四烷的纳米纤维用于香肠包装（纳米纤维/香肠重量比为0.33%），以研究它们在控制冷链、化学反应和细菌生长方面的效果。当冰箱关闭时，带有PCM纳米纤维包装的香肠和带有商用聚酰胺包装（对照处理）的香肠可以分别保持约8小时和2小时的低温。数据表明，在香肠包装中使用封装的十四烷可以保持香肠的颜色、质地、过氧化物和硫代巴比妥酸值。在香肠配方中使用肉桂醛可有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长。本研究表明，无针静电纺丝可以有效封装十四烷，并且生产的纳米纤维可用于在温度波动期间延长易腐烂食品的保质期。

图1.无针静电纺丝装置示意图。

图2.含有十四烷的玉米醇溶蛋白溶液的粘度。

图3.玉米醇溶蛋白纳米纤维和含有十四烷的玉米醇溶蛋白纳米纤维的平均直径（nm）；a）不含十四烷的玉米醇溶蛋白（13%w/v），b）静电纺丝30:70十四烷:玉米醇溶蛋白溶液（w/v）制备的玉米醇溶蛋白纳米纤维，c）静电纺丝40:60十四烷:玉米醇溶蛋白溶液（w/v）制备的玉米醇溶蛋白纳米纤维，d）静电纺丝50:50十四烷:玉米醇溶蛋白溶液（w/v）制备的玉米醇溶蛋白纳米纤维，e）静电纺丝30:70十四烷:玉米醇溶蛋白溶液（w/v）制备的玉米醇溶蛋白纳米纤维经100次热循环试验后。带有不同字母的数值表示存在统计学差异（P<0.05）。

图4.玉米醇溶蛋白纳米纤维、静电纺丝30:70十四烷:玉米醇溶蛋白溶液制备的玉米醇溶蛋白纳米纤维经100次循环试验后、静电纺丝30:70十四烷:玉米醇溶蛋白溶液制备的玉米醇溶蛋白纳米纤维和纯十四烷的FTIR光谱。

图5.a：纯十四烷、静电纺丝30:70十四烷:玉米醇溶蛋白溶液制备的玉米醇溶蛋白纳米纤维和静电纺丝30:70十四烷:玉米醇溶蛋白溶液制备的玉米醇溶蛋白纳米纤维经100次循环试验后的DSC曲线。b）玉米醇溶蛋白粉末、玉米醇溶蛋白纳米纤维和静电纺丝30:70十四烷:玉米醇溶蛋白溶液制备的玉米醇溶蛋白纳米纤维的DSC曲线。c和d）玉米醇溶蛋白纳米纤维和静电纺丝30:70十四烷:玉米醇溶蛋白溶液制备的玉米醇溶蛋白纳米纤维的TGA和DTG曲线。

图6.含有十四烷的玉米醇溶蛋白纳米纤维垫的水接触角。

图7.a）15℃下含有十四烷的玉米醇溶蛋白纳米纤维，b）15℃下香肠及其不同包装系统，c）冰箱关闭时香肠及其不同包装系统的温度曲线。