同轴静电纺美藤果油/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及其性能

2023-02-03 05:41朱雅婷范小平刘媛杜冰黎攀谢蓝华
包装工程 2023年1期
关键词:果油核壳负载量

朱雅婷,范小平,刘媛,杜冰,,黎攀,谢蓝华

同轴静电纺美藤果油/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及其性能

朱雅婷1,范小平1,刘媛1,杜冰1,2,黎攀1,谢蓝华2

(1.华南农业大学 食品学院,广州 510642;2.杜冰专家工作站,云南 普洱 665000)

提高美藤果油在纤维膜中的负载量,提升其在食品活性包装或生物医药方面的应用潜力。通过同轴静电纺丝技术制备具有核壳结构的美藤果油(Sacha inchi oil,SIO)/聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)纳米纤维膜。采用单因素实验和正交试验探究PVA的质量分数、施加电压、接收距离和壳层流速等纺丝条件对SIO负载量的影响。通过扫描电镜、透射电镜和傅里叶红外变换光谱表征纳米纤维的形态及性能,测试并分析加入SIO后纤维膜的力学性能、亲水性能和抗氧化活性。通过正交试验得到了纤维膜的最佳纺丝条件,PVA的质量分数为12%,施加电压为22 kV,接收距离为16 cm,核壳流速比为0.1 mL/h∶1.4 mL/h。在此条件下可以成功制备以SIO为核层,以PVA为壳层的具有明显核壳结构的形貌较好、直径分布均匀,SIO负载量为67.79%的纳米纤维膜。SIO的加入使纤维膜的拉伸强度提高了2.51倍,水接触角减小了14.04°,抗氧化活性提高了2.6倍。采用同轴静电纺丝技术成功制备了具有明显核壳结构的纳米纤维及纤维膜,该膜的SIO负载量高,加入SIO后纤维膜的力学性能、亲水性能和抗氧化活性均得到改善。

同轴静电纺丝;美藤果油;纳米纤维膜;核壳结构;聚乙烯醇

静电纺丝技术是一种可以直接且连续制备聚合物纳米纤维的方法。静电纺纳米纤维具有比表面积大、孔隙率高等优良特性[1],可以有效保护生物的活性成分[2],在食品和生物医学领域引起了研究者的持续关注,已在药物控释[3],生物组织工程[4]和创伤修复[5],功能食品和食品的活性包装[6-7]等方面得到了广泛的应用。同轴静电纺丝是单轴静电纺丝的一种改进形式,具有双喷嘴同轴的特点,利用同轴静电纺丝可将2种或2种以上的聚合物溶液合成具有多样形态和应用的纳米纤维[8-9],如中空纤维、核壳纤维和多层纤维[10]。核壳纤维可以将不可纺物质包裹,并制备成纳米纤维膜,这在很大程度上提高了纤维材料的应用范围和性能[11]。

聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)是一种白色无味的有机聚合物固体,它具有良好的成膜性、力学性能、生物相容性和部分生物降解性[12]。基于这些特性,PVA广泛应用于食品活性包装[13-14]、组织工程[15]、伤口修复[16]、靶向给药[17]和骨科[18]等领域。美藤果油(Sacha inchi oil,SIO)是从美藤果籽粕中提取的一种安全无毒、天然绿色的新型可食用植物油脂,国家卫生和计划生育委员会于2013年将美藤果油列入新资源食品。由于美藤果油富含不饱和脂肪酸(亚麻酸的质量分数为43.62%,亚油酸的质量分数为38.54%)[19]、植物甾醇、维生素E、多酚等活性成分,因而备受关注,目前已报道可用于食品[20]、生物医药[21]、化妆品[22]等领域。Soimee等[23]通过检测涂抹油脂后皮肤组织中角蛋白1的表达,以及TNF−α和IL−1α的释放,评估了油脂诱导的原发性刺激,发现美藤果油对皮肤较温和,且有利于干燥皮肤。美藤果油在皮肤易受损的热带环境中,通常被用于皮肤护理,在真皮细胞上使用美藤果油可以安全有效地抑制金黄色葡萄球菌的黏附[24],可见美藤果油具有良好的亲肤性能,可达到抗炎、抗氧化等效果。目前,对于美藤果油的研究还局限于成分及优化提取工艺上,在食品活性包装和生物医药等领域的应用有待发掘。刘媛等[25]利用乳液静电纺丝技术制备了美藤果油/聚乙烯醇纳米纤维膜,它具有良好的热稳定性、亲水性、拉伸性能,验证了通过静电纺丝技术包埋美藤果油用于皮肤修复和食品活性包装的可能性,但缺乏对纤维膜中SIO负载量、抗氧化等性能的考察。

文中采用同轴静电纺丝技术制备具有明显核壳结构的纳米纤维和纤维膜,其中SIO为核层,PVA为壳层。通过单因素实验和正交试验探究PVA质量分数、施加电压、接收距离和壳层流速等纺丝条件对SIO负载量的影响,从而得到SIO负载量较高的最佳纺丝条件,并测定该条件下纤维膜的力学性能、亲水性能和抗氧化性能。文中为同轴静电纺丝技术在促进美藤果油的高值化应用,以及利用纳米纤维包埋植物油类物质用于生物医药及食品活性包装领域等方面提供了新的思路。

1 实验

1.1 材料与仪器

主要材料:美藤果油(α−亚麻酸的质量分数≥42%),普洱联众生物资源开发有限公司;聚乙烯醇(PVA 1788型,醇解度为87.0%~89.0%),麦克林公司;正己烷,上海润捷化学试剂有限公司;水,试验中所用水均为去离子水。

主要仪器:E02−001静电纺丝机,佛山轻子精密测控技术有限公司;LSP02−2B注射泵,保定兰格恒流泵有限公司;DF−101S集热式磁力搅拌器,常州澳华仪器有限公司;干燥器,盐城市威科玻璃仪器有限公司;FA2104电子天平,上海舜宇恒平科学仪器有限公司;EM ACE600高真空镀膜仪,德国Leica公司;Verios 460扫描电子显微镜,美国Thormos Fisher公司;Talos F200S透射电子显微镜,美国Thormos Fisher公司;Vertex 70傅里叶变换红外光谱仪,德国 BRUKER公司;STR−M智能电子拉力试验机,广州西唐机电科技有限公司;SDC−100接触角测量仪,东莞市晟鼎精密仪器有限公司;TGL−15B低速大容量离心机,上海安亭科学仪器厂;UV−4802S紫外可见分光光度计,尤尼柯(上海)仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 PVA溶液的制备

在电子天平上分别称取一定质量的PVA固体颗粒,将其分别加入去离子水中。在磁力搅拌器温度为90 ℃、速度为700 r/min的条件下将PVA搅拌至完全溶解,制得不同质量分数的PVA溶液,备用。

1.2.2 纳米纤维的制备

以PVA溶液为壳层纺丝液,以SIO为核层纺丝液,将其分别加入2个10 mL带导管的注射器中,与同轴针头连接,固定在E02−001静电纺丝机和LSP02−2B注射泵上,在不同的条件下进行纺丝。将制备的纳米纤维收集在接收板的铝箔纸上,并放置于干燥器中。

1.2.3 单因素实验

以PVA质量分数(8%、10%、12%、14%)、纺丝电压(16、19、22、25、28 kV)、纺丝距离(12、14、16、18、20 cm)、壳层流速(1.0、1.2、1.4、1.6、1.8 mL/h)为单因素变量,以纤维膜中SIO的负载量为指标进行实验,从中选取适宜的条件进行下一步正交试验。

1.2.4 正交试验设计

根据单因素实验结果,进行L9(34)正交试验,确定最佳的纺丝条件。正交因素水平见表1。

表1 因素水平对照

1.2.5 纳米纤维膜负载量的测定

参考Tavassoli−Kafrani等[26]的方法,通过测定纳米纤维膜表面美藤果油的质量计算负载量,见式(1)。

式中:为负载量,%;1为静电纺丝中使用美藤果油的质量,g;2为纳米纤维表面游离美藤果油的质量,g;为纳米纤维膜的总质量。

1.2.5.1 建立美藤果油含量的标准曲线

配制美藤果油的正己烷溶液,用紫外分光光度计测量其最大吸收波长为200 nm。精确配制0.05~0.025 mg/mL系列美藤果油的正己烷标准溶液,在200 nm处测其吸光度,作出美藤果油含量的标准曲线,线性回归方程:=28.911+0.0112,相关系数2=0.999 1。

1.2.5.2 纳米纤维表面游离美藤果油含量的测定

在设定的纺丝推注速度下纺丝0.5 h,取下铝箔纸,将其完全浸入30 mL的正己烷中1 min,以除去纳米纤维膜表面的美藤果油,再将上述混合物离心,用紫外分光光度计测量上清液的吸光度,即可得纤维膜表面游离美藤果油的含量。

1.2.6 纳米纤维膜的表征

1.2.6.1 扫描电子显微镜

将5 mm×5 mm的待测样品用导电胶固定在样品台上,经喷金后,用扫描电子显微镜观察其形貌,测试电压为5 kV,电流为0.10 nA。利用Nano−measurer软件,从SEM图随机位置选取50根纤维,测量纳米纤维膜的平均直径,采用Origin软件作出纤维直径分布图。

1.2.6.2 透射电子显微镜

将300目铜网贴于接收板上,在纺丝过程中收集适量的纳米纤维,取下并用透射电子显微镜观察其微观结构。

1.2.6.3 傅里叶红外光谱分析

采用FTIR分析纳米纤维膜各组分的基团变化情况,先将ATR附件置于红外光谱仪的光路中,扫描空气背景,然后将样品的待测表面紧贴于ATR附件的红外透光晶体面上,扫描样品待测表面的红外光谱。参数设定:分辨率为4 cm−1,扫描波数为400~4 000 cm−1,扫描次数为16。所得红外图谱采用Origin软件进行分析。

1.2.7 纳米纤维膜的性能分析

1.2.7.1 力学性能

在室温下通过智能电子拉力试验机测试纳米纤维膜的力学性能,将纤维膜裁剪成80 mm×10 mm的矩形试样条,用厚度仪测量其厚度。将试验条固定在测试仪上,其有效拉伸长度为50 mm,拉伸速度为10 mm/min。每个样品设置3个平行试验,测得其拉伸强度和断裂伸长率。

1.2.7.2 亲水性能

采用SDC−100型接触角测量仪评价纤维膜的亲水性。将样品小条平铺在载玻片上,拍摄并记录液滴滴落在纤维膜上1 s内的水接触角。同一个样品做5个平行实验,取其平均值[27]。

1.2.8 纳米纤维膜的抗氧化活性

将50 mg纤维膜浸泡在3 mL浓度为0.1 mmol/L的DPPH乙醇溶液中,在室温和避光环境下反应6 h。将未加入纤维膜的DPPH溶液作为对照组,用紫外分光光度计在波长517 nm处测量溶液的吸光度。该实验重复3次。自由基清除率的计算见式(2)。

式中:control为对照组的吸光度;sample为加入纤维膜溶液的吸光度。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 PVA质量分数对纤维膜中SIO负载量的影响

固定纺丝电压为22 kV,纺丝距离为16 cm,核壳流速比为0.1 mL/h∶1.4 mL/h,探究不同PVA质量分数对纤维膜中SIO负载量的影响。由于PVA的质量分数为6%,溶液太稀,SIO不能成功被包埋,当PVA质量分数为16%时,黏度太大,容易堵塞针头,无法计算负载量,故这里设置8%、10%、12%、14%等4个水平,结果如图1所示。随着PVA质量分数的增大,负载量呈先升高、后降低的趋势。在PVA质量分数为12%时达到最大值(73.65%),在PVA质量分数为8%时负载量最低(19.13%)。这是因为在纺丝过程中,浓度低的纺丝液在射流拉伸时受力不均匀,分子链取向化协同不一致[28],产生了棒状的纤维,导致分子链易断裂,因此SIO负载量降低。其中,在PVA质量分数为12%、8%、10%、14%时的纤维膜中,SIO负载量差异显著(<0.05)。由此,选择12%作为单因素最适PVA质量分数,选取10%、12%、14%作为正交试验因素水平。

图1 不同PVA质量分数的纤维膜中SIO的负载量

2.1.2 纺丝电压对纤维膜中SIO负载量的影响

固定PVA的质量分数为12%,纺丝距离为16 cm,核壳流速比为0.1 mL/h∶1.4 mL/h,探究不同纺丝电压对纤维膜中SIO负载量的影响,结果如图2所示。当纺丝电压由16 kV增至28 kV时,负载量呈先升高、后降低的趋势。在纺丝电压为22 kV时,SIO的负载量达到最大值(79.75%)。当纺丝电压为16、28 kV时,SIO的负载量分别为9.82%和3.99%。这是因为纺丝电压太小,液滴从针头直接滴下,导致SIO损失,因此其负载量降低。随着电压的持续增大,泰勒锥的形状会逐渐减小[29],射流直接从喷头内部喷出,电压的升高增加了射流的不稳定性,部分SIO未能成功被包埋。其中,在纺丝电压为22、19 kV条件下制备的纤维膜中,SIO的负载量无显著性差异(>0.05),与纺丝电压为16、25、28 kV时SIO负载量差异显著(<0.05)。由此,选择22 kV作为单因素最适纺丝电压,选取19、22、25 kV作为正交试验因素水平。

图2 不同纺丝电压的纤维膜中SIO的负载量

2.1.3 纺丝距离对纤维膜中SIO负载量的影响

固定PVA的质量分数为12%,纺丝电压为22 kV,核壳流速比为0.1 mL/h∶1.4 mL/h,探究不同纺丝距离对纤维膜中SIO负载量的影响,结果如图3所示。当纺丝距离由12 cm增至20 cm时,负载量呈现先升高、后下降的趋势,在纺丝距离为16 cm时负载量达到最大值(82.17%)。在纺丝距离为12 cm时,SIO的负载量相对最低。这是因为接收距离较短,射流到达接收板上的时间就较短,没有时间充分进行拉伸,使得溶剂的挥发不完全[30],射流沉积到接收板上,导致在相同纺丝时间下,纤维膜的质量随着接收距离的缩短而增大,纤维膜的负载量降低。当接收距离增至16 cm时,溶剂可以充分挥发,故纺丝距离由12 cm增至16 cm时,SIO的负载量逐渐增大。当纺丝距离持续增大至20 cm时,SIO的负载量降低,这是因为接收距离的增大使得电场强度减小[31]。其中,纺丝距离为16 cm与纺丝距离为12、14、18、20 cm条件下制备的纤维膜中SIO负载量的差异显著(<0.05)。由此,选择16 cm作为单因素最适纺丝距离,选取14、16、18 cm作为正交试验因素水平。

图3 不同纺丝距离的纤维膜中SIO的负载量

2.1.4 壳层流速对纤维膜中SIO负载量的影响

固定PVA的质量分数为12%,纺丝电压为22 kV,纺丝距离为16 cm,核层流速为0.1 mL/h,探究不同壳层流速对纤维膜中SIO负载量的影响,结果如图4所示。随着壳层流速的增大,负载量呈先升高、后降低的趋势。在壳层流速为1.4 mL/h时,SIO的负载量达到最高值(85.19%)。随着壳层流速的增大,SIO负载量降至22.67%。当壳层流速为1.0 mL/h时,由于壳层流速太慢,PVA流出的含量太少,在纺丝过程中未能很好地包裹美藤果油。当壳层流速为1.8 mL/h时,由于壳层流速太快,喷头处出现了滴液现象,造成纺丝液的损失,故SIO负载量较低。其中,壳层流速为1.4 mL/h与壳层流速为1.0、1.2、1.8 mL/h条件下制备的纤维膜中的SIO负载量存在显著性差异(<0.05)。由此,选择1.4 mL/h作为单因素最适壳层流速,选取1.2、1.4、1.6 mL/h作为正交试验因素水平。

图4 不同壳层流速的纤维膜中SIO的负载量

2.2 正交试验结果分析

以PVA质量分数(A)、纺丝电压(B)、纺丝距离(C)、壳层流速(D)为考察因素,以纤维膜中SIO的负载量为指标,进行正交试验,结果见表2。

如表2所示,根据极差可知,各因素对SIO负载量的影响程度依次为B>A>D>C,即纺丝电压>PVA质量分数>壳层流速>纺丝距离。4个因素对实验结果均影响显著(<0.05),见表3。由正交试验得出了最佳的工艺组合为A2B2C3D2。在纺丝距离为C3,即18 cm时,因距离过远导致纤维四处飘散,很难接收到接收板上,因此纺丝距离为次要因素。考虑到纺丝效率,并结合单因素试验结果,得到提高纤维膜中SIO负载量的最佳纺丝条件为A2B2C2D2。此条件与正交表中SIO负载量最高的第7组A3B1C3D2不符,故进行验证试验,在A2B2C2D2纺丝条件下制备的纤维中SIO的负载量为67.79%,与单因素试验中相同纺丝条件下得出的负载量相差5.86%~17.40%,这主要是因在纺丝过程中受到了温度和湿度等环境因素的影响[6]。由此,将验证试验与正交试验在同一时间段内进行,以减小环境因素的影响,最终验证试验结果与正交表中的第7组结果相近,可选择组合A2B2C2D2为最佳组合,即PVA的质量分数为12%,纺丝电压为22 kV,纺丝距离为16 cm,核壳流速比为0.1 mL/h∶1.4 mL/h。以下用于性能表征的纤维膜样品均在此条件下制备。

表2 正交试验结果与分析

表3 方差分析

2.3 扫描电镜观察

纤维膜的扫描电镜图和纤维直径分布如图5所示。由图5可知,在PVA质量分数为12%,纺丝电压为22 kV,纺丝距离为16 cm,核壳流速比为0.1 mL/h∶1.4 mL/h条件下,制得的纤维表面光滑、形貌较好、直径分布均匀,平均直径为221.50 nm。

图5 纳米纤维SEM图及纤维直径分布

2.4 透射电镜观察

在不同核壳流速比下制备的纳米纤维膜的透射电镜图如图6所示,核壳流速比(SIO/PVA,mL/h)分别为0.1∶0.6、0.1∶1.0、0.1∶1.4。由图6可见,当核壳流速比为0.1∶0.6时,未形成核壳结构纤维;当核壳流速比为0.1∶1.0、0.1∶1.4时,形成了以SIO为核,以PVA为壳的核壳结构,其中深色部分为核层,浅色部分为壳层。当核壳流速比为0.1∶1.0时,测得纤维直径为195.24 nm,其中核层的纤维直径为156.90 nm;当壳流速增至1.4 mL/h时,所得纤维直径为292.30 nm,核层纤维直径为160.91 nm,形成了比较分明的分层结构。由此可见,随着壳流速的增大,PVA含量增大,外层较厚,能够更好地包裹核层的SIO。

图6 不同核壳流速比的纳米纤维TEM图

2.5 傅里叶红外光谱分析

SIO/PVA纳米纤维膜、纯PVA膜和SIO的傅里叶红外光谱如图7所示。在纯PVA膜的红外光谱图中,在3 322 cm−1处的峰为O—H伸缩振动峰[32],在1 734 cm−1处的峰为C=O伸缩振动峰,这是因为PVA中还存在部分未醇解的酯基[33]。在SIO的红外光谱图中,在3 010 cm−1处的峰为不饱和碳上的C—H伸缩振动峰,在1 743 cm−1处的峰为C=O伸缩振动峰[34]。经同轴静电纺制备纳米纤维膜后,PVA在3 322 cm−1处的O—H伸缩振动峰向低波数偏移。这是由于PVA的羟基发生了缔合作用,纤维膜中在1 735 cm−1处的C=O伸缩振动峰较SIO红外光谱图中1 743 cm−1处的峰明显变弱,且纤维膜的红外光谱图中在3 011 cm−1处出现了SIO的特征峰,不饱和碳上的C—H伸缩振动峰。这些现象表明,可通过同轴静电纺丝法将美藤果油包埋于纳米纤维膜中。

图7 纳米纤维膜的红外图谱

2.6 力学性能

纤维膜的拉伸强度和断裂伸长率如表4所示。纯PVA膜和SIO/PVA纳米纤维膜的拉伸强度分别约为2.12、5.33 MPa,断裂伸长率分别约为53.60%、54.23%。结果表明,SIO的加入使得纤维膜的拉伸强度提高了约2.51倍。这主要是因为SIO被包覆,使得SIO与PVA之间发生了缔合作用,增大了分子链间的相互作用力,这与刘媛等[25]的研究结果一致。断裂伸长率得到显著提高,表明包覆SIO对纤维膜的韧性影响不大。

表4 纤维膜的力学性能

2.7 亲水性能

纤维膜的水接触角如表5所示,纤维膜表面的水接触角如图8所示。在PVA中含有大量的羟基,使得材料本身呈亲水性,纯PVA膜的水接触角约为87.69°,在加入SIO后,SIO/PVA纳米纤维膜的水接触角约为73.65°,减小了约14.04°,说明加入SIO有利于提高膜的亲水性。结合FTIR分析结果可知,在加入美藤果油后,纤维膜的O—H伸缩振动峰强度增大,因为主链为疏水烃基,且含有亲水基团的高分子在疏水作用力的驱动下,疏水基团可自发地吸附到疏水表面[35]。在PVA中羟基是亲水的,但主链是疏水的,在采用同轴静电纺丝技术制备纤维膜的过程中,美藤果油被包覆在纤维丝内,使得PVA疏水的链朝里,羟基朝外,因而膜表面的亲水性能得到提高。

表5 纤维膜表面的水接触角

图8 纤维膜表面的水接触角

2.8 PVA/SIO纤维膜的抗氧化活性

具有较强自由基清除能力的物质能够减轻氧化应激,进而清除过量的活性氧(ROS),可以促进伤口愈合[36-37]。同时,抗氧化能力对食品包装至关重要,抗氧化活性包装可以有效减缓食品因氧化引起的风味和品质劣变进程[38]。由于SIO中含有丰富的生育酚、甾醇、多酚类化合物,因此它具有极高的抗氧化活性[39]。将SIO包埋于PVA纳米纤维中,可提高纤维膜的抗氧化活性。如表6所示,纯PVA膜的DPPH自由基清除能力较弱,在加入SIO后,SIO/PVA纳米纤维膜的DPPH自由基清除率约为纯PVA膜的2.6倍。

表6 纤维膜的抗氧化活性

3 结语

采用同轴静电纺丝技术成功地将SIO作为芯材负载到PVA作为壳材的纳米纤维中。通过单因素实验和正交试验分析得出了制备纤维膜的最佳工艺,PVA的质量分数为12%,施加电压为22 kV,接收距离为16 cm,核壳流速比为0.1∶1.4。在此条件下制备的纤维膜,其SIO的负载量为67.79%,纤维的形貌较好、直径分布均匀,平均直径为221.50 nm,具有明显的核壳结构。通过透射电镜观察和傅里叶红外光谱分析验证了美藤果油可通过同轴静电纺丝法包埋于纳米纤维中。SIO的加入使纤维膜的拉伸强度提高了约2.51倍,纤维膜表面的亲水性得到提高,DPPH自由基清除能力约为纯PVA膜的2.6倍。

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Preparation and Properties of Sacha Inchi Oil/Polyvinyl Alcohol Nanofibrous Membrane by Coaxial Electrospinning

ZHU Ya-ting1,FAN Xiao-ping1,LIU Yuan1,DU Bing1,2,LI Pan1,XIE Lan-hua2

(1. College of Food Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2. Dubing Expert Workstation, Yunnan Pu'er 665000, China)

The work aims to increase the loading capacity of the Sacha inchi oil in the fibrous membrane and improve the application potential of the Sacha inchi oil in food active packaging or biomedicine. The polyvinyl alcohol (PVA)/Sacha inchi oil (SIO) nanofibrous membrane with core-shell structure was prepared by coaxial electrospinning technology. Effects of spinning conditions such as PVA concentration, applied voltage, receiving distance and shell flow rate on SIO loading capacity were investigated by single-factor experiment and orthogonal experiment. The morphology and properties of the nanofiber were characterized by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy, and the mechanical, hydrophilic and antioxidant activity of the SIO fibrous membrane after addition of SIO were tested and analyzed. The optimal spinning conditions for the fibrous membrane obtained from the orthogonal experiment were as follows: PVA concentration of 12wt.%, applied voltage of 22 kV, receiving distance of 16 cm, and core-shell flow rate ratio of 0.1 mL/h∶1.4 mL/h. Under these conditions, the nanofibrous membrane having obvious core-shell structure and uniform diameter distribution was successfully prepared, with SIO as the core layer and PVA as the shell layer and the SIO loading capacity of 67.79%. The addition of SIO increased the tensile strength by 2.51 times, reduced the water contact angle by 14.04°, and increased the antioxidant activity by 2.6 times. Core-shell nanofiber and fibrous membranes with high SIO loading capacity are successfully prepared by coaxial electrospinning. The mechanical properties, hydrophilicity and antioxidant activity of the fibrous membranes are improved after addition of SIO.

coaxial electrospinning; Sacha inchi oil; nanofibrous membrane; core-shell structure; polyvinyl alcohol

TQ342

A

1001-3563(2023)01-0014-09

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.01.003

2022−07−07

广东省科技专项资金(210714116891352);云南省院士(专家)工作站项目科技人才与平台计划(201905F150011)

朱雅婷(1999—),女,硕士生,主攻生物与医药。

范小平(1981—),男,博士,副教授,主要研究方向为食品加工与包装。

责任编辑:彭颋

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