粮油食品科技

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可食性淀粉/瓜尔胶复合纳米纤维递送载体的可控制备技术研究
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Study on Controllable Preparation Technology of Edible Starch/Guar Gum Composite Nanofiber Delivery Carrier
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    利用静电纺丝技术构建可食性纳米递送载体已成为新型定域药物或食品活性组分高效利用的 重要方式。然而以天然高分子聚合物制备纳米递送系统通常存在有机溶剂使用造成毒性污染、纳米结 构难以稳定成型等问题。本研究选用天然植物多糖瓜尔胶(guar gum,GG)作为成纤基材协载玉米淀粉 (starch,ST),研制出 100%食品级 GG/ST 复合纳米纤维递送载体。结果显示,GG 作为成纤基材发生 分子链缠结的最低浓度为 1.1wt%,配制不同 GG/ST 配比(4∶1、2∶1、1∶1、1∶4)纺丝溶液,并对 GG/ST 溶液静态和动态流变学测试以及纤维微观形貌表征,结果显示:采用 ST 部分替代 GG 后,随 着 ST 浓度的增加,黏性逐渐增加,弹性区间(储能模量 G′=损耗模量 G″)逐渐向较高频率移动。GG/ST 配比为 2∶1 是连续形成均一、光滑纤维的最适浓度。ST 含量为 5wt%~ 10wt%时,形成纤维具有珠串缺 陷结构,所得纤维直径呈非正态分布,静电纺丝工艺对纤维缺陷结构无显著性改善。研究结果将为可食 性纳米递送载体研究提供支撑,为新型药物或功能性食品研发提供参考。

    Abstract:

    The use of electrospinning technology to construct edible nano-delivery carriers has been one of the most important way to improve the utilize efficiency of novel localized drugs or food active components. However, it is still challenging to develop nanofibers with natural polymers due to many problems such as the toxicity of organic reagent and difficulty in forming the nanostructure. In this study, natural plant polysaccharide guar gum (guar gum,GG) were selected as the fiber forming substrate to co-load corn starch(starch,ST), and successfully developed a edible GG/ST composite nanofiber delivery carrier. The results showed that the minimum molecular entanglement concentration of GG as a fiber forming matrix was 1.1 wt%. A series of GG/ST composite solution were prepared (4∶1, 2∶1, 1∶1, and 1∶4). Through static and dynamic rheological testing of GG/ST solution and characterization of fiber microstructure, it was found that the ratio of GG/ST at 2∶1 was the optimal concentration to obtain the uniform and smooth fiber nanostructure. When the ST content is 5w%~10w%, beaded fiber morphology in the structure and unnormal distribution of diameter was observed, and electrospinning process had little effect on the improvement of the fiber structure. This study provide a support for developing edible nano carriers and offered a basis for developing targeted drugs or functional foods in the future.

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杨维巧,王文娟,赵汝霞,张智航,段晓亮*.可食性淀粉/瓜尔胶复合纳米纤维递送载体的可控制备技术研究[J].粮油食品科技,2023,31(5):126-132.

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  • 在线发布日期: 2023-09-26
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