PLA/ゲル/エチルセルロースナノファイバー：性能最適化とイチゴ保存

科学分野:

• 材料科学; 高分子科学; 食品科学

背景:

• 環境に優しい食品包装への需要の高まり。現在の単成分生分解性膜の限界（低い機械的特性、不安定な放出、弱い生物活性）。持続可能な包装における高度な機能性材料の必要性。

研究 の 目的:

• 強化された機能性と安定性を持つ三成分エレクトロスピニング繊維膜を作成すること。生分解性包装の機械的特性、抗酸化作用、抗菌作用を改善すること。食品保存における材料の性能を評価すること。

主な方法:

• ポリ乳酸（PLA）/ゲル/エチルセルロース三成分エレクトロスピニング繊維膜（PEG）の作製。クエン酸（CA）およびビタミンE/ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン（VE/HP-β-CD）複合体の封入。SEM、FTIR、XRD、熱分析、機械的試験、および機能的アッセイを用いた特性評価。イチゴ保存への応用。

主要な成果:

• FTIRとXRDで確認されたVE封入による均一で欠陥のない繊維。強化された熱安定性（分解温度の上昇）。改善された機械的特性：弾性率（18.3から60.7 MPa）と破断伸長率（53.8%から103.7%）の増加。200時間以上にわたるVEの持続的な放出、顕著なDPPHスカベンジング（73.9%）、および強化された抗菌活性。MTTおよびライブ/デッドアッセイにおける高い細胞生存率（>90%）。イチゴの保存期間を8日間延長。

結論:

• CAおよびVE/HP-β-CDの組み合わせ封入により、材料の構造と特性が最適化される。開発されたPEG膜は、環境に優しい包装のために強化された機能性と安定性を提供する。本研究は、高度な機能性食品包装材料の持続可能な方向性を提供する。