2026年1月14日,7790必发集团刘兴训(通讯作者),田雨(通讯作者)团队,在国际TOP期刊 Carbohydrate Polymers(Q1,IF: 12.5)发表题为 “Effects of oil type and surfactant content on the electrospinning of octenylsuccinic anhydride modified starch-based emulsions”的研究性论文。
乳液静电纺丝是一种通过以水包油(O/W)乳液为纺丝介质制备核壳结构纳米纤维的有效方法,可实现对疏水性活性物质的高效包埋与控释。辛烯基琥珀酸酐(OSA)改性淀粉因其两亲性结构和优异的乳化性能,已广泛用于食品级乳液体系。然而,在OSA淀粉基乳液静电纺丝过程中,油脂类型与表面活性剂浓度如何影响乳液界面性质及纤维成形行为仍缺乏系统研究,相关调控机制尚不明确,制约了该体系在功能性递送领域的精准设计与应用。
本研究以OSA改性淀粉-普鲁兰多糖复合体系为基础,选取了三种具有不同脂肪酸组成的食用油(向日葵油、中链甘油三酯MCT和棕榈油),结合不同浓度的Tween 80,系统制备了OSA淀粉基乳液并进行静电纺丝。研究从乳液稳定性、表观黏度、界面张力、电导率、Zeta电位和液滴粒径等多个维度对乳液性质进行了全面表征,并通过SEM、CLSM、TEM和FTIR等手段对纳米纤维的形貌、内部结构及化学组成进行深入分析,同时定量评价了不同体系纤维的载油量,系统揭示了油脂类型与表面活性剂浓度对乳液行为和纤维成形的协同调控机制。

研究亮点
本研究系统阐明了油脂类型与Tween 80浓度对OSA淀粉基乳液性质及静电纺丝行为的影响规律,建立了乳液界面性质与纤维结构及载油性能之间的关联关系,揭示了界面张力与电导率在纤维形成过程中的协同调控作用。
研究结论
油脂类型与Tween 80浓度均通过调节乳液的黏度、界面张力、电导率及Zeta电位,影响OSA淀粉基乳液的稳定性及纤维形成行为。三种油脂中,向日葵油体系乳液稳定性较高,所得纤维直径较小且均一性较好,载油量最高;MCT和棕榈油体系由于界面张力较大,表现出较低的稳定性和载油能力。Tween 80的加入可提高乳液稳定性和载油效率,但同时导致纤维直径增加。在低浓度条件下,油脂类型对体系影响较为显著;随着Tween 80浓度增加,表面活性剂逐渐成为主导因素。本研究为OSA淀粉基乳液静电纺丝体系的配方设计提供了重要参考。

图1油脂类型与Tween 80对OSA淀粉基乳液静电纺丝协同调控示意图


图2 不同油脂类型及Tween 80浓度下OSA淀粉基乳液的外观及稳定性

图3 不同油脂类型及Tween 80浓度下OSA淀粉基乳液的CLSM图像

图4 OSA淀粉基乳液的流变特性

图5 不同油脂类型及Tween 80浓度对OSA淀粉基乳液界面张力的影响


图6 不同油脂类型及Tween 80浓度下OSA淀粉基乳液的电导率、Zeta电位及平均液滴粒径





图7 不同油脂类型及Tween 80浓度下电纺OSA淀粉基乳液纳米纤维的形貌(SEM、CLSM、TEM)及纤维直径分布

图8 不同油脂类型及Tween 80浓度下电纺OSA淀粉基乳液纳米纤维的FTIR光谱
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2026.124937