Mapping deterioration in electrospun zein nonwoven nanostructures encapsulating corn oil
Notice bibliographique
Résumé
Electrospun nonwovens of biopolymers are gaining popularity in filtration, coatings, encapsulation, and packaging materials. However, their applications are hindered by limited stability, particularly when loaded with lipids. This research aimed to apply a multiscale approach to gain insights into deteriorative processes, e.g., oxidation, limiting the shelf life of these complex materials, using corn oil-loaded electrospun zein nonwovens as a model system. Oil-doped zein electrospun nonwovens were stored in the dark at 23 °C and 33% relative humidity for 28 days and tested at selected intervals to monitor their morphology and mechanical properties. Lipid oxidation was assessed using the thiobarbituric acid reactive species (TBARS) assay. The photophysical properties of intrinsic, i.e., tyrosine (Tyr), and extrinsic, i.e., boron-dipyrromethene undecanoic acid 581/591 (BODIPY C11), lumiphores were also monitored to evaluate changes in local molecular rigidity, and oxidation, respectively. The protein secondary structure was determined with Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Scanning electron microscopy (SEM) analysis of the oil-loaded electrospun nonwovens revealed that the diameter of the ribbon-like fiber significantly decreased during storage from 701 ± 23 nm to 620 ± 44 nm. Breakage of the electrospun fibers was observed and correlated with increased brittleness and molecular rigidity of the nonwoven material, reflected by an increase in Tyr emission intensity and phosphorescence lifetime. Changes in tensile strength, brittleness and matrix rigidity also correlated with a zein secondary structure transition from unordered to ordered β-sheets. Raman and luminescence micrographs showed oil migration during storage, thereby increasing lipid oxidation. The correlation between local rigidity and lipid distribution/oxidation suggests that reorganizing protein structures increased material brittleness and displaced encapsulated oils within the electrospun fiber. Understanding deteriorative mechanisms aids in developing innovative strategies to improve the stability of these novel food-grade materials.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».