Membrane biopolimeriche nanofibrose per l’incapsulazione e il rilascio di sostanze volatili naturali

L'elettrofilatura coassiale di naylon-6 (shell) e di un'emulsione in acqua (core) di pullulano e β-ciclodestrine permette la fabbricazione di membrane nanofibrose composite con la simultanea incapsulazione di un composto aromatico attivo (eugenolo). L'aspetto macroscopico delle membrane è omogeneo e liscio. Le micrografie ottenute con analisi di microscopia elettronica a scansione (SEM) hanno rivelato che il sistema è costituito da fibre interconnesse orientate casualmente con diametri nella scala dei submicron (200-330 nm) e da microcristalli distribuiti lungo le fibre. Le fibre sono un composito di nylon-6 e pullulano mentre i cristalli corrispondono ad un complesso di inclusione di β-ciclodestrina- composto volatile. L'incapsulazione si verifica perché la cavità conica idrofobica della ciclodestrina lega le molecole non polari del volatili (eugenolo) in ambiente acquoso (emulsione). Il sistema rimane stabile nel tempo (per diversi mesi) senza perdite di volatili se conservato in ambiente a bassa umidità relativa (< 70%), e il rilascio è innescato da condizioni di elevata umidità (aw > 0,9). Lavori precedenti hanno mostrato risultati simili anche utilizzando solo miscele pullulano/β-ciclodestrina, ma l'aggiunta di nylon-6 conferisce una migliore stabilità alla microstruttura in ambienti ad alta umidità e migliora le proprietà meccaniche del materiale risultante. Inoltre, le analisi al naso elettronico suggeriscono che il rilascio dei volatili dalle membrane composite nylon-6/pullulano/β-ciclodestrine ad alta umidità è rallentato rispetto a quello ottenuto dalle membrane di pullulano/β-ciclodestrine. Il fatto che il rilascio di composti bioattivi avvenga oltre una soglia di umidità relativa unitamente alla buona stabilità meccanica del materiale rende questo sistema interessante per essere utilizzato in applicazioni d’imballaggio attivo.