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食物營養(yǎng)與功能性食品創(chuàng)新團(tuán)隊構(gòu)建了制備高穩(wěn)定性再生氧化大豆纖維素納米晶新方法

2023-12-12 09:03:36 來源：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所閱讀量：10102

　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所食物營養(yǎng)與功能性食品創(chuàng)新團(tuán)隊構(gòu)建了一種制備高穩(wěn)定性再生氧化大豆纖維素納米晶新方法。該研究成果在食品領(lǐng)域期刊《Carbohydrate Polymers》(JCR一區(qū)，IF：11.2)發(fā)表。加工所2022級博士研究生唐璐為論文第一作者，王鳳忠研究員和張亮研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃(2023YFE01070000)、國家自然科學(xué)基金(32372350)等項目的資助。

　　纖維素納米晶(CNCs)是纖維素原料經(jīng)加工制得的納米級晶體，具有高縱橫比、結(jié)構(gòu)剛性等特點。目前傳統(tǒng)的CNCs制備多采用酸水解法、酶催化法等，效率低下、條件嚴(yán)苛或大量化學(xué)試劑的添加造成了環(huán)境污染。因此，開發(fā)一種綠色、安全、高效的CNCs制備方法意義重大。

　　科研人員基于前期工作基礎(chǔ)，以不溶性大豆膳食纖維為CNCs制備原料，經(jīng)低溫-堿/尿素體系(AUS)和高溫-低共熔體系(DES)溶解后進(jìn)行充分提取，以制備再生CNCs。結(jié)果表明，制備得到的再生CNCs纖維素純度高于95%，得率約為30%，表現(xiàn)出典型的纖維素結(jié)構(gòu)和高熱殘余率；其中具有棒狀網(wǎng)絡(luò)纖維形態(tài)的DES-CNCs屬于纖維素Ⅰ，具有球形納米顆粒結(jié)構(gòu)的AUS-CNCs屬于纖維素Ⅱ。經(jīng)四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化處理的再生CNCs，其分散穩(wěn)定性、儲存穩(wěn)定性、粒度均勻性和吸附性均得到了進(jìn)一步改善。此外，基于再生CNCs制備的冷凍凝膠對水/油溶性藥物表現(xiàn)出更高的吸附性能和更強(qiáng)的控釋能力。

　　以上研究成果有力證實了綠色溶劑預(yù)處理協(xié)同TEMPO氧化可以作為一種制備穩(wěn)定再生CNCs的綠色高效方法，并將在高分子材料應(yīng)用領(lǐng)域釋放巨大潛力。【閱讀原文】

　　作者：張亮

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