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(duì)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(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2023YFE01070000）、國家自然科學(xué)基金（32372350）等項(xiàng)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(diǎn)。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(chǔ)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(shí)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。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.121485
