食物营养与功能性食品创新团队构建了制备高稳定性再生氧化大豆纤维素纳米晶 新方法

近日，中国农业科学院农产品加工研究所食物营养与功能性食品创新团队构建了一种制备高稳定性再生氧化大豆纤维素纳米晶新方法。该研究成果在食品领域期刊《Carbohydrate Polymers》（JCR一区，IF：11.2）发表。加工所2022级博士研究生唐璐为论文第一作者，王凤忠研究员和张亮研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划（2023YFE01070000）、国家自然科学基金（32372350）等项目的资助。

纤维素纳米晶（CNCs）是纤维素原料经加工制得的纳米级晶体，具有高纵横比、结构刚性等特点。目前传统的CNCs制备多采用酸水解法、酶催化法等，效率低下、条件严苛或大量化学试剂的添加造成了环境污染。因此，开发一种绿色、安全、高效的CNCs制备方法意义重大。

科研人员基于前期工作基础，以不溶性大豆膳食纤维为CNCs制备原料，经低温-碱/尿素体系（AUS）和高温-低共熔体系（DES）溶解后进行充分提取，以制备再生CNCs。结果表明，制备得到的再生CNCs纤维素纯度高于95%，得率约为30%，表现出典型的纤维素结构和高热残余率；其中具有棒状网络纤维形态的DES-CNCs属于纤维素Ⅰ，具有球形纳米颗粒结构的AUS-CNCs属于纤维素Ⅱ。经四甲基哌啶氧化物（TEMPO）氧化处理的再生CNCs，其分散稳定性、储存稳定性、粒度均匀性和吸附性均得到了进一步改善。此外，基于再生CNCs制备的冷冻凝胶对水/油溶性药物表现出更高的吸附性能和更强的控释能力。

以上研究成果有力证实了绿色溶剂预处理协同TEMPO氧化可以作为一种制备稳定再生CNCs的绿色高效方法，并将在高分子材料应用领域释放巨大潜力。

        原文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.121485

低/高温溶解体系协同氧化作用制备高稳定性再生氧化豆渣纤维素纳米晶示意图