超声协同溶胀预处理调控TEMPO氧化制备豆渣纳米纤维素纤丝及其在Pickering乳液中的应用OA
以豆渣不溶性膳食纤维为原料,采用超声协同溶胀预处理结合2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)氧化及高压均质法制备纳米纤维素纤丝,并研究不同预处理方式对其结构、性能以及所构建Pickering乳液稳定性的影响。结果表明:超声与溶胀预处理均能够提高TEMPO氧化效率,其中NaOH与硫脲结合超声处理协同作用最明显,氧化后豆渣不溶性膳食纤维羧基质量摩尔浓度达到(1.28±0.03)mmol/g,较对照组提高91.0%。同时,该处理促进了纤维束解离,减小了纳米纤维素团聚体粒径,提升了纤维素表面可及性,有利于羧基化反应,使纳米纤维素ζ-电位绝对值提高至44.00 m V,使其表现出较佳储存稳定性及透光性能。显微结构观察表明,协同预处理后纤维分散更加均匀,团聚现象明显减少,纤维直径主要分布于2~8 nm;红外光谱与X射线衍射分析表明,不同预处理及氧化过程均未改变纤维素Ⅰ型晶体结构;热重分析显示,NaOH与硫脲结合超声处理在一定程度上降低了纳米纤维素热稳定性。与其他预处理组相比,该处理方式所得纳米纤维素持水能力和持油能力较高,分别达到70.10 g·g^(-1)和113.32 g·g^(-1)。以NaOH与硫脲结合超声处理制备的纳米纤维素构建Pickering乳液时,与其他预处理组相比,乳液液滴粒径较小(20.99μm),并表现出优异的离心稳定性和储存稳定性。研究表明,超声与溶胀协同预处理能够有效强化TEMPO氧化及后续纳米化过程,提高纳米纤维素分散稳定性、功能特性及乳化性能,希望可为豆渣来源纳米纤维素的高值化利用提供实验依据。
张贝智;张青;陈宇;赵丹;谢富智;陈楠楠;王凤忠;范蓓;张亮
中国农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工重点实验室/农业农村部农产品质量安全收贮运管控重点实验室,北京100193 国家盐碱地综合利用技术创新中心,山东东营257000中国农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工重点实验室/农业农村部农产品质量安全收贮运管控重点实验室,北京100193 青岛农业大学食品科学与工程学院,山东青岛266109中国农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工重点实验室/农业农村部农产品质量安全收贮运管控重点实验室,北京100193中国农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工重点实验室/农业农村部农产品质量安全收贮运管控重点实验室,北京100193 青岛农业大学食品科学与工程学院,山东青岛266109中国农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工重点实验室/农业农村部农产品质量安全收贮运管控重点实验室,北京100193 国家盐碱地综合利用技术创新中心,山东东营257000中国农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工重点实验室/农业农村部农产品质量安全收贮运管控重点实验室,北京100193 华中农业大学食品科学技术学院,湖北武汉430070农业农村部食物与营养发展研究所,北京100081中国农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工重点实验室/农业农村部农产品质量安全收贮运管控重点实验室,北京100193中国农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工重点实验室/农业农村部农产品质量安全收贮运管控重点实验室,北京100193 国家盐碱地综合利用技术创新中心,山东东营257000
轻工纺织
超声协同溶胀预处理豆渣TEMPO氧化纳米纤维素纤丝Pickering乳液
《食品科学技术学报》 2026 (4)
P.51-69,81,20
山东省重点研发计划项目(2023TZXD087-3)国家重点研发计划项目(2024YFD2100704)泰山学者工程资助项目宁夏回族自治区重点研发计划项目(2024BEG01006)。
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