离子液体-球磨法制备柠檬籽纤维素纳米纤丝及其结构表征

为推进柠檬加工副产物的高值化利用和开发纳米纤维素高效制备方法,本研究以柠檬籽为原料,采用不同质量分数（0～50%）的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯化物（1-butyl-3-methylimidazolium chloride,[BMIM]Cl）为湿磨介质,通过机械球磨法制备柠檬籽纤维素纳米纤丝（lemon seed cellulose nanofibrils,LSCNF）,并以原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectrometer,FTIR）、X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）和热重分析对LSCNF的形貌和结构进行表征。结果表明,随着[BMIM]Cl质量分数的增加,获得的LSCNF粒径逐渐缩短,直径逐渐增长;当[BMIM]Cl质量分数为50%时,LSCNF的粒径最短,但直径相对较大（40～60 nm）。XRD和FTIR分析结果显示所有样品均为纤维素Iβ晶型,且添加[BMIM]Cl使LSCNF的结晶区域不易被破坏。热重分析结果显示离子液体-球磨法制备的LSCNF在500 ℃时残余质量分数和柠檬籽纤维素相近,但都高于仅用球磨方式制备的LSCNF。流变学分析结果表明LSCNF悬浮液均表现为非牛顿流体,且剪切速率一定时,粒径更长的LSCNF黏度更高。综上,将离子液体和球磨结合的绿色方法能从柠檬籽中高效制备LSCNF,且能根据离子液体的质量分数对LSCNF的形态和结构进行调控。     

二醛纳米纤维素的制备及其与明胶协同稳定Pickering乳液研究

以微晶纤维素为原料,通过硫酸水解和高碘酸钠氧化制备二醛纤维素纳米晶(dialdehyde cellulose nanocrystals, DACNC)并进行结构表征。进一步以DACNC和明胶作为协同乳化剂稳定Pickering乳液,考察明胶/DACNC的添加顺序、DACNC质量浓度以及外界环境条件(温度、pH和离子强度)对乳液性质和稳定性的影响。结果表明,经过高碘酸钠氧化后,DACNC的长度变短,热稳定性增加,但Zeta电位变化较小。DACNC和明胶预混合后再加入油相制备乳液效果较好,随着DACNC质量浓度的增加,明胶/DACNC乳液的粒径、黏度和模量均逐渐增加。乳液稳定性由于明胶的氨基和DACNC的醛基之间发生Schiff碱反应而增强,同时DACNC对乳液连续相网络的增强也有利于乳液稳定性增强。乳液环境稳定性结果显示,明胶/DACNC协同稳定解决了单独明胶或纤维素纳米晶乳液在低离子强度、低pH值和较高温度下乳液稳定性较差的问题。该研究提供了一种利用DACNC和明胶作为协同Pickering稳定剂改善乳液性质的新途径,为纳米纤维素和蛋白颗粒协同稳定Pickering乳液提供参考。     

双醛纤维素纳米晶Pickering乳液的制备及其释放二氢杨梅素的研究

使用硫酸水解α-纤维素以制备得到纤维素纳米晶(cellulose nanocrystalline, CNC),然后利用高碘酸钠将CNC分子中邻位羟基特异性地氧化成醛基制得双醛纤维素纳米晶(dialdehyde cellulose nanocrystalline, DCNC)。分别以CNC和不同醛基含量的DCNC的悬浮液为水相,大豆油为油相制备负载二氢杨梅素的Pickering乳液。结果表明,通过调节高碘酸钠的添加量可以制备醛基含量可控的DCNC。当NaCl的浓度为50 mmol/L、CNC和DCNC悬液的质量浓度为10.0 g/L、油水相比为0.4∶1,采用超声-均质结合法能够制备稳定的Pickering乳液。高碘酸钠氧化能够减小CNC的粒径以及其表面的负电荷,进而显著增强Pickering乳液的稳定性。Pickering乳液对二氢杨梅素的释放速率随着DCNC醛基含量的增加而逐渐减缓。Pickering乳液缓释二氢杨梅素的动力学过程符合基于溶出和扩散机制的Weibull分布模型。综上,通过控制高碘酸钠对CNC的氧化程度,可以有效调节Pickering乳液的稳定性和缓释行为。     

不同形态纳米纤维素的制备方法研究进展

纳米纤维素是某一维度上为纳米尺寸的一种高分子聚合物,具有出色的可降解性、热稳定性、生物可相容性等优异特性,受到学者们的广泛关注.纳米纤维素的形态对其结构、性能具有重要影响.该文总结了4种不同形态的纳米纤维素[纳米纤维素晶(cellulose nanocrystal,CNC)、纤维素纳米纤丝(cellulose nano...     

纳米纤维素稳定Pickering乳液及其在食品中应用研究进展

纳米纤维素具备来源广泛、可再生降解和稳定性强等优点,其制备的乳液具有低毒、乳液稳定性高、乳化剂用量少、对环境友好和根据自身的理化性质赋予乳液独特的性质等优点,更多的研究者开始以纳米纤维素为原料来制备Pickering乳液。该文论述Pickering乳液的稳定机理及影响其稳定性的部分因素,并综述近些年来科研人员对纳米纤维素制备Pickering乳液的相关研究,最后对关于纳米纤维素稳定Pickering乳液的应用进行总结,为纳米纤维素制备Pickering乳液及其应用研究提供参考依据。     

离子液体预处理/硫酸水解协同制备纳米纤维素及其稳定Pickering乳液初步研究

以微晶纤维素(microcrystalline cellulose, MCC)为原料,利用离子液体预处理/硫酸水解协同制备纳米纤维素,通过Zeta电位分析、原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)、红外光谱、X-射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和热分析探究不同质量分数的硫酸溶液(10%～40%)对纳米纤维素结构的影响,并对其稳定Pickering乳液性能进行初步研究。结果表明,经过离子液体预处理后,随着硫酸溶液质量分数增加(10%～40%),纳米纤维素得率逐渐下降,但Zeta电位绝对值逐渐增加;AFM结果表明纳米纤维素形态从长纤丝状网络结构逐渐变为短棒状结构,其长度逐渐减小但直径增加。XRD结果表明纳米纤维素同时具有纤维素I型和Ⅱ型晶体结构,结晶度降低。MCC制备纳米纤维素过程中,经离子液体预处理后氢键结构遭到破坏,热稳定性随着硫酸溶液质量分数的增加也逐渐降低。经不同质量分数硫酸溶液水解制备的纳米纤维素在不同颗粒质量浓度(1～5 g/L)和油相比例(30%～70%,体积分数)下均能稳定Pickering乳液,但40%硫酸溶液制备的...     

不同硫酸浓度水解制备纤维素纳米晶及其稳定Pickering乳液研究

以菠萝皮渣纤维素为原料,采用传统硫酸水解法提取纤维素纳米晶(cellulose nanocrystals, CNCs),考察不同硫酸质量分数(58%、61%和64%)对制备的CNCs(CNCs-58%、CNCs-61%和CNCs-64%)的形貌粒径、电位、热稳定性和稳定Pickering乳液性能的影响。研究表明,随着硫酸溶液质量分数的增加,CNCs的直径、长度逐渐减小且均一性增加,电位绝对值逐渐增加(-33.5、-43.6和-45.7 mV),但热稳定性降低。与CNCs-58%相比,CNCs-61%和CNCs-64%表现出更好的稳定Pickering乳液性能,具有更小的液滴尺寸和更好的贮藏稳定性,乳液电位绝对值也相对较大;但在低CNCs质量分数(0.2%),CNCs-64%稳定乳液的析水程度相对较高,这主要与CNCs的形貌结构有关;随着CNCs质量分数的增加,乳液析水程度明显降低。该研究为硫酸水解果蔬皮渣纤维素制备CNCs及其在Pickering乳液中的应用提供参考。     

pH和离子强度对甘蔗渣纳米纤维Pickering乳液稳定性的影响

以甘蔗渣为原料制备纤维素纳米晶(CNCs)用于稳定Pickering乳液,考察pH和离子强度对乳液稳定性的影响.结果表明,水解得到的CNCs,长度为120 nm左右,结晶度为70％.CNCs稳定的Pickering乳液粒径,随制备条件pH的升高而减小,在pH11的条件下,由于去质子化,使得乳液相对均一;此外,CNCs稳...     

纤维素纳米晶体颗粒稳定剂在食品Pickering乳液中的应用

由固体颗粒稳定的Pickering乳液在食品、医药和化妆品领域受到越来越多的关注.具有高纵横比、可再生、可降解和生物相容性等特点的纤维素纳米晶体(CNCs)是一种出色的Pickering乳液稳定剂.综述纤维素纳米晶体的制备流程,重点介绍影响纤维素纳米晶体稳定Pickering乳液的因素,简要介绍CNCs稳定的Picke...     

氧化纤维素纳米颗粒稳定的Pickering乳液延缓油脂消化的研究

近年来,纤维素胶体粒子稳定的Pickering乳液因极高的界面稳定性及良好的生物相容性而受到广泛关注。本文以农业废弃玉米芯为原材料,采用气爆处理从中提取纤维素,通过2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基氧化法对玉米芯纤维素进行精准羧基化改性,以提高纤维素的溶解性降低纤维素的粒径。通过控制氧化工艺,制备纳米球和纳米棒两种形态的氧化纤维素纳米颗粒,这两种颗粒均能提高Pickering乳液的稳定性。与纤维素原料相比,氧化纤维素纳米颗粒构成的Pickering乳液均具有更好的稳定性,可缓解脂肪的体外消化。纳米棒比纳米球延缓乳液脂肪消化的能力强,这是因为纳米棒更易在油滴表面形成网状结构而阻碍脂肪酶的靠近。本文为构建低热量的水包油Pickering乳液提供一个新的解决方案,并为农业废弃物的高值化利用提供技术支撑。     

酯化改性淀粉纳米晶稳定的Pickering乳液及其油脂氧化稳定性

通过辛烯基琥珀酸酐(OSA)与淀粉纳米晶(SNC)的酯化反应获得OSA改性淀粉纳米晶(OSA-SNC),以OSA-SNC为乳化剂,橄榄油为油相,制备出Pickering乳液,并探讨了OSA-SNC浓度、水相p H对乳液稳定性的影响。此外,通过与Tween-20稳定的乳液进行对比,研究了乳化剂浓度、水相p H对乳液油脂氧化稳定性的影响。研究表明,Pickering乳液的稳定性随着乳化剂浓度或者水相p H的增加而得到提高。OSA-SNC稳定乳液的油脂氧化稳定性显著优于Tween-20稳定的乳液;随着乳化剂浓度的增加,Tween-20稳定乳液的POV升高,而OSA-SNC稳定乳液的POV降低;Tween-20稳定乳液的POV随着水相p H的增大先降低再升高,而OSA-SNC稳定乳液的POV随着水相p H的增大而升高。     

The Application of Cellulose Nanocrystals in Pickering Emulsion as the Particle Stabilizer(Online First, Recommended Article)

由固体颗粒稳定的Pickering乳液在食品、医药和化妆品领域受到越来越多的关注。具有高纵横比、可再生、可降解和生物相容性等特点的纤维素纳米晶体（CNCs）是一种出色的Pickering乳液稳定剂。综述纤维素纳米晶体的制备流程,重点介绍影响纤维素纳米晶体稳定Pickering乳液的因素,简要介绍CNCs稳定的Pickering乳液在食品中的应用,以期为纤维素纳米晶体的制备及其在Pickering乳液中的应用提供研究思路。     

改性纳米纤维素稳定Pickering乳液制备与性能的研究

以聚二甲基硅氧烷（PDMS）疏水改性油茶籽壳纳米纤维素（CNF）,并以该粒子（PDMS-CNF）作为稳定剂,以去离子水为外相,茶籽油为内相,高剪切乳化成功制备了水包油型Pickering乳液,研究了油水比、PDMS-CNF浓度、乳化时间对乳液稳定性、微观形貌和粒径的影响。结果表明：改性油茶籽壳纳米纤维素作为稳定粒子显示出更好的稳定性,利于贮存;乳液为球状液滴,粒径多呈正态分布,随油水比增大,粒径由140nm增加至450nm,随 PDMS-CNF粒子浓度增大,粒径由750nm减小至450nm;乳化时间从2min增加至6min时,乳液粒径逐渐由650nm下降至150nm,而从6min增加至10min时则粒径增大至450nm。     

纳米纤维素颗粒稳定的Pickering乳液的性能研究

以纤维素颗粒为乳化剂制备Pickering型乳液,研究纤维素颗粒浓度、油含量、纤维素颗粒大小对乳液粒径、电位、微结构和稳定性的影响。结果表明:随着纤维素浓度的增加,油滴表面吸附的纤维素颗粒越多,乳液粒径呈线性关系降低。随着水解时间的增加,纤维素与水的接触角增加,显示出较好的亲水湿润特性。纤维素颗粒粒径与其稳定的乳液颗粒之间存在粒度效应关系。当纤维素质量分数为0.9%,油添加量1%时水解10 h的纤维素制备得到的乳液颗粒较小,放置1周后没有发生分层现象,显示出较好的稳定性,说明利用纤维素可以构建稳定的乳液体系,实现对活性成分或药物成分的输送。     

油相浓度对姜黄素纳米乳液稳定性的影响

以中链甘油三酯为油相,卵磷脂为乳化剂,采用高压均质技术制备出含不同油相浓度的姜黄素纳米乳液,于4、25和55℃条件下贮藏30 d,研究不同油相浓度对姜黄素纳米乳液稳定性的影响。结果表明:油相浓度较低(5%、10%)时,姜黄素纳米乳液具有较高的稳定性,姜黄素保留率分别达到48.50%和48.99%,粒径增加了0.79%和15.78%;且4℃贮藏时,其理化稳定性表现最好,30 d后姜黄素损失率仅为14.98%。     

大豆蛋白纤维聚集体Pickering乳液提高β-胡萝卜素的包埋稳定性

利用大豆蛋白纤维聚集体(soy protein isolate fibril, SPIF)制备Pickering乳液,并研究其对β-胡萝卜素的包埋稳定性。结果表明,大豆分离蛋白(soy protein isolated, SPI)经酸热处理可以生成含大量β-折叠结构的SPIF,其乳化活性可达到14.38 m²/g,乳化稳定性可达到88.72%,均显著高于SPI。利用SPIF剪切乳化制备Pickering乳液,发现NaCl浓度未超过600 mmol/L时,随着其浓度的增加,SPIF乳液界面蛋白吸附率增加,从而使Pickering乳液稳定性提高。同时,SPIF乳液对β-胡萝卜素的包埋率可达到98.79%。当NaCl浓度为600 mmol/L时,SPIF形成的Pickering乳液中β-胡萝卜素在贮藏第7天的保留率达到最大值81.46%,相比SPI乳液提高了13.24%。     

纤维素纳米晶稳定的Pickering乳液制备分散染料微胶囊北大核心

以微晶纤维素粉、六亚甲基二异氰酸酯和乙二胺为原料,用盐酸水解法成功制备了纤维素纳米晶,并将其作为颗粒稳定剂形成稳定的Pickering乳液。通过Pickering乳液体系和界面聚合成功制备了分散染料微胶囊,并将其用于涤纶织物的高温高压染色。结果表明,微胶囊染色布样的干湿摩擦牢度和耐皂洗牢度都相当于或者略高于商品分散染料染色布样,而且其染色后的废水污染程度远远低于商品分散染料,实现了分散染料绿色环保的无污染清洁染色。     

海藻酸钠-纳米纤维素胶粒对乳酸菌胃肠液耐受性的影响

为提高海藻酸钠胶粒对乳酸菌在胃肠液中的保护作用,分别利用豆渣纤维素纳米微纤丝与纤维素纳米微晶协同钙离子交联海藻酸钠包埋乳酸菌制备载菌海藻酸钠-纳米纤维素胶粒,并对海藻酸钠-纳米纤维素胶粒进行微观结构观察、傅里叶变换红外光谱分析、低频氢谱核磁共振分析,同时测定载菌海藻酸钠-纳米纤维素胶粒胃肠消化前后的活菌数量,研究海藻酸钠-纳米纤维素胶粒对乳酸菌胃肠液耐受性的影响。结果表明,纳米纤维素可提高海藻酸钠胶粒的包埋率并减少胶粒表面的孔隙结构,纳米微纤丝较纳米微晶能更好地改善海藻酸钠体系的氢键结合能力,促进海藻酸钠分子链与Ca2＋间形成盐桥,强化凝胶体系的网络结构,从而提高海藻酸钠胶粒的机械强度。进一步研究发现,海藻酸钠-纳米微纤丝胶粒经胃肠液消化后活菌数下降1.51（lg（CFU/g））,显著低于纳米微晶组（2.16（lg（CFU/g）））以及海藻酸钠组（2.99（lg（CFU/g）））（P＜0.05）。综上,纳米微纤丝可作为强化海藻酸钠载体的优良壁材提高乳酸菌的胃肠道耐受性。     

纤维素纳米晶体在Pickering乳液中的应用

纤维素纳米晶体（CNC）凭借其抗张强度高、热稳定性好、机械性能优越、密度低、表面多羟基结构可进一步修饰、易于功能改性等优点在稳定Pickering乳液中具有显著优势。本文首先简要概述了Pickering乳液及CNC,进而重点介绍CNC稳定的Pickering(CNC-Pickering)乳液在食品工程、生物医药、胶合材料、微胶囊材料以及界面催化等领域的应用。最后,展望了CNC-Pickering乳液未来的研究方向,以期为其进一步的应用提供参考。     

白果壳纤维素纳米丝（CNFs）的制备及其在Pickering中的应用（网络首发、推荐阅读）

以白果壳纤维素为原料,采用高压均质处理制备纤维素纳米丝（CNFs）,并研究其在Pickering乳液中的应用。结果表明,通过调节均质压力10~70 MPa可以制备出不同尺寸的CNFs,均质压力越高,CNFs尺寸越小。这些不同尺寸的纤维素展现出不同的物理性质,大尺寸的CNFs-10具有相对高的结晶度和亲水性,而小尺寸的CNFs-70展现出低结晶度和高疏水性。Pickering乳液的稳定性跟CNFs性质有着密切的关系,大尺寸和高亲水性的CNFs-10制备的乳液具有差的稳定性,而小尺寸和高疏水性的CNFs-70制备的乳液展现出色的稳定性。这些结果证明了CNFs也可以制备出稳定的Pickering乳液,为果壳废料的利用提供一定的方法。