食品工业科技

作者：薛刚, 何易, 李小白, 章智, 张有做, 许光治

关键词：优化,银杏果壳,纳米纤维素,超声辅助,制备,表征,

为充分利用银杏的工业生产副产物，以银杏果壳为原料，采用超声辅助硫酸水解法制备银杏果壳纳米纤维素（nanocrystalline cellulose isolated from ginkgo nut shell，NCC-GNS）。通过单因素实验研究了硫酸质量分数、反应温度和反应时间3个因素对NCC-GNS得率的影响，并应用正交试验进行优化，获得NCC-GNS的最佳制备条件。以常规硫酸水解法（未加超声辅助）制备的纳米纤维素（nanocrystalline cellulose，NCC）为对照，通过扫描电镜（scanning electron microscopy，SEM）、透射电镜（transmission electron microscopy，TEM）、Zeta电位和动态光散射（dynamic light scattering，DLS）、X-射线衍射（x-ray diffraction，XRD）、傅里叶变换红外光谱（fourier transform infrared spectroscopy，FT-IR）、热重（thermogravimetric analysis，TGA）等分析超声辅助处理对NCC-GNS的影响。结果表明：超声功率120 W时，制备NCC-GNS的最佳条件为硫酸质量分数48%、反应温度60 ℃、反应时间25 min，最优条件下NCC-GNS得率为37.01%；超声辅助和常规硫酸水解法制备的NCC-GNS均为长棒型，尺寸无明显差异，超声辅助制备的NCC-GNS长度和直径的分布范围相对集中，长度80～180 nm、直径3.5～5.5 nm；超声辅助制备的NCC-GNS结晶度为88%，高于常规硫酸水解的75%；两种方法制备的NCC-GNS均具有较低的Zeta电位和有良好的热稳定性。综上，超声辅助硫酸水解法制备的NCC-GNS得率较高，获得的NCC-GNS结晶度高、热稳定性好，在生物质复合材料领域表现出良好的应用前景。

来源：2021年第14期

《食品工业科技》期刊编辑部

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