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纳米纤维素纤维(Nanofibrillated cellulose,NFC)是一种通过物理、化学或生物的方法将晶体状纤维素解聚成纳米级的纤维。与传统粉体纤维素和微晶纤维素相比,NFC比表面积大、空间膨胀性强,且表面羟基被活化,便于对惰性的晶体纤维素进行表面功能改性,可作为一种优良的新型膳食纤维。但目前NFC的制备方法存在环境不友好,使用有毒有害成分的问题而很难用于食品领域,迫切需要一种绿色的NFC制备方法开发新型膳食纤维。但由于木质纤维细胞的次生壁中,纤维素、半纤维素、木质素等各组分呈不连续的层状结构,彼此粘结又互相间断,将纤维素分离、解聚是制备NFC的主要瓶颈。目前制备NFC的方法主要是以高浓度酸碱水解、高强度机械剪切作用为基础,具有污染环境、能耗高等缺点。本文采用环保、高效的新型弹射式蒸汽闪爆(High density steam flash-explosion,HDSF)技术对秸秆进行预处理制得NFC,并对其作为膳食纤维应用时的性质进行研究。主要研究结果如下:首先,HDSF处理使稻秸秆解聚,且半纤维素和木质素的含量显著下降,纤维素的含量升高,并且随着处理压力升高这种趋势更加显著;红外光谱、X射线衍射、热重分析表明HDSF处理后秸秆的化学成分、结晶结构没有变化,但是由于非结晶成分的去除,秸秆的相对结晶度(CI)增大。总体来说,1.6 MPa处理后,秸秆纤维被解聚为直径10μm的光滑纤维,CI较低(54.81%),所以选择1.6 MPa维压270 s爆破处理的稻秸秆制备NFC。NFC呈长纤维状,长度可以达到几微米,直径30~200 nm,总膳食纤维的含量达到85.86%。其次,为了强化NFC吸附油脂的能力,我们对其进行了辛烯基琥珀酸酐酯化改性,并对NFC和辛烯基琥珀酸纳米纤维素纤维酯(OSA-NFC)作为膳食纤维应用时的性质进行了研究。结果发现:NFC的膨胀力、表观粘度(浓度5%)、吸附胆盐和胆固醇的能力分别是99.75 m L/g、1544 m Pa?s、7.96μmol/100mg、37.57 mg/g(p H 7.0),远远高于小麦不溶性膳食纤维(WDF)和OSA-WDF。OSA酯化改性使膳食纤维的疏水性增强,OSA-NFC的水合能力(保水力和膨胀力)降低,吸油力、表观粘度、吸附胆盐和胆固醇、清除NO2-的能力升高,并且随着取代度增大这种趋势更加明显。最后对NFC和OSA-NFC用作膳食纤维补充剂和食品添加剂时,在模拟体内消化实验中吸附油脂的能力进行了测定。结果发现膳食纤维吸附油脂的能力随添加量增大而增强,并且同浓度的NFC和OSA-NFC在这两种情况下吸附油脂的能力相差不大,但是均高于WDF和OSA-WDF。此外,对添加NFC的香肠的品质分析后发现:添加膳食纤维后香肠的色泽、弹性和内聚性变化不大,而水分含量升高,硬度、咀嚼性降低,并且添加NFC或OSA-NFC后香肠的水分含量、硬度和内聚性优于添加同浓度WDF或OSA-WDF的香肠。不过当膳食纤维添加量为1%和2%时,香肠的感官评定总分差别不大。