表面改性纤维素纳米纤丝（CNFs）的功能增强及其在食品工业中的应用潜力

本综述系统探讨了通过酚酸酯化改性CNFs的创新策略，重点分析了共冻干与Steglich酯ification技术对CNFs分散性、抗氧化性及乳化特性的提升作用。研究证实改性CNFs能显著抑制ω-3多不饱和脂肪酸氧化（TBARS降低至0.34 mg MDA/kg），在低脂蛋黄酱中展现流变改性能力，为食品抗氧化体系开发提供新方案。

　　

结构表征

通过傅里叶变换红外光谱-衰减全反射（FTIR-ATR）分析可观察到酚酸改性CNFs的结构证据（图1）。所有改性纤维在1715至1740 cm^?1范围内出现酯键特征峰（CIN 1718 cm^?1、FER 1724 cm^?1、COU 1736和VAN 1735 cm^?1），而1700 cm^?1处羧酸峰的消失表明改性成功（Espino-Pérez et al., 2014; LakshmiBalasubramaniam et al., 2021; Zhang et al., 2019）。1032 cm^?1处的峰源于纤维素骨架的C-O-C醚键连接。

结论

本研究证明，通过DMAP共冻干结合Steglich酯化法对CNFs进行酚酸和肉桂酸改性，可制备出两亲性、抗氧化且高分散的纤维材料，适用于新型食品应用。共冻干技术成功解决了分散性限制问题，改性CNFs在水相中表现出优异分散性，而在有机溶剂中保持有限分散。表面改性未显著影响纤维的结晶结构和热稳定性，但显著增强了抗氧化活性（DPPH自由基清除能力）和乳化性能。改性CNFs能有效抑制Pickering乳液体系中ω-3多不饱和脂肪酸的氧化（TBARS值0.34 mg MDA/kg vs 对照组0.77 mg MDA/kg），并在低脂蛋黄酱中展现流变调节特性。该技术为开发多功能CNFs食品添加剂提供了新策略。