纖維素納米晶體顆粒穩(wěn)定劑在食品Pickering乳液中的應(yīng)用

N.A.Michael Eskin，倪 洋，段 慧，范柳萍

（1.加拿大曼尼托巴大學(xué)，農(nóng)業(yè)和糧食科學(xué)學(xué)院 食品與人類營(yíng)養(yǎng)科學(xué)系，加拿大溫尼伯，曼尼托巴R3T 2N2；2.江南大學(xué) 食品學(xué)院，無(wú)錫 214122）

近年來(lái)，由固體顆粒穩(wěn)定的Pickering乳液在食品、醫(yī)藥和化妝品領(lǐng)域受到越來(lái)越多的關(guān)注。相較于表面活性劑穩(wěn)定的傳統(tǒng)乳劑，Pickering乳液展現(xiàn)出更好的貯藏穩(wěn)定性、抗聚集、抗絮凝、可調(diào)控等特點(diǎn)。這種出色的乳液穩(wěn)定性歸因于固體顆粒不可逆的吸附在油水界面形成致密的界面膜[1]。通常，固體顆粒作為Pickering乳液穩(wěn)定劑需要具備以下幾點(diǎn)性質(zhì)[1]：1）顆粒應(yīng)被連續(xù)相和分散相部分潤(rùn)濕，但不溶于任何一個(gè)相；2）顆粒應(yīng)保持適當(dāng)?shù)牟糠譂?rùn)濕性，以獲得足夠的界面吸收效率；3）顆粒尺寸應(yīng)遠(yuǎn)小于目標(biāo)乳液的乳滴大小（至少小一個(gè)數(shù)量級(jí)）。目前，用于穩(wěn)定Pickering乳液的固體顆粒主要包括二氧化硅、二氧化鈦等無(wú)機(jī)顆粒，蛋白質(zhì)、多糖等有機(jī)顆粒。但是無(wú)機(jī)顆粒的使用可能對(duì)健康存在潛在的危害，限制了其在食品領(lǐng)域的應(yīng)用[2-3]。因此，從天然資源中開(kāi)發(fā)生物基Pickering乳液顆粒穩(wěn)定劑具有重要意義。

纖維素由 β-1,4-糖苷鍵線性連接的脫水葡萄糖單元組成，是自然界分布最廣，含量最豐富的生物聚合物[4]。由于纖維素具有良好的生物相容性，生物降解性，可再生性，低成本等特點(diǎn)，受到越來(lái)越多的關(guān)注。纖維素納米晶體（CNCs），也被稱為納米晶纖維素或纖維素納米晶須，是一種從木質(zhì)纖維素生物質(zhì)中提取出來(lái)的呈現(xiàn)寬棒狀或針狀的具有高結(jié)晶度（CrI）和高縱橫比的納米纖維顆粒[4-5]。目前，CNCs已經(jīng)廣泛應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域，比如生物醫(yī)藥、納米復(fù)合材料、食品等。在食品工業(yè)中，CNCs可以作為食品增稠劑、穩(wěn)定劑、功能性成分和食品包裝材料等。尤其，作為生物相容性的納米顆粒，CNCs已經(jīng)成為食品級(jí)Pickering乳化穩(wěn)定劑的良好候選物之一。本綜述主要總結(jié)了 CNCs的制備方法及其影響穩(wěn)定Pickering乳液的因素。

1 CNCs的來(lái)源和制備方法

1.1 CNCs的來(lái)源

纖維素材料廣泛存在于自然界中，從天然的植物纖維素來(lái)源可以將纖維素資源分為六大類[6]：黃麻，亞麻等韌皮纖維；劍麻，菠蘿等葉子纖維；椰殼纖維，棉花等種子纖維；洋麻，大麻等內(nèi)芯纖維；水稻，玉米等秸稈纖維和木頭等其他類型。此外，細(xì)菌（Acetobacterxylinum）[7]和海洋生物[8]也是纖維素的來(lái)源之一。不管這些分類如何，來(lái)源于工業(yè)和農(nóng)業(yè)廢料的木質(zhì)纖維素資源是優(yōu)良的纖維素原料。充分利用這些資源，不僅可以減少資源浪費(fèi)，還可以提高廢料的附加值。天然纖維素顆粒存在大量的羥基，具有很強(qiáng)的親水性，展現(xiàn)出較差的潤(rùn)濕性，無(wú)法穩(wěn)定Pickering乳液。因此，需要通過(guò)一定的方法處理天然纖維素制備出具有一定雙親性的納米纖維素。

1.2 CNCs的制備方法

通常，植物纖維素原料含有復(fù)雜的成分，主要包括纖維素、木質(zhì)素、半纖維素和其他成分（果膠、蛋白和臘質(zhì)等）。這些非纖維素成分的存在不僅會(huì)降低 CNCs的結(jié)晶度，還會(huì)影響其機(jī)械和乳化性質(zhì)[5,9]。因此，在制備CNCs顆粒前，需要對(duì)纖維素進(jìn)行純化提取處理。目前，纖維素的純化方法主要包括三步[10-11]：（1）通過(guò)清洗、研磨（或蒸煮）去除原料中的灰塵和可溶性雜質(zhì)；（2）利用堿液去除原料中的半纖維素和木質(zhì)素成分；（3）隨后進(jìn)行漂白處理（也稱為脫木質(zhì)素）進(jìn)一步去除殘留的木質(zhì)素。其中，KOH和NaOH是最常用的堿，漂白液可以選擇NaClO2、NaClO或者H2O2。Ni等[12]利用 4%的 NaOH溶液和 1.7%的 NaClO漂白液對(duì)粉碎的白果殼進(jìn)行純化處理。Winuprasith等[13]利用 25%的 NaOH溶液和 30%的H2O2按照0.013 4∶1（w/w）的料液比對(duì)山竹殼纖維素進(jìn)行純化處理。Pelissari等[14]采用了5%的KOH溶液和1%的NaClO2溶液對(duì)香蕉皮纖維進(jìn)行純化處理。更多的前處理方法見(jiàn)表1。

表1 不同方法制備得到的CNCsTable 1 CNCs were obtained using different methods

純化后的纖維素通常是細(xì)長(zhǎng)的纖維素原纖維，由結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)交替組成[4]，需要采用一定的方法將纖維素原纖維進(jìn)一步制備成納米纖維素，見(jiàn)表 1。目前，酸水解法是制備 CNCs最常用的方法之一，其原理為強(qiáng)酸催化水解破壞纖維素的無(wú)定形區(qū)（非結(jié)晶區(qū)），留下結(jié)晶區(qū)[18,23-24]。常用的酸種類主要有硫酸、鹽酸、磷酸及磷鎢酸等[10]。值得注意的是，在酸水解過(guò)程，酸的種類、濃度、水解溫度、水解時(shí)間、料液比以及纖維素的來(lái)源都會(huì)影響CNCs的物理化學(xué)性質(zhì)[4,12,25]。硫酸是制備CNCs最常用的酸，經(jīng)硫酸水解后得到的 CNCs表面會(huì)帶有負(fù)電荷的磺基[4]，這種帶負(fù)電的性質(zhì)會(huì)提供一定的靜電排斥作用有利于CNCs懸浮液具有較好的膠體穩(wěn)定性，但是負(fù)電荷太多也會(huì)影響CNCs作為Pickering穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果[26]。本課題組倪洋等[12]以白果殼為原料，采用62%濃度的硫酸，在45 ℃下，水解30 min，可以有效去除纖維素非結(jié)晶區(qū)，然后通過(guò)調(diào)節(jié)高壓均質(zhì)壓力10～70 MPa，可以得到400～1 500 nm的CNCs。Wang等[15]以蘆筍為原料，通過(guò)濃度為60%的硫酸，在 50 ℃下水解 1.5～3.5 h，可以得到178.2～261.8 nm的CNCs。考慮到硫酸水解得到的CNCs具有較低的得率，較差的熱穩(wěn)定性和低的結(jié)晶度[27]，鹽酸、磷酸等也被用于制備CNCs。Kasiri等[11]以開(kāi)心果殼為原料，以3 mol/L鹽酸溶液水解 180 min，可以得到直徑為（68.8 ±20.7） nm，具有高結(jié)晶度（79.4%）的球形CNCs，且CNCs得率高達(dá)77.1%。Kontturi等[28]以棉花纖維為原料，采用鹽酸蒸汽水解法制備得到長(zhǎng)度為100～300 nm、直徑為7～8 nm的CNCs，其得率高達(dá)97.4%，此方法對(duì)纖維素基質(zhì)的形態(tài)影響小，不會(huì)在纖維素表面引入電荷，降解速度快、產(chǎn)量高，但存在成本高的問(wèn)題。Camarero等[29]比較了硫酸水解、鹽酸水解和磷酸水解對(duì)棉花CNCs性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)磷酸水解得到的CNCs具有更好的熱穩(wěn)定性。

由于強(qiáng)酸會(huì)嚴(yán)重腐蝕設(shè)備且污染環(huán)境，國(guó)內(nèi)外研究者嘗試了很多綠色可循環(huán)利用的化學(xué)物質(zhì)來(lái)制備CNCs，比如有機(jī)酸[30]、離子液體[22]、固化酸[31]等。除了酸水解法外，酶法[21,32]和機(jī)械法[33-35]也可以用于制備 CNCs。值得注意的是，不同的提取制備方法和不同的纖維素來(lái)源都會(huì)影響制備得到的納米纖維素的形態(tài)和性質(zhì)。比如圖1，分別采用酶解法、機(jī)械破壞法和硫酸水解法處理木頭纖維素，用原子力顯微鏡（AFM）進(jìn)行形態(tài)表征，可以發(fā)現(xiàn)不同方法得到的納米纖維素在形態(tài)上存在非常明顯的差異。圖2展示的是采用酸水解法處理不同纖維素原料得到的CNCs原子力顯微鏡圖片，也可以清晰看出，原料對(duì)CNCs的形態(tài)也有一定的影響。

圖1 不同方法制備得到的木頭納米纖維素[36]Fig.1 Nanocellulose from wood pulp were obtained from different methods

圖2 不同纖維素原料制備的CNCs原子力顯微鏡圖像。蘆筍[15]；白果殼[37]；軟木[36]；大蒜秸稈[38]；菠蘿葉[23]；細(xì)菌纖維素[36]。Fig.2 AFM images of CNCs obtained from various lignocellulosic materials.Asparagus[15]; Ginkgo seed shells[37]; Softwood[36];Garlic straw residues[38]; Pineapple leaf[23]; Bacterial cellulose[36].

2 影響CNCs穩(wěn)定Pickering乳液的因素

2.1 CNCs自身性質(zhì)的影響

2.1.1 CNCs形態(tài)的影響

不同于球狀的顆粒，比如淀粉和蛋白質(zhì)，CNCs是一種具有高縱橫比的短棒狀或針狀顆粒。這種棒狀顆粒可以在界面連接并形成橋式結(jié)構(gòu)，可以更好的穩(wěn)定Pickering乳液[39]。即使CNCs顆粒都呈現(xiàn)出相似的棒狀形態(tài)，但不同來(lái)源，不同制備方法得到的CNCs在顆粒長(zhǎng)度、縱橫比方面存在著一定的差異（見(jiàn)圖1和圖2）。這種形態(tài)上的差異會(huì)影響 CNCs顆粒穩(wěn)定乳液的表現(xiàn)。Kalashnikova等[40]制備了三種不同縱橫比的CNCs，分別為：縱橫比13的棉花CCN，縱橫比47的細(xì)菌BCN和縱橫比160的剛毛藻CLACN。作者分別利用這些不同縱橫比 CNCs制備Pickering乳液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)乳液的乳滴尺寸相似，但是顆粒縱橫比直接影響乳滴上CNCs的表面覆蓋率。縱橫比13的CCN可以達(dá)到84%的表面覆蓋率，而縱橫比160的CLACN的表面覆蓋率僅僅為44%。這是因?yàn)榈涂v橫比CNCs可以緊密吸附在油水界面，而高縱橫比 CNCs吸附在油水界面后會(huì)產(chǎn)生較大的空間位阻，阻礙了部分顆粒的吸附。另一方面，掃描電鏡清晰顯示吸附在乳滴表面的高縱橫比的CLACN之間發(fā)生了糾纏，形成了三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖 3（A）。所形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以增加乳液體系黏度，提高乳液的穩(wěn)定性。Ni等[12]以白果殼為原料，經(jīng)硫酸水解后得到纖維素微米晶體，然后調(diào)節(jié)高壓均質(zhì)壓力10～70 MPa，制備出不同長(zhǎng)度的CNCs（400～1 500 nm），結(jié)果發(fā)現(xiàn)高壓得到的短的 CNCs具有更好的乳化性質(zhì)。Wang等[15]以蘆筍為研究對(duì)象，通過(guò)延長(zhǎng)硫酸水解時(shí)間來(lái)降低 CNCs尺寸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)水解時(shí)間越長(zhǎng)，得到的 CNCs尺寸越小，且乳化性質(zhì)越好。

2.1.2 CNCs表面電荷的影響

利用酸水解制備 CNCs的過(guò)程中，尤其是硫酸和磷酸，會(huì)導(dǎo)致CNCs表面引入帶負(fù)電的基團(tuán)。盡管這些負(fù)電荷會(huì)提供一定的靜電排斥促進(jìn)CNCs穩(wěn)定懸浮在水溶液中而不聚集沉淀，但強(qiáng)的靜電排斥力也會(huì)導(dǎo)致CNCs無(wú)法穩(wěn)定Pickering乳液[41]。Kalashnikova等[42]采用鹽酸脫硫法對(duì)硫酸水解制備的棉花CNCs顆粒進(jìn)行脫硫處理以調(diào)節(jié)CNCs的表面電荷密度。作者通過(guò)改變鹽酸處理時(shí)間（1～10 h）制備出電荷密度為0.123～0.019 e/nm2的CNCs顆粒。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)CNCs表面電荷密度＜0.03 e/nm2，CNCs可以有效穩(wěn)定乳液；而CNCs表明電位密度＞0.03 e/nm2，CNCs則無(wú)法制備出穩(wěn)定的乳液，見(jiàn)圖 3（B）。這是因?yàn)楦唠姾擅芏犬a(chǎn)生了過(guò)量的靜電排斥，阻礙了 CNCs在油水界面的吸附和排列。因此，很多研究人員利用 CNCs制備Pickering乳液或者研究CNCs的界面吸附行為時(shí)，會(huì)在 CNCs體系中加入一定濃度的氯化鈉溶液以起到靜電屏蔽效應(yīng)，從而降低CNCs之間的靜電排斥行為[41-43]。

圖3 A：CNCs縱橫比對(duì)乳滴表面覆蓋率的影響[40]；B：CNCs表面電荷對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響[42]；C：棉花CNCs在油/水界面穩(wěn)定的示意圖，（200）β疏水邊緣和油相接觸[42]。Fig.3 A represents the effect of CNCs aspect ratios on the surface coverage ratio of droplets [40]; B represents the effect of CNCs surface charged density on the stability of emulsions[42]; C represents Schematic representation of cotton CNCs stabilization at the oil/water interface, exposing the hydrophobic edge (200) to the oil phase[42].

2.1.3 顆粒潤(rùn)濕性的影響

固體顆粒要成為Pickering乳液的穩(wěn)定劑，需要具備被連續(xù)相和分散相部分潤(rùn)濕的性質(zhì)。這種潤(rùn)濕性可以有助于固體顆粒吸附在油水界面。一般采用油水界面的三相接觸角（θ）去衡量顆粒的潤(rùn)濕性[10]。三相接觸角越大代表顆粒具有越高的疏水性。CNCs的疏水性主要?dú)w因于纖維素中的（200）β結(jié)晶邊緣[42]。如圖 3（C）所示，這個(gè)結(jié)晶邊緣直接和界面相互作用，使得 CNCs可以吸附在油水界面。但是相較于蛋白質(zhì)顆粒，未改性的CNCs顆粒具有相對(duì)較弱的疏水性。因此，提高CNCs疏水性一直受到研究者的關(guān)注。本課題組倪洋[12,44]分別利用高壓均質(zhì)和超聲處理白果殼CNCs，采用靜水接觸角衡量CNCs顆粒的潤(rùn)濕性，結(jié)果表明，高壓均質(zhì)和超聲都可以提高白果殼CNCs顆粒的疏水性。這可能是因?yàn)楦邏壕|(zhì)和超聲處理可以破壞纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致很多起初在角落的（200）β疏水區(qū)域得以暴露。Costa等[21]也發(fā)現(xiàn)超聲處理可以提高香蕉皮納米纖維素的疏水性。除了機(jī)械處理之外，很多研究者嘗試化學(xué)改性的方法提高 CNCs的疏水性。比如，Chen等[45]利用辛烯基琥珀酸酐（OSA）對(duì)CNCs進(jìn)行疏水改性，改性后的CNCs的三相接觸角顯著提高（85.0°）。作者利用這些疏水性增強(qiáng)的CNCs成功制備出高內(nèi)相乳液。Du Le等[46]也利用了OSA對(duì)CNCs進(jìn)行疏水改性，改性后顆粒的接觸角從56°增加到80.2°，所制備的乳液展現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性。

2.2 環(huán)境因素的影響

由于CNCs的帶電特性，體系中離子強(qiáng)度和pH的變化會(huì)影響 CNCs的電荷密度和相互作用[47]。Bertsch等[48]以硫酸制備的CNCs為研究對(duì)象，探究一價(jià)（Na+）和二價(jià)（Ca2+）陽(yáng)離子對(duì)CNCs體系的影響。結(jié)果顯示，陽(yáng)離子的加入會(huì)改變CNCs懸浮液的zeta電位和流變性質(zhì)，當(dāng)離子強(qiáng)度達(dá)到一定范圍，CNCs顆粒會(huì)相互聚集最終形成水凝膠。其中二價(jià)陽(yáng)離子的影響更大，更少的二價(jià)陽(yáng)離子就可以誘導(dǎo) CNCs體系形成水凝膠。這種現(xiàn)象是因?yàn)殛?yáng)離子會(huì)引起 CNCs的靜電屏蔽效應(yīng)，導(dǎo)致起初帶電的 CNCs顆粒之間靜電排斥程度降低，允許更多的CNCs顆粒之間發(fā)生聚集，最終形成水凝膠體系。這意味著，在乳液制備過(guò)程中，體系中存在高離子強(qiáng)度不利于 CNCs穩(wěn)定乳液。Wen等[49]利用 CNCs穩(wěn)定 D-檸檬烯 Pickering乳液，研究體系中離子強(qiáng)度對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響。當(dāng)體系中鹽濃度從0增加到100 mmol/L NaCl，乳液體系的電位絕對(duì)值從46.3 mV降低到16.7 mV，乳液穩(wěn)定性下降。但是不少研究也發(fā)現(xiàn)一定濃度的低離子強(qiáng)度有利于CNCs吸附在油水界面。比如，Bertsch等[41,50]研究未改性的CNCs在油水界面/氣水界面的界面吸附行為時(shí)，會(huì)在CNCs體系中加入一定濃度的 NaCl溶液，起到靜電屏蔽作用，促使CNCs顆粒更容易吸附在界面。

同樣，乳液體系 pH的變化也會(huì)影響 CNCs乳液的穩(wěn)定性。Mikulcová等[51]研究 pH 對(duì)羧化CNCs顆粒穩(wěn)定Pickering乳液穩(wěn)定性的影響，結(jié)果顯示，pH=4和7條件下制備的乳液具有很好的穩(wěn)定性，沒(méi)有顯著的乳析和分層現(xiàn)象，而 pH=2條件下制備的乳液，水相和乳相完全分層。Wen等[49]制備CNCs乳液時(shí)，當(dāng)體系pH從4.2升高到7.8，乳液電位絕對(duì)值增加，乳液的穩(wěn)定性也提高。簡(jiǎn)而言之，低pH值或高鹽濃度環(huán)境不利于CNCs穩(wěn)定Pickering乳液。

3 CNCs穩(wěn)定Pickering乳液在食品體系中的應(yīng)用

3.1 遞送生物活性成分

很多脂溶性活性成分的生物可及率和生物利用度往往會(huì)因?yàn)樗鼈冊(cè)愀獾乃苄浴氖澄锘|(zhì)中不完全釋放以及消化過(guò)程中的降解而降低。CNCs穩(wěn)定的Pickering乳液可以作為活性物質(zhì)的運(yùn)載體系來(lái)保護(hù)并提高活性物質(zhì)的生物可及率。Asabuwa等[52]利用胺化的 CNCs顆粒制備Pickering乳液，成功將香豆素和姜黃素包封在乳液中。包封效率達(dá)到90%以上。包封了香豆素和姜黃素的乳液展現(xiàn)出良好的體外抗癌和抗菌作用。Winuprasith等[53]將維生素 D3包封在山竹殼納米纖維素穩(wěn)定的Pickering乳液中，采用模擬胃腸道（GIT）模型研究納米纖維素對(duì)脂肪消化率和維生素D3生物可及率的影響。結(jié)果表明，提高纖維素濃度，可以降低乳液油脂消化程度和緩解維生素D3的降解。Le等[54]利用OSA改性的CNCs作為乳液穩(wěn)定劑遞送短鏈脂肪酸。作者希望CNCs穩(wěn)定的乳液可以在腸道消化過(guò)程中保護(hù)短鏈脂肪酸，從而允許更多的短鏈脂肪酸在結(jié)腸靶向釋放。測(cè)量乳液在體外胃腸道中的油脂消化率和脂肪酸釋放率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)體外小腸消化后仍然有約65%的短鏈脂肪酸保留，這表明CNCs穩(wěn)定的Pickering乳液在結(jié)腸靶向遞送短鏈脂肪酸方面很有潛力。不同于淀粉、蛋白質(zhì)顆粒，纖維素在胃腸道內(nèi)不容易被消化酶水解[55]。這個(gè)特性有利于被包埋在乳液中的活性物質(zhì)盡量少受到胃環(huán)境的影響。另外，低 pH和高鹽的胃腸道環(huán)境會(huì)引起CNCs體系的靜電屏蔽效應(yīng)，使得CNCs顆粒聚集在一起[54,56]。這種現(xiàn)象會(huì)使得 CNCs穩(wěn)定的Pickering乳液在經(jīng)過(guò)胃腸道消化時(shí)發(fā)生乳滴聚集，從而導(dǎo)致乳液結(jié)構(gòu)的變化。正是這種聚集的乳液結(jié)構(gòu)使得CNCs乳液不易被胃腸道中的酶利用，從而保護(hù)包埋在乳液中的活性物質(zhì)，并提高它們的生物可及率。

3.2 提高油脂氧化穩(wěn)定性

CNCs穩(wěn)定的Pickering乳液還可以用于提高油脂氧化穩(wěn)定性。油脂含量多的食品，尤其多不飽和脂肪酸多的食品，在貯藏期間容易發(fā)生油脂氧化，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)成分的損失和異味的產(chǎn)生，從而影響產(chǎn)品的貨架穩(wěn)定性和感官特性[10]。Wang等[57]通過(guò)簡(jiǎn)單的剪切乳化法制備了CNCs和丹寧酸復(fù)合顆粒，并且利用復(fù)合顆粒成功制備出鱷梨油高內(nèi)相乳液。經(jīng)過(guò)加速貯藏實(shí)驗(yàn)，乳液展現(xiàn)出良好的油脂穩(wěn)定性，復(fù)合顆粒有效防止乳液中的油脂氧化。Angkuratipakorn等[58]通過(guò)靜電相互作用制備出 CNCs和精氨酸月桂酸酯復(fù)合顆粒，并制備出Pickering乳液。結(jié)果顯示，0.2%CNCs和0.1%月桂酸酯形成的復(fù)合顆粒可以很好的延緩乳液中的油脂氧化。

4 總結(jié)和展望

CNCs作為天然來(lái)源的食品級(jí)納米顆粒，具有來(lái)源廣、成本低、兩親性、可再生性、生物降解性、高縱橫比、無(wú)毒性等性質(zhì)，可作為一種理想的Pickering乳液穩(wěn)定劑。CNCs的制備過(guò)程包含幾個(gè)關(guān)鍵步驟，包括原料預(yù)處理，木質(zhì)素和半纖維素的去除，以及通過(guò)化學(xué)處理或機(jī)械破壞分離CNCs。但需要注意的是，纖維素的來(lái)源和CNCs的制備方法都會(huì)影響CNCs的性質(zhì)。所選擇的制備方法和制備條件應(yīng)取決于最終的目的。目前，傳統(tǒng)的 CNCs制備方法主要還是集中在強(qiáng)酸水解、高能機(jī)械和酶法。這些方法存在這明顯的缺點(diǎn)，比如強(qiáng)酸的腐蝕和產(chǎn)生的廢水，機(jī)械法所消耗的高能，酶法的長(zhǎng)時(shí)間等。因此，開(kāi)發(fā)出一些簡(jiǎn)易、高效的適合大規(guī)模生產(chǎn) CNCs的綠色環(huán)保技術(shù)是非常有意義的。

已經(jīng)有很多研究證明了 CNCs可以不可逆的吸附在油水界面，形成堅(jiān)固的界面膜，防止乳滴之間的聚集，從而穩(wěn)定Pickering乳液。但CNCs穩(wěn)定乳液的能力會(huì)受到其形態(tài)、表面電荷和疏水性等自身性質(zhì)的影響，也會(huì)受到環(huán)境中 pH和離子強(qiáng)度的影響。相比較于蛋白質(zhì)顆粒，CNCs在油水界面的相關(guān)研究較少，并且CNCs和其他物質(zhì)（比如，蛋白質(zhì)、多酚、表面活性劑、無(wú)機(jī)顆粒等）在油水界面的動(dòng)態(tài)吸附過(guò)程、相互作用還需要進(jìn)一步明確。CNCs作為一種膳食纖維，其穩(wěn)定的Pickering乳液在食品中的應(yīng)用具有重大潛力。目前，CNCs乳液的應(yīng)用主要集中在作為活性物質(zhì)的運(yùn)載體系、提高穩(wěn)定性等，但在實(shí)際食品體系中的應(yīng)用研究相對(duì)很少，比如奶油、沙拉醬、蛋黃醬、冰淇淋等。另一方面，基于 CNCs材料制備響應(yīng)型Pickering乳液的研究還比較少，尤其應(yīng)用于食品體系的響應(yīng)型乳液，這CNCs在Pickering乳液應(yīng)用中的重要研究方向。

備注：本文的彩色圖表詳見(jiàn)本期PC12-C13，也可從本刊官網(wǎng)（http://lyspkj.ijournal.cn/）、中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方、維普、超星等數(shù)據(jù)庫(kù)下載獲取。