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纤维素是什么(微晶纤维素是什么)不看后悔

纤维素的\x26quot;纳米化\x26quot;已经成为发展趋势,而效能更好的细菌纤维素也一跃成为当下的研究热点。

纤维素是什么(微晶纤维素是什么)不看后悔

 

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纤维素是自然界中资源极为丰富的可再生性高分子有机物,是食草动物及昆虫的主要能量来源,从而间接的为人类提供源源不断的资源供应由于人类并不能直接消化纤维素,其一直没有得到有效重视,造纸成了纤维素最广为人知的应用领域。

随着工业革命的兴起,纤维素才得以在更多领域发挥价值,纤维素现在已经成为食品、药品、化工等领域常见的原辅料之一,尤其对食品行业的发展起到了至关重要的作用目前,单一的纤维素在食品工业中被作为食品添加剂使用,具有抗结、稳定、凝固、增稠等多种作用。

但由于物理加工性质已经不能满足日益提高的加工要求,改性纤维素逐渐成为纤维素在添加剂行业的进阶产品,羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、微晶纤维素等得以广泛应用,其中微晶纤维素是期望值较高的品类之一。

微晶纤维素是以植物为原料,经与无机酸捣成浆状,制成α-纤维素,再经处理使纤维素作部分解聚,然后再除去非结晶部分并提纯而得的食品添加剂微晶纤维素与其他改性相比,微晶纤维素更接近于"天然"产品,在天然、清洁等主流趋势的影响下,微晶纤维素有着得天独厚的优势。

纤维素中的贵族:细菌纤维素通常认为,只有植物能够合成纤维素,但这一理论随后被推翻,某些微生物也能够产生纤维素在微晶纤维素被发现并命名的十年后,1886年A.J. Brown就发布了木醋杆菌能够合成胞外凝胶状物质的报告,但由于技术条件的限制,该物质一直未得到重视,但这种物质后来被证实为细菌纤维素。

随着纤维素研究及应用的不断深入,纤维素的"纳米化"已经成为发展趋势,而效能更好的细菌纤维素也一跃成为当下的研究热点细菌纤维素的生产具有显著的条件性,目前仅有醋酸菌属、土壤杆菌属、假单胞杆菌属、无色杆菌属、产碱杆菌属、气杆菌属、固氮菌属、根瘤菌属和八叠球菌属等菌属的某些细菌才能合成纤维素。

由细菌合成的纤维素在分子结构上与植物纤维素相似,但其纯度更高,不含木质素、半纤维素、果胶等复杂成分,其具有比微晶纤维素更好的性能表现首先,细菌纤维素的结晶度高,结晶度是指结晶区占纤维素的比例,是衡量纤维素性能的重要指标。

细菌纤维素的结晶度可达95%以上,而普通植物纤维素仅有65%左右,微晶纤维素也只能达到80%左右;其次,细菌纤维素的结构稳定性高,细菌纤维素纤维是由直径3~4 纳米的微纤组合成40~60 纳米粗的纤维束,并相互交织形成发达的超精细网络结构,其结构强度高,是植物纤维的十倍以上;

第三,生物相容性更好,细菌纤维素对人体更为友好,不易产生生物排斥反应高效的食品添加剂由于细菌纤维素生产的技术含量高、产量低,导致其价格异常昂贵,其早期主要被用作附加值较高的医药行业在医药方面的优势也非常明显,在潮湿情况下机械强度高、对液、气及电解物有良好的通透性、与皮肤相容性好,无刺激性,并且也是非常好的药物缓释载体。

早在1991年,日本就首次以细菌纤维素成功制备出人工血管而作为食品添加剂使用,细菌纤维素的优势则更为明显,其稳定性、持水能力显著优于其他纤维素类产品同时,细菌纤维素具有极好的流动性,能大大提高产品的质地。

并且作为"天然"的产品,细菌纤维素也更符合大众的消费需求高性能"膳食纤维"作为一种纳米级的膳食纤维,细菌纤维素在生理功能的体现上更为显著膳食纤维能够通过吸水膨胀、延缓食物消化速度、促进脂肪排泄等途径起到降脂、降糖等作用,对于减肥的人群效果较为明显。

细菌纤维素由于粒径很小,其比表面积很大,拥有更好的吸水性、膨胀性和包裹性,在功能体现上更加优异有研究指出,在四氧嘧啶建模糖尿病小鼠的降糖作用研究中,细菌纤维素的使用可以达到正常小鼠的标准,对于胆固醇和肥胖的调控作用也较为明显,是优质的高性能膳食纤维。

此外,细菌纤维素还被用于细胞壁研究中的建模材料由于细菌纤维素的化学结构与植物纤维素相同,并且其与半纤维素、果胶等多糖的结合方式与植物初生细胞壁中的多糖交联过程类似,再加上细菌纤维素的可调控性,其已被广泛应用于对植物初生细胞壁结构与功能的研究中,对于研究植物性成分的功能体现有重要作用。

不过,细菌纤维素在当下仍然不是"亲民"的原料,其实际应用的范围还比较狭窄,寻找合适的菌种及发酵方式将是未来细菌纤维素行业的"重头戏"关键词:纤维素  细菌纤维素  食品添加剂作者简介:Huer,从事熟肉制品产品研发10年,糕点生产线产品开发多年。

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