投稿|大规模取代塑料的希望：胡萝卜“摇身一变”，香蕉保质期延长7天( 二 )
不过，原纤化纤维素虽然具有良好的功能性，优异的生物可降解性，但是其生产成本较高，且可能对环境并不友好 。这也导致了近来年虽然人们对可降解材料的呼声很高，但是实际应用依旧有限 。
一种更经济实惠的选择目前，全球领先的原纤化纤维素纳米纤维生产商普遍采用木浆作为原料，因为木头广泛存在，质量控制相对容易 。
然而，在 Gustav Nyström 教授看来，用木浆生产原纤化纤维素纳米纤维并不明智 。首先，木头在人类生活中的用途非常广泛，重复制备对环境并不友好；其次，木材价格昂贵，成本较高；最后，木头中的木质素含量较高，木质纤维结合紧密，分离提取困难 。
因此，长期以来，Gustav Nyström 教授一直试图寻找新的原材料来生产原纤化纤维素纳米纤维 。由于农业产物及食品废弃物中的木质纤维素结合紧密度非常低，木质素含量也非常低，用于生产原纤化纤维素纳米纤维成本也更低，是一种非常有潜力的原材料 。
其中，胡萝卜更是一种简单易得的产物 。据统计数据显示，2019 年，全球共生产了 4500 万吨胡萝卜，其中大部分胡萝卜被用于榨汁，而榨汁剩下的胡萝卜渣中含有 80% 的纤维素 。
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（来源：ACS Sustainable Chemistry & Engineering）
此前，已有初步研究表明，利用胡萝卜渣制造原纤化纤维素纳米纤维是可行的 。同时，胡萝卜渣来源的原纤化纤维素纳米纤维与木头来源的原纤化纤维素纳米纤维品质没有差别 。更重要地是，利用胡萝卜渣制备原纤化纤维素纳米纤维所需的能量远低于利用木头制备 。
不过，胡萝卜渣在存储过程中容易变质，因此原材料的质量控制难以保证 。为此，Gustav Nyström 教授分别从新鲜的胡萝卜渣以及放置 3 周的胡萝卜渣中分离出了原纤化纤维素纳米纤维，并将其制备成悬浮液用于食品包装和保鲜 。
结果发现，用胡萝卜渣制备原纤化纤维素纳米纤维时，无论胡萝卜渣是否新鲜，均不会影响原纤化纤维素纳米纤维的性能 。具体来说，研究人员发现，这两种原材料制备的原纤化纤维素纳米纤维悬浮液，均具备良好的保鲜能力，可以将香蕉的保质期延长 7 天 。
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图 | 香蕉的保质期对比（来源：Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology）
此外，Gustav Nyström 教授还发现，在利用胡萝卜渣制备原纤化纤维素纳米纤维时，使用漂白预处理可以成功去除胡萝卜渣中的额木质素和其他残留物，显著降低纤维化所需的能量，且不会影响原纤化纤维素纳米纤维的质量 。
据悉，目前 Gustav Nyström 教授开发的原纤化纤维素纳米纤维技术正在和零售业巨头 Lidl Switzerland 以及另一家水果蔬菜供应商合作，测试并改进这种全新的原纤化纤维素纳米纤维保鲜涂层 。
【投稿|大规模取代塑料的希望：胡萝卜“摇身一变”，香蕉保质期延长7天】参考资料：
- https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.1c06345
- https://phys.org/news/2022-01-ecological-coating-bananas.html
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