CN112852003A

CN112852003A - 采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的方法、产品及应用

Info

Publication number: CN112852003A
Application number: CN202110281100.6A
Authority: CN
Inventors: 张辉; 张爱萍
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2021-03-16
Filing date: 2021-03-16
Publication date: 2021-05-28
Anticipated expiration: 2041-03-16
Also published as: CN112852003B

Abstract

本发明公开了一种采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的方法、产品和应用，方法：(1)将竹笋下脚料进行处理得到竹笋粉；(2)去除竹笋粉中的水溶性成分；(3)脱除木质素；(4)脱除半纤维素，得竹笋纤维素；(5)将竹笋纤维素、海藻酸钠和生物活性化合物加入到去离子水中，充分混合、搅拌并分散均匀；(6)将碳酸钙加入到步骤(5)所得混合液中充分搅拌分散均匀，利用葡萄糖酸内酯调节混合液的pH至中性，在室温下静置得凝胶；(7)预冻步骤(6)所得凝胶，在真空冷冻干燥机中冷冻干燥，即得所述的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶。本发明的方法工艺路线简单易行，制备时间短，易于工业化操作，应用前景广阔。

Description

采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的方法、产品及应用

技术领域

本发明涉及生物质气凝胶材料技术领域，尤其涉及一种采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的方法、产品及应用。

背景技术

中国是竹资源最丰富的国家，被誉为“竹子王国”。竹笋是竹鞭或杆基上的芽萌发分化而成的膨大的芽和幼嫩的茎，近年来，随着笋用林和笋竹两用林丰产栽培技术的推广应用，我国鲜笋产量发展迅猛。竹笋含有丰富的纤维素，以及高蛋白、低脂肪、低淀粉的营养特点，不仅是一种高营养价值的食材，更是丰富的农林纤维素来源。

竹笋加工制品只占整个笋体的较少部分，其粗糙纤维成分在加工过程中被弃去，且在竹笋加工过程中会产生大量下脚料，随意丢弃会造成资源浪费和环境污染，并对人们的生产、生活和健康产生不利影响。

纤维素作为竹笋加工废弃物最主要的成分，是地球上最廉价的可再生资源，但是目前的研究和应用还远远没有体现出其潜在的应用价值。笋竹产品中生物质资源(尤其是纤维素)高值转化能力不足已经成为制约竹产业升级发展和生态文明建设的瓶颈问题。

气凝胶被称为“地球上最轻的固体”，通常是指以纳米级颗粒聚集而成的纳米级多孔结构，并以气态介质填充纳米孔洞的三维多孔低密度固体材料，具有超低密度(0.001～0.5g/cm³)、高孔隙率(80％～99.8％)、大比表面积(100～1600m²/g)、丰富的三维多孔结构(孔径1～100nm)、低介电常数(1.1～2.5)、低热导率(13～25mW/(m·K))等优点。

纤维素气凝胶材料是独立于无机气凝胶材料和有机聚合物气凝胶材料之外的第三代气凝胶材料，纤维素气凝胶不仅具有传统气凝胶的优良性能，还具有生物相容性、生物降解性等特性，绿色环保、成本低廉，被认为是最具可持续性的气凝胶材料。

公开号为CN111849019A的中国专利文献公开了一种纤维素复合气凝胶的制备方法，包括以下步骤：(1)制备纤维素溶液；(2)在纤维素溶液中依次加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺、盐酸多巴胺，放入烘箱反应制备纤维素复合水凝胶；(3)将纤维素复合水凝胶进行初步冷冻干燥、溶剂置换、二次冷冻干燥，得到纤维素复合气凝胶。

纤维素因其独特的化学结构难以溶解在一般溶剂中，同时单一纤维素气凝胶在各种场合的应用价值有限。然而，丰富的含氧官能团和微/纳米尺度的多孔骨架使纤维素气凝胶成为与天然聚合物结合的理想模板或载体材料。

纤维素基复合气凝胶由于其优异的特性在食品活性包装领域具有重要的应用前景，为竹笋纤维素的高值化综合利用提供了新途径。

发明内容

本发明提供了一种采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的方法，该方法可实现农产品竹笋下脚料的高值化利用。

本发明的技术方案如下：

一种采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的方法，包括以下步骤：

(1)将竹笋下脚料进行洗涤、切片、烘干、粉碎、过筛，得到竹笋粉；

(2)向竹笋粉中加入去离子水，依次加热、过滤、干燥处理，去除竹笋粉中的水溶性成分；

(3)脱除步骤(2)所得产物中木质素，得竹笋纤维素综纤维；

(4)脱除所述竹笋纤维素综纤维中的半纤维素，得竹笋纤维素；

(5)将竹笋纤维素、海藻酸钠和生物活性化合物加入到去离子水中，充分混合、搅拌并分散均匀；

(6)将碳酸钙加入到步骤(5)所得混合液中充分搅拌分散均匀，利用葡萄糖酸内酯调节混合液的pH至中性，在室温下静置得凝胶；

(7)预冻步骤(6)所得凝胶，在真空冷冻干燥机中冷冻干燥，即得所述的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶。

本发明利用化学提取法从竹笋下脚料中提取纤维素后，与海藻酸钠和生物活性化合物在水溶液中共混，并用碳酸钙进行物理交联，再经预冻和真空冷冻干燥处理，得到纤维素/海藻酸钠复合气凝胶。

所述的竹笋下脚料是指毛竹笋的根部纤维化程度较高的笋头部分，其粗纤维含量为20～35％。

步骤(2)中，竹笋粉与去离子水的质量比为1:20～40；在70～100℃下加热30～60min。为了增强水溶性成分的去除效果，步骤(2)可重复3～4次。

优选的，步骤(3)包括：向步骤(2)所得产物中加入亚氯酸钠和去离子水，用冰醋酸调节pH到4，通过漂白处理脱除木质素；用去离子水将脱除木质素后的产物洗涤至中性，干燥得竹笋纤维素综纤维。

进一步地，竹笋粉、亚氯酸钠与去离子水的质量比为1:0.8～1：15～30；调节pH后，在60～80℃条件下反应1～4h。

优选的，步骤(4)包括：向竹笋纤维素综纤维中加入氢氧化钾溶液进行碱化处理；用去离子水将碱化处理后的产物洗涤至中性，干燥得竹笋纤维素。

进一步地，氢氧化钾溶液的质量体积分数为10％～15％；竹笋纤维素综纤维与氢氧化钾溶液的质量体积比为1g:10～30ml；在45～60℃条件下碱化处理10～16h。

优选的，步骤(5)所得混合液中，竹笋纤维素和海藻酸钠总质量体积分数为1～4％；海藻酸钠占总干物质的质量百分比为0～50％。进一步优选的，海藻酸钠占总干物质的质量百分比为1～50％。

所述的生物活性化合物包括姜黄素、花青素、绿原酸、茶多酚、β-胡萝卜素和没食子酸中的至少一种；以竹笋纤维素和海藻酸钠总质量为基准，所述的生物活性化合物的添加量为0～6wt％。进一步优选的，以竹笋纤维素和海藻酸钠总质量为基准，所述的生物活性化合物的添加量为0.1～6wt％。

优选的，步骤(6)中，以竹笋纤维素和海藻酸钠总质量为基准，所述的碳酸钙的添加量为0～3wt％。静置时间为5～12h。

优选的，步骤(7)中，预冻的温度为-75～-80℃，预冻的时间为6～12h；真空冷冻干燥的温度为-40～-55℃，真空冷冻干燥的时间为24～48h，真空度小于或等于5Pa。

本发明还提供了采用上述方法制备的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶。

本发明还提供了上述纤维素/海藻酸钠复合气凝胶在生物活性化合物缓释中的应用，将所述的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶作为生物活性化合物的载体。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明制备的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶具有较高孔隙率和结晶度，其中竹笋纤维素与海藻酸钠通过分子间氢键形成互穿网络，加之采用钙离子物理交联复合气凝胶基体，使气凝胶内部形成更加致密的多孔结构，并赋予其优异的力学性能。

(2)本发明原料均为生物质原料，具有较好的生物相容性和可降解性，是作为药物缓释材料的有效载体。气凝胶释放速率会随着海藻酸钠的加入和钙离子物理交联而减缓，最长可在7h内持续释放生物活性化合物。

(3)本发明所用原料为毛竹笋下脚料废渣，来源广泛且价格低廉，为提高农林生物质资源利用率和竹笋产品附加值提供了新思路。

(4)本发明反应条件温和，使用绿色无污染体系进行气凝胶制备，符合绿色可持续发展的理念。工艺路线简单易行，制备时间短，易于工业化操作，应用前景广阔。

附图说明

图1为采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的工艺流程示意图；

图2为实施例1～4和对比例1～2制备的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的扫描电镜图；其中，(a):CA02，(b):CA11，(c):CA20，(d):CA02C，(e):CA11C，(f):CA20C；

图3为实施例1～4和对比例1～2制备的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的X射线衍射图谱；

图4为实施例1～4和对比例1～2制备的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的红外光谱图；

图5为实施例1～4和对比例1～2制备的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的机械性能结果图；其中(a)为应力-应变曲线图，(b)为弹性模量结果图，(c)为屈服强度结果图，(d)为抗压强度结果图；

图6为实施例1～4和对比例1～2制备的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶装载姜黄素(相对于竹笋纤维素和海藻酸钠的总质量百分比的5wt％)在PBS/乙醇(7：3)溶液中的释放曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

以下实施例和对比例中所用的竹笋下脚料由浙江圣氏生物技术有限公司提供，其余所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。实施例中，采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的工艺流程如图1所示。

实施例1

用清水将竹笋下脚料洗净后切片，80℃干燥处理24h后用磨粉机粉碎过60目筛，得到竹笋粉。称取60g竹笋粉，按照料液质量比1：30加入去离子水，80℃加热50min后过滤，重复操作3次后80℃干燥处理18h。向所得产物中按照料液质量比1：20加入去离子水，而后加入与产物等质量的亚氯酸钠，用冰醋酸调节pH到4，在75℃漂白处理2h后加入去离子水终止反应，用大量去离子水洗涤至中性后在70℃干燥处理18h得到竹笋纤维素综纤维。竹笋纤维素综纤维与10％氢氧化钾溶液按照质量体积比为1g:10ml混合均匀，在55℃下碱化处理12h后加入去离子水终止反应，用大量去离子水洗涤至中性后在70℃干燥处理18h得到竹笋纤维素。

常温下在15ml去离子水中加入0.15g竹笋纤维素和0.15g海藻酸钠，磁力搅拌12h后得到均一前驱体混合液，将所得混合液倒入12孔板中在-80℃预冻12h后放入真空冷冻干燥机中，于-50℃冷冻干燥36h后得到未交联纤维素/海藻酸钠复合气凝胶，记为CA11。

实施例2

常温下在15ml去离子水中加入0.3g竹笋纤维素，磁力搅拌12h后得到均一前驱体分散液，将所得分散液倒入12孔板中在-80℃预冻12h后放入真空冷冻干燥机中，于-50℃冷冻干燥36h后得到未交联纯纤维素气凝胶，记为CA20。

实施例3

常温下在15ml去离子水中加入0.15g竹笋纤维素和0.15g海藻酸钠，磁力搅拌12h后得到均一前驱体混合液，向所得溶液中加入0.03g碳酸钙和0.11g葡萄糖酸内酯后充分搅拌使其分散均匀，而后将混合液倒入12孔板中在室温下静置6h以形成凝胶，在-80℃预冻12h后放入真空冷冻干燥机中，于-50℃冷冻干燥36h后得到交联纤维素/海藻酸钠复合气凝胶，记为CA11C。

实施例4

常温下在15ml去离子水中加入0.3g竹笋纤维素，磁力搅拌12h后得到均一前驱体分散液，向所得分散液中加入0.03g碳酸钙和0.11g葡萄糖酸内酯后充分搅拌使其分散均匀，而后将溶液倒入12孔板中在室温下静置6h，在-80℃预冻12h后放入真空冷冻干燥机中，于-50℃冷冻干燥36h后得到交联纯纤维素气凝胶，记为CA20C。

对比例1

常温下在15ml去离子水中加入0.3g海藻酸钠，磁力搅拌12h后得到均一前驱体溶液，将所得溶液倒入12孔板中在-80℃预冻12h后放入真空冷冻干燥机中，于-50℃冷冻干燥36h后得到未交联纯海藻酸钠气凝胶，记为CA02。

对比例2

常温下在15ml去离子水中加入0.3g海藻酸钠，磁力搅拌12h后得到均一前驱体溶液，向所得溶液中加入0.03g碳酸钙和0.11g葡萄糖酸内酯后充分搅拌使其分散均匀，而后将溶液倒入12孔板中在室温下静置6h以形成凝胶，在-80℃预冻12h后放入真空冷冻干燥机中，于-50℃冷冻干燥36h后得到交联纯海藻酸钠气凝胶，记为CA02C。

性能测试：

(1)实施例1～4和对比例1～2制备的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶微观结构分析

将实施例1～4和对比例1～2制备的样品表面喷金处理后，通过ZeissGeminiSEM300场发射扫描电子显微镜观察气凝胶的横截面微观结构和形态，放大倍数为×100，结果如图2所示。同时采用Autopore IV9510压汞仪测定气凝胶的孔结构参数，压入压力为0.5至60,000psia，结果如表1所示。

在图2中的(b)、(c)、(e)和(f)中可以观察到呈圆柱状的细长竹笋纤维素纤维。CA20和CA20C(图2中的(c)和(f))微观结构非常相似，均存在由互穿的纤维素纤维形成的无序孔，表明在纯竹笋纤维素气凝胶中存在高度不稳定的结构。然而，随着海藻酸钠的加入，CA11和CA11C(图2中(b)和(e))中形成了更加规则的孔状结构，钙离子交联后的CA11C中形成孔的壁材排列也更加规则。如图2中(a)所示，CA02的微观结构呈现由相对光滑的平行壁材组成的层状结构，而钙离子交联后，在图2中(d)的CA02C中形成了大孔结构。较高的前驱体溶液粘度或交联水平都会使气凝胶从层状结构转变成网络结构，推测钙离子交联和海藻酸钠的加入在一定程度上增加了前驱体溶液的粘度，从而使得复合气凝胶中出现网状结构。

表1纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的孔隙率、堆积密度、孔径和孔面积

由表1可知，CA11具有最大的孔隙率(96.58％)和最小的堆积密度(0.042g/cm³)。无论是否进行钙离子交联，与纯海藻酸钠气凝胶相比，海藻酸钠添加都会导致复合气凝胶的孔隙率增加和堆积密度降低。这可能归因于添加的海藻酸钠在气凝胶中与竹笋纤维素相互作用形成更规则的孔结构从而引起孔隙率、孔径和孔面积的增加。相反，钙离子的交联导致孔隙率和孔径明显下降，这可能是由于物理交联引起的气凝胶微孔的部分塌陷和阻塞。

(2)实施例1～4和对比例1～2制备的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶X射线衍射图谱分析

采用X射线衍射仪分析实施例1～4和对比例1～2制备的样品的结晶度。测试条件为：CuKα

倾角0.02°，扫描速度1°/min，扫描范围2θ＝5–90°，电压40kV，电流30mA。

结果如图3所示，CA20和CA20C在15.1°和22.6°处均显示出两个衍射峰，分别对应于纤维素的(110)和(020)晶格面，证明了纤维素Ⅰ型晶体结构的存在。此外，CA11和CA11C在2θ＝22.0°时均显示出相似的衍射峰，表明在复合气凝胶中纤维素I型晶体结构并未遭到破坏。然而，CA11和CA11C图谱中2θ＝15.1°处衍射峰消失，同时在2θ＝22.0°处衍射峰强度明显降低。可以推断出复合气凝胶中竹笋纤维素的官能团与海藻酸钠之间存在相互作用。聚合材料的结晶度与其应用之间有着密切的联系，因为结晶度会影响聚合物的许多参数，例如耐热性和吸水率。CA02，CA11，CA20，CA02C，CA11C和CA20C的结晶度分别为2.35％，40.15％，61.64％，3.72％，42.43％和64.75％。显然，气凝胶的结晶度与其中的纤维素含量有很大的关系。

(3)实施例1～4和对比例1～2制备的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶红外光谱图分析

采用傅里叶红外光谱仪分析实施例1～4和对比例1～2制备的样品的的红外光谱。将样品与KBr按照质量比1:50混合压片，扫描范围为：4000-500cm^-1，分辨率为4cm^-1，光谱记录频率为16。

结果如图4所示，在所有气凝胶的谱图中，3416～3428cm^-1处的宽峰与O-H的拉伸振动相关，1034cm^-1和896cm^-1附近的峰则代表了多糖骨架β-1,4-糖苷键的拉伸振动。CA20和CA20C在2902cm^-1、1637cm^-1和1161cm^-1处的特征峰分别对应纤维素中-CH₃的C-H拉伸振动，吸收水的-OH弯曲振动以及纤维素中C-O-C键的不对称拉伸振动。同时，CA02和CA02C在1617cm^-1和1420cm^-1处的特征峰则分别对应-COOH的不对称拉伸和对称拉伸振动。在CA11和CA11C谱图中显示了海藻酸钠和竹笋纤维素的特征峰，表明复合气凝胶形成良好。CA11和CA11C在3424cm^-1和3420cm^-1附近的特征峰位于纯海藻酸钠气凝胶和纯纤维素气凝胶之间，同时还发现纯纤维素气凝胶在2902cm^-1的特征峰移至复合气凝胶的2919cm^-1，这些变化表明了复合气凝胶中海藻酸钠和竹笋纤维素分子间氢键的形成。

(4)实施例1～4和对比例1～2制备的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶机械性能分析

利用电子万能试验机通过压缩测试测量实施例1～4和对比例1～2制备的样品的机械性能。称重传感器为5N，以1mm/min的速率压缩样品，直至达到80％的最大变形，结果表示为应力-应变曲线。

结果如图5所示，图5的(a)中所有样品的应力-应变曲线遵循生物聚合物气凝胶的基本形式，即在低应变区发生线性弹性变形，超出屈服点后进入塑性区，在屈服点处，气凝胶孔结构开始塌陷并引起不可逆的变形，最后是致密区，该区特征为孔隙致密而导致应力值的显着增加。所有样品的初始线性区的末端在小于10％的应变处，表明所有样品均为微弹性的材料。在CA20，CA02C，CA11C，CA20C中出现了明显的致密区域，这表明纯纤维素和物理交联气凝胶的刚度增加，脆性降低。

如图5的(d)所示，CA20，CA02C，CA11C和CA20C具有较高的抗压强度，分别为346.0±28.0kPa，324.0±3.0kPa，327.0±1.0kPa和309.5±27.5kPa，比CA02(57.3±5.1kPa)和CA11(68.9±6.5kPa)高很多。纯纤维素气凝胶的高抗压强度则可能归因于气凝胶中的竹笋纤维素机械缠结堆叠在一起，从而赋予纯纤维素气凝胶微结构刚度。虽然海藻酸钠的加入在一定程度上降低了复合气凝胶的机械性能，但钙离子交联能在很大程度上提高复合气凝胶的机械性能，所以交联后的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶具有较高的机械性能。

(5)实施例1～4和对比例1～2制备的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶装载姜黄素(相对于竹笋纤维素和海藻酸钠的总质量百分比的5wt％)释放行为分析

在实施例1～4和对比例1～2的前驱体溶液制备过程中，将纤维素、海藻酸钠和一定量的姜黄素(相对于竹笋纤维素和海藻酸钠的总质量百分比的5wt％)加入去离子水中充分混合，搅拌并分散均匀，而后按照实施例1～4和对比例1～2中利用前驱体溶液制备气凝胶的步骤，制备得装载姜黄素的气凝胶样品。在37℃，100rpm的黑暗摇床中，将装载姜黄素的气凝胶(10mg)分散在10mlPBS/乙醇(7：3，v/v)混合液中。每隔一定时间从释放介质中取出0.3mL样液，并加入新鲜介质以保持体系恒定体积。释放介质中姜黄素的浓度通过Infinite M200 Pro酶标仪在435nm处测量样液吸光度测定。所有释放测试均进行三次。

样品释放曲线如图6所示，纯纤维素气凝胶(CA20和CA20C)在30min内发生突释，这是由纤维素的堆积和缠结形成的气凝胶在介质中结构迅速崩解而引起。同时，CA02、CA11、CA02C和CA11C的释放曲线呈现出相似的形状，由于气凝胶表面的姜黄素含量较高均出现了轻微的初始突释，然后缓慢释放直至达到释放平缓阶段。可以看出，钙离子交联的气凝胶需要更长的时间达到最大释放量。这可能是由于交联的海藻酸钠在介质中吸水膨胀并形成凝胶层，从而阻碍了姜黄素立即扩散到释放介质中。同时，竹笋纤维素也能显著提高气凝胶的姜黄素缓释性能，与纯海藻酸钠气凝胶相比，复合气凝胶达到释放平缓阶段的姜黄素释放速率较慢。这可能归因于竹笋纤维素纤维和海藻酸钠互穿形成的网络结构阻碍了基质的溶胀。钙离子交联和竹笋纤维素的存在可以协同增强气凝胶中姜黄素的缓释性能，因此CA11C在气凝胶中的释放速度最慢，可以在7小时内持续将姜黄素缓慢释放到介质中。

使用零级动力学模型、一级动力学模型、Korsmeyer-Peppas模型和Higuchi模型对负载姜黄素的气凝胶样品在PBS/乙醇(7：3v/v)混合液中的载药释放数据进行了拟合，如表2所示，几乎所有样品中姜黄素的释放行为均显示出与一阶模型的最佳拟合，该模型用于描述药物从分布均匀的稳定多孔基质中溶出，表明在气凝胶样品中姜黄素的分布均匀。此外，扩散/释放指数n用于表征气凝胶释放机理，对于呈规则形状的药物输送系统，n<0.43药物的释放属于Fickian扩散，而0.43≤n≤0.85则对应药物扩散和聚合物基质的侵蚀(异常运输)。纯纤维素气凝胶的n值分别为0.0606和0.0669(n<0.43)，与经典的Fickian扩散机理相对应。其他气凝胶的n值为0.5896-0.6821(0.43≤n≤0.85)，对应药物扩散和聚合物基质腐蚀机制的耦合，即所谓的异常(non-Fickian)扩散机制。

表2装载姜黄素纤维素/海藻酸钠复合气凝胶释放相关系数(R²)和扩散/释放指数(n)

以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(3)脱除步骤(2)所得产物中木质素，得竹笋纤维素综纤维；

2.根据权利要求1所述的采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的方法，其特征在于，步骤(3)包括：向步骤(2)所得产物中加入亚氯酸钠和去离子水，用冰醋酸调节pH到4，通过漂白处理脱除木质素；用去离子水将脱除木质素后的产物洗涤至中性，干燥得竹笋纤维素综纤维。

3.根据权利要求2所述的采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的方法，其特征在于，竹笋粉、亚氯酸钠与去离子水的质量比为1:0.8～1：15～30；调节pH后，在60～80℃条件下反应1～4h。

4.根据权利要求1所述的采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的方法，其特征在于，步骤(4)包括：向竹笋纤维素综纤维中加入氢氧化钾溶液进行碱化处理；用去离子水将碱化处理后的产物洗涤至中性，干燥得竹笋纤维素。

5.根据权利要求4所述的采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的方法，其特征在于，氢氧化钾溶液的质量体积分数为10％～15％；竹笋纤维素综纤维与氢氧化钾溶液的质量体积比为1g:10～30ml；在45～60℃条件下碱化处理10～16h。

6.根据权利要求1所述的采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的方法，其特征在于，步骤(5)所得混合液中，竹笋纤维素和海藻酸钠总质量体积分数为1～4％；海藻酸钠占总干物质的质量百分比为0～50％。

7.根据权利要求1所述的采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的方法，其特征在于，所述的生物活性化合物包括姜黄素、花青素、绿原酸、茶多酚、β-胡萝卜素和没食子酸中的至少一种；以竹笋纤维素和海藻酸钠总质量为基准，所述的生物活性化合物的添加量为0～6wt％。

8.根据权利要求1所述的采用竹笋下脚料制备纤维素/海藻酸钠复合气凝胶的方法，其特征在于，步骤(6)中，以竹笋纤维素和海藻酸钠总质量为基准，所述的碳酸钙的添加量为0～3wt％。

9.一种纤维素/海藻酸钠复合气凝胶，其特征在于，采用如权利要求1～8任一项所述的方法制备得到。

10.一种如权利要求9所述的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶在生物活性化合物缓释中的应用，其特征在于，将所述的纤维素/海藻酸钠复合气凝胶作为生物活性化合物的载体。