蜂蜡-水凝胶复合型荔枝材料的3D打印工艺

以荔枝干、食品胶(κ-卡拉胶和黄原胶)、蜂蜡和火龙果皮为原料,利用3D打印机、流变仪和扫描电镜探讨不同配比对复合型荔枝材料流变学性质与打印成型的影响,并对其微观结构进行了研究。当添加卡拉胶:黄原胶比例为1:1,蜂蜡添加量8.0 g,火龙果皮粉添加量2.0 g时,复合型荔枝油墨材料的稳定化时间为143.5 s,屈服应力为187.55 Pa,K值为1.72×105 Pa·sn,n值为0.22,制备的材料具备较好的剪切稀化性能、热可逆性和机械性能。打印出的产品精度较高,线条细腻,可叠放60层。材料的微观结构以κ-卡拉胶为骨架的网络状,黄原胶、荔枝果肉和果胶等依附在骨架上,蜂蜡以颗粒(直径10μm)附着在骨架的表层,在打印过程中与食品胶共同作用以影响材料的打印成型性。

用于脂肪酶固定化的磁性纳米Fe_(3)O_(4)-SiO_(2)载体的制备研究

通过改进StOber法制备出磁性纳米Fe3O4-SiO2复合载体。具体制备流程为:将磁性纳米Fe3O4溶胶、正硅酸乙酯(TEOS)与分散剂超声分散混合,使其形成W/O的混合体系,然后将该混合溶液缓慢均匀加入至一定温度的乙醇和氨水混合液中搅拌反应一段时间,洗涤烘干得到磁性纳米Fe3O4-SiO2复合载体。用X-射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、震动样品磁强仪(VSM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)分别对载体进行表征。结果表明,用此种方法合成的复合载体Fe3O4晶型结构不变、粒径为25~30nm、包裹厚度3~5nm、粒径均一、易分散,具有超顺磁性,复合载体的比饱和磁场强度较Fe3O4只减弱0.8emu/g。磁性纳米Fe3O4-SiO2载体固定化脂肪酶催化脂肪反应的酯化率达到了36.78%,能满足酶分子固定化实际使用时对磁性和不同粒径的需求。

磁性纳米Fe3O4-SiO2载体的改性及其在脂肪酶固定化中的应用

将磁性纳米Fe3O4-SiO2载体去油和表面活化后,用硅烷偶联剂(KH-550)对载体表面进行氨基化改性,制备出氨基化改性的磁性纳米Fe3O4-SiO2载体。用X-射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)分别对载体进行表征,试验结果表明,用该种方法去油和活化不会使磁性纳米Fe3O4-SiO2载体内部的磁性纳米Fe3O4核晶型发生变化,且表面SiO2不会被溶解腐蚀,同时磁性纳米Fe3O4-SiO2载体表面能连接上氨基。将改性前、后的载体分别固定化脂肪酶应用于生物柴油酯化反应,试验结果表明改性前酯化率为26.78%,改性后酯化率为56.4%。将改性载体固定化脂肪酶重复10次应用于生物柴油酯化反应上, 10次平均酯化率达50.65%。该改性后的载体固定化脂肪酶牢固,不易脱落重复利用率高。