为研究不同比例明胶/马铃薯淀粉对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)凝胶性能及3D打印性能的影响,该文以SPI、明胶和马铃薯淀粉为原料,通过热诱导的方式制备SPI复合凝胶,并对复合凝胶的水分分布、质构、流变特性、结构、微观...为研究不同比例明胶/马铃薯淀粉对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)凝胶性能及3D打印性能的影响,该文以SPI、明胶和马铃薯淀粉为原料,通过热诱导的方式制备SPI复合凝胶,并对复合凝胶的水分分布、质构、流变特性、结构、微观结构以及3D打印特性等进行了表征。结果表明,明胶与马铃薯淀粉比例在1∶8~6∶8(质量比,下同)范围内,随着比例增加,自由水比例降低,不易流动水比例升高,明胶与马铃薯淀粉比例为6∶8时,不易流动水比例最高,占比为2.48%。复配凝胶的硬度、内聚性和咀嚼性随着明胶与马铃薯淀粉比例的增加逐渐降低,6∶8时达到最低,质地最为柔软。随着剪切速率升高,凝胶的黏度均下降,样品的G′和G″随着明胶与马铃薯淀粉比例的增加也均呈升高趋势。傅里叶红外光谱结果显示,添加了明胶和马铃薯淀粉的样品在波长3295.44 cm-1处的—OH振动发生红移,氢键作用增强。随着明胶与马铃薯淀粉比例的增加,复配凝胶孔径逐渐减小,明胶与马铃薯淀粉比例为6∶8时,凝胶孔隙分布呈现出最高的均匀性,打印精度最好,高度打印精确度99.60%,直径打印精确度99.92%,且在1 h内未出现明显塌陷。综上所述,明胶/马铃薯淀粉比例为6∶8时,对大豆分离蛋白凝胶3D打印性能的改善最为显著,这为开发蛋白基3D打印油墨提供理论依据。展开更多
随着深空探测任务的不断拓展,传统的地面制造与轨道运输模式逐渐暴露出成本高、响应慢、资源利用效率低等问题。太空3D打印(3D printing in space)技术凭借按需制造与原位构建的优势,成为实现空间制造自主化的关键路径。系统梳理了当前...随着深空探测任务的不断拓展,传统的地面制造与轨道运输模式逐渐暴露出成本高、响应慢、资源利用效率低等问题。太空3D打印(3D printing in space)技术凭借按需制造与原位构建的优势,成为实现空间制造自主化的关键路径。系统梳理了当前太空3D打印的材料体系,包括金属、聚合物、生物及月壤等材料,并分析了在微重力、真空及太空辐射等极端环境下的工艺适应性与技术挑战。同时,探讨了该领域在资源回收、大型太空结构打印等方面的发展方向。旨在为太空3D打印技术的工程化应用与未来深空探索任务提供理论参考与技术支撑。展开更多
文摘为研究不同比例明胶/马铃薯淀粉对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)凝胶性能及3D打印性能的影响,该文以SPI、明胶和马铃薯淀粉为原料,通过热诱导的方式制备SPI复合凝胶,并对复合凝胶的水分分布、质构、流变特性、结构、微观结构以及3D打印特性等进行了表征。结果表明,明胶与马铃薯淀粉比例在1∶8~6∶8(质量比,下同)范围内,随着比例增加,自由水比例降低,不易流动水比例升高,明胶与马铃薯淀粉比例为6∶8时,不易流动水比例最高,占比为2.48%。复配凝胶的硬度、内聚性和咀嚼性随着明胶与马铃薯淀粉比例的增加逐渐降低,6∶8时达到最低,质地最为柔软。随着剪切速率升高,凝胶的黏度均下降,样品的G′和G″随着明胶与马铃薯淀粉比例的增加也均呈升高趋势。傅里叶红外光谱结果显示,添加了明胶和马铃薯淀粉的样品在波长3295.44 cm-1处的—OH振动发生红移,氢键作用增强。随着明胶与马铃薯淀粉比例的增加,复配凝胶孔径逐渐减小,明胶与马铃薯淀粉比例为6∶8时,凝胶孔隙分布呈现出最高的均匀性,打印精度最好,高度打印精确度99.60%,直径打印精确度99.92%,且在1 h内未出现明显塌陷。综上所述,明胶/马铃薯淀粉比例为6∶8时,对大豆分离蛋白凝胶3D打印性能的改善最为显著,这为开发蛋白基3D打印油墨提供理论依据。
文摘随着深空探测任务的不断拓展,传统的地面制造与轨道运输模式逐渐暴露出成本高、响应慢、资源利用效率低等问题。太空3D打印(3D printing in space)技术凭借按需制造与原位构建的优势,成为实现空间制造自主化的关键路径。系统梳理了当前太空3D打印的材料体系,包括金属、聚合物、生物及月壤等材料,并分析了在微重力、真空及太空辐射等极端环境下的工艺适应性与技术挑战。同时,探讨了该领域在资源回收、大型太空结构打印等方面的发展方向。旨在为太空3D打印技术的工程化应用与未来深空探索任务提供理论参考与技术支撑。
