2025年, 第47卷, 第02期　
刊出日期：2025-02-25

  

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  高纯度MLnM型结构脂的酶法制备工艺

  邓莉, 余平, 曾哲灵

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(02): 109-117. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.2025.02.001

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  中长中（MLM）型结构脂作为功能性成分，在功能性食品及营养保健品领域展现出巨大潜力。然而，天然油脂中MLM型结构脂的含量极低，使得人工制备成为获取该类结构脂的必要途径。当前，一步酶法合成的MLM型结构脂存在Sn-2位亚麻酸含量不高的问题。以紫苏籽油、乙醇和辛酸作为原料，运用醇解-酯化两步酶法反应技术，并对工艺条件进行优化，成功制备出一种高纯度的1,3-二辛酸-2-亚麻酸（MLnM）型结构脂。研究结果显示，在醇解反应阶段，当n(紫苏籽油)：n(无水乙醇)=1：10,Lipozyme TL IM酶添加量为底物质量的6%，在30℃下反应60 min，经溶剂萃取后，可得到质量分数为（87.22±0.27）%的2-亚麻酸单甘酯。在酯化反应阶段，最佳工艺条件为n(2-亚麻酸单甘酯)：n(辛酸)=1：6,Lipozyme TL IM酶添加量为底物质量的8%，在45℃下反应100 min。在此条件下，粗产物中1,3-二辛酸-2-亚麻酸甘油三酯（1,3C-2Ln-TAG）型结构脂的质量分数为（70.10±0.07）%。经过硅胶柱层析法纯化后，该MLnM型结构脂的质量分数提升至（83.88±0.70）%，且在Sn-2位脂肪酸组成中亚麻酸的占比达到（66.64±0.54）%。综上所述，采用醇解-酯化两步酶法反应，能够制备得到纯度大于83%的MLnM型结构脂。
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  赣南脐橙皮橙皮苷与果胶的联产工艺研究

  王日思, 陈依曼, 陈军, 戴涛涛, 戴娜娜, 邓利珍, 梁瑞红

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(02): 118-127. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.2025.02.005

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  为了充分开发柑橘加工废弃资源的价值，本文以赣南脐橙皮为原料，探究橙皮苷和果胶联产工艺及其理化性质。通过单因素和正交实验得到橙皮苷和果胶联产最优工艺条件，通过高效液相色谱、傅里叶红外光谱、差示扫描量热仪、紫外光谱等仪器评价橙皮苷纯度及表征其结构，借助果胶酯化度、溶解度、pH值、红外光谱等来表征橙皮果胶的理化性质。结果显示，通过碱溶酸析法纯化橙皮苷，在料液比（g/mL）1：50、碱溶pH值12.5、提取时间30 min、酸析pH值5.0时，橙皮苷纯度最佳为96.79%，且得率为50.64%。在料液比（g/mL）1：20,pH值2.2，提取时间60 min，提取温度90℃的条件下，橙皮果胶得率最高，达22.38%，果胶中半乳糖醛酸含量为79.20%，酯化度为77.16%，胶凝度为153.3度，果胶酸不溶灰分为0.83%,pH值为2.79，以上指标表明该橙皮果胶为优质高酯果胶。
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  植物乳杆菌NCU116中谷氨酸脱羧酶的挖掘及其酶学特性探究

  张静, 周海丽, 彭飞, 熊涛, 彭珍

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(02): 128-136. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.2025.02.010

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  谷氨酸脱羧酶（GAD）是生产γ-氨基丁酸（GABA）的关键限速酶，但细胞内酶系较为复杂使得其表达水平较低，微生物序列的基因组挖掘可以作为一种经济的策略来鉴定和生产具有良好性能和高活性的新型GAD。本文将植物乳杆菌NCU116的Lp GAD基因进行克隆，构建了重组质粒pET22b-Lp GAD，随后将其转化至大肠杆菌表达获得重组菌株E. coli BL21（DE3）-pET22b-Lp GAD，经诱导表达和分离纯化获得较高纯度Lp GAD。重组Lp GAD由467个氨基酸编码获得，为同源三聚体，分子质量为53.4 kDa，在278氨基酸位置有一个磷酸吡哆醛结合位点的保守赖氨酸，活性位点为213T和245D。酶学性质研究结果表明，重组Lp GAD在pH 5.0～5.5保持较高活性，在40～60℃时相对酶活较好，能在酸性和低温环境中保持较好的稳定性，K⁺对重组酶的催化活性具有促进作用。在pH 5.0和50℃条件下，谷氨酸脱羧酶催化L-谷氨酸钠（MSG）脱羧生成GABA的反应动力学参数K_m、k_cat、k_cat/K_m、酶的比活力分别为26.95 mmol/L、1.29 s^-1、0.42 s^-1·mmol^-1·L、12.43 U/mg。
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  静电纺丝技术在锂电池固态电解质方面的研究进展

  方姗, 刘乔安

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(02): 137-148+174. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.20250312.001

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  固态锂电池具有较高的能量密度和安全系数，有望成为下一代高能量密度电池系统。固态电解质作为固态电池中的关键部分，对电池的性能有着重要的影响。近年来，静电纺丝技术在一维纳米材料制备方面具有显著优势，与其他制备方法相结合，可获得具有不同组成成分和结构的复合材料，在显著提升固态电解质离子电导率的同时，可制备出高性能的有机-无机复合固态电解质。本文简要概述了静电纺丝技术及其相关参数，总结了静电纺丝技术在制备无机固态电解质和聚合物基固态电解质中的应用，对目前静电纺丝技术制备固态电解质的研究存在的不足和未来发展提出了建议与展望。
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  铁-姜黄素纳米酶的制备及类过氧化物酶活性

  胡辅强, 卢言辉, 彭海龙

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(02): 149-156. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.2025.02.007

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  为了制备一种高稳定性和活性的纳米酶，以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为分散剂，甲醇为溶剂，使用姜黄素和氯化铁进行配位反应生成铁-姜黄素纳米酶（Fe-Cur NPs）。本文对Fe-Cur NPs的形貌、结构等特性进行了相关表征，通过对照法发现Fe-Cur NPs具有明显的类过氧化物酶（POD）活性，进而又探究了不同条件对Fe-Cur NPs的类POD活性的影响和Fe-Cur NPs对底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）和H₂O₂的稳态动力学性质。结果表明：在pH值为3、温度为45℃、Fe-Cur NPs质量浓度为1.2 mg/mL（体系内30μg/mL）、TMB浓度为30 mmol/L（体系内1.2 mmol/L）、H₂O₂浓度为1 mmol/L（体系内0.01 mmol/L）的条件下，Fe-Cur NPs具有较佳的类POD活性。底物TMB和H₂O₂的动力学参数K_m值分别为10.49 mmol/L和0.001 mmol/L，表明Fe-CurNPs可 以检测极低浓度的H₂O₂，对H₂O₂有较强亲和力。
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  面向Claisen-Schmidt缩合反应制备可稳定回收复用的杂多酸盐

  孙婉婷, 王晓晨, 孙雨婷, 岳妍妍, 王梦雅, 胡淼, 刘安求, 高大明

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(02): 157-165. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.2025.02.003

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  Claisen-Schmidt缩合反应是典型的酸或碱催化反应，在精细化工领域应用广泛，因此基于该反应制备出高效的多相催化剂将有着重要意义。本文通过双核磺酸功能化四甲基己二胺型离子液体内盐与磷钨酸进行有机-无机杂化，制备出新型的杂多酸盐，利用元素分析、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、热重分析（TG）等表征手段来确定其物理化学结构。在无溶剂条件下，该杂多酸盐作为高效固体酸催化剂成功应用于苯甲醛与苯乙酮的Claisen-Schmidt缩合反应（70℃，4 h）。实验结果表明：目标产物查耳酮的收率达96%，催化剂转换频率（TOF）达到18.5 h^-1。该催化剂回收复用6次仍具有稳定的催化活性，在一定程度上改善了杂多酸（盐）快速失活这一问题。此外，杂多酸盐具有良好的底物适用性，对于查耳酮衍生物的合成有潜在应用价值。
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  基于“水量-水质-管理”综合指数的饮用水水源地安全评价模型

  巫荣祥, 杨丹, 王静宜, 闫峰

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(02): 166-174. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.2025.02.008

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  饮用水水源地安全评价是我国“十四五”水安全保障建设的重要组成部分，对于维护区域经济社会的可持续发展具有重要意义。通过系统性地关联饮用水水源地的水量、水质和管理3个方面，在设立常规加权型指标的基础上，增加能对水源地安全产生重大影响的一票否决式指标来建立评价指标体系。在此基础上，进一步运用综合指数法构建评价模型，并将其应用于湖南省某市的3个水源地安全评价。结果显示：(1)A水源地总体较好，水质达标、管理规范，仅在水量方面有所欠缺，安全综合指数为83.43，是优质水源地；B水源地虽然水量充足、水质达标，但是最近5年内在管理方面出现重大问题，有潜在的安全风险，安全综合指数为0，不是优质水源地；C水源地在水量、水质和管理3个方面表现均较差，表明该水源地目前存在的较大的安全风险，安全综合指数为55.53，不是优质水源地。(2)构建的评价模型能够准确识别不同水源地存在的具体水量、水质和管理问题，从而全面科学地评价饮用水水源地的安全状况，有效服务于区域的水资源管理和水安全保护。
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  掺再生细粉的泡沫磷酸钾镁水泥基材料的基本性能

  熊磊, 梁咏宁, 肖起坤, 林旭健, 吴毅峰, 洪文聪

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(02): 175-184. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.2025.02.004

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  磷酸钾镁水泥（MKPC）相较于普通硅酸盐水泥具有快硬早强的特点，有利于固化稳定泡沫并提高泡沫水泥基材料的生产效率。但磷酸钾镁水泥成本过高，对此本研究设计正交试验探究粉煤灰掺量、水灰比、镁磷比、月桂醇醚硫酸铵掺量对泡沫磷酸镁水泥（FMKPC）力学性能的影响，优选FMKPC配合比，随后以再生细粉（RFP）部分替代MKPC的“胶体替代法”，最大限度降低MKPC用量，制备再生泡沫磷酸钾镁水泥基材料（RFMKPC）。结果表明：适量加入RFP能有效提高RFMKPC的力学性能，当RFP掺量由0%增加至5%时，RFMKPC的3 d抗压强度增幅为12.5%,3 d抗折强度增幅为16.7%，干密度从583 kg/m³降低至541 kg/m³，吸水率从90%降低至80%，平均孔径由1.09 mm降低至1.05 mm，能有效改善孔隙结构；RFP掺量过高会导致RFMKPC的内部出现大直径孔洞，掺量由0%增加至10%时，孔隙率由53.6%增加到79.8%,3.0～4.0 mm弦长的气泡数量占总气泡数的比例从0.11提高到0.14。
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  非对称缆索吊施工提篮式钢箱拱桥受力性能分析

  卢建福, 王渠, 陈康明, 吴庆雄

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(02): 185-195. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.2025.02.006

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  缆索吊施工是大跨度拱桥的主要施工方法之一，但是采用非对称缆索吊施工会对成桥线形和恒载内力产生巨大的影响，若不及时有效调整偏差，结构的线形会显著偏离设计值，造成合龙困难或影响成桥的受力状态和线形。本文以一座主跨230 m，采用非对称缆索吊施工的提篮式拱梁组合拱桥为背景工程，通过有限元数值分析和施工现场监控，分析了非对称缆索吊施工对扣索、背索张拉力、拱肋和索塔受力的影响。结果表明：非对称施工的变形、应力状态等参数符合桥梁设计要求，方案可行。非对称施工下的结构应力变化趋势与对称施工大致相同，且非对称施工下由弯矩引起的拱肋应力大多数小于对称施工，由轴力引起的拱肋应力大多数大于对称施工，应力最大值差值在13.55%～48.77%。但是，扣索和背索在非对称施工中的张拉力均比对称施工更大，差值在9.1%～15.1%，且索塔应力在局部位置存在突变。
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  超高性能混凝土与榫卯混合连接装配式桥墩抗弯承载力

  王文平, 高家豪, 何乐, 陈治雄, 赵锦冰

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(02): 196-202. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.2025.02.011

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  为提高传统装配式钢筋混凝土（RC）桥墩拼接缝的受力性能、耐久性和安全性，提出采用现浇超高性能混凝土（UHPC）和榫卯混合连接的新型装配式桥墩接头构造，探讨了现有规范中桥墩抗弯承载力计算公式在采用现浇UHPC和榫卯混合连接的新型装配式桥墩上适用性；基于模型试验中不同受力阶段的受力模式，推导了3个不同破坏阶段的抗弯承载力计算公式；采用有限元方法，揭示了轴压比、长细比、配筋率、超高性能混凝土现浇层厚度与墩高之比、墩底普通混凝土高度与墩高之比等参数对新型装配式桥墩抗弯承载力的影响规律，并探讨了所提出的抗弯承载力计算公式的适用性。结果表明：中国规范中桥墩抗弯承载力计算结果与试验值结果最为接近；随着轴压比和配筋率的增大，构件的抗弯承载力也相应增大；而长细比越大，构件的抗弯承载力越小；超高性能混凝土现浇层厚度与墩高之比以及墩底普通混凝土高度与墩高之比，对于构件抗弯承载力的影响不明显。与有限元计算值的误差在10.0%以内，说明所推导的抗弯承载力计算公式有较好的适用性。
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  基于修正偶应力理论的磁电热弹性微梁的非线性后屈曲分析

  刘利川, 郑玉芳, 陈昌萍

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(02): 203-210. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.2025.02.009

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  本文研究了磁电热弹性（METE）微梁的非线性后屈曲行为。根据修正偶应力理论（MCST）和Reddy三阶剪切变形理论（RTSDT）以及von Karman几何非线性，建立了METE微梁的非线性静力学模型，利用Hamilton原理导出了系统的非线性控制方程。通过解析方法推导了两端简支边界条件下METE微梁的非线性后屈曲响应的解析表达式。通过数值算例分析了材料长度尺度参数、长细比、温升、磁电势对METE微梁的临界屈曲载荷和非线性后屈曲响应的影响。结果显示，随着材料尺度参数的增大、长细比的减小、温升的减小、负电场强度和正磁场强度的增大，微梁的临界屈曲荷载和非线性后屈曲承载能力得到提高。
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  非牛顿流体减摇水舱晃荡CFD数值模拟

  谷丽慧, 李柏芝, 涂毓伟, 洪远, 赖波振, 岳一帆, 徐勋

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(02): 211-216. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.2025.02.002

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  传统的减摇水舱多使用水作为介质进行减振，而随着非牛顿流体力学的发展，具有独特流变特性的非牛顿流体在减摇水舱领域展现出应用潜力。本文基于计算流体力学，采用流体体积法对被动式U型水舱在非牛顿流体介质下的减摇性能进行数值模拟研究。结果显示：在配置阻尼板的结构下，非牛顿流体介质中剪切增稠流体和宾汉姆流体相较于传统水介质均性能更佳，其中宾汉姆流体的减振效果最好，其对水舱的对抗力矩最大，为66.9 N·m。本研究表明非牛顿流体在提高减摇系统效率方面具有可行性。