This work was supported by the Swedish governmental strategic research program Trees and Crops for the Future (TC4F), VINNOVA, and the EC FP7 project ICON. Hannah Rasel is gratefully acknowledged for performing most of the experiments in the previous paper (Reference 5).

NOT: Crambe tohumları (çeşidinde Galactica) Bitki Research International, Wageningen, Hollanda tarafından sağlandı. Yağ Appelqvist 13 ile verilen yöntemle tohumlarından ekstre edilmiştir. Crambe unu, buğday glüteni Hem sonraki kullanıma kadar -18 ° C&#39;de saklandı. 1. Hamur Hazırlık <ol><li> eleme Crambe <ol><li> Büyük lif kesirler ve ezilmemiş tohum kaldırmak için: a yuvarlak Crambe yemek elek, paslanmaz çelik mutfak eleği (~ 1.5 mm, 14 meş gözenek boyutu) ince örgü. Malzeme yaşlanmayı önlemek için -18 ° C&#39;de elenmiş yemek saklayın. </li></ol></li><li> freze Crambe <ol><li> parçacık boyutunu azaltmak ve bir döner bilyalı değirmende elenmiş Crambe yemek malzemesi daha homojen bir tesis sağlamak. </li><li> Crambe yemek Değirmen 250 g 53 rpm kavanoz devrim oranı ve 24 saatlik bir öğütme süresi kullanılarak 21-25 mm çaplı seramik topları ile 7 L kavanoza her zaman. </li></ol></li><li><strong&gt; Klima <ol><li> Daha fazla işlenmeden önce 23 ° C&#39;de 48 saatlik bir minimum ve iklim kontrollü bir odada 50% bağıl nemde açık kutular tüm topu öğütülmüş Crambe unu, buğday gluten tozu şart. </li></ol></li><li> bileşenlerin karıştırılması <ol><li> bir havan ve havan tokmağı ile ince partiküllere (çevre koşullarında kapalı bir beher içinde saklanan) üre toz öğütün. </li><li> üre ve gliserol (gliserin 25.5 g ve son karışım, 100 g başına 15 g üre) karıştırın. <ol><li> bir yağ banyosu içinde, bir cam şişe içinde 65 ° C&#39;ye kadar gliserol ısıtın ve yavaş yavaş üre tozunun ekleyin. </li><li> üre, toz tamamen eriyene kadar 65 ° C sıcaklıkta bir manyetik karıştırıcı ile karıştırın. </li></ol></li></ol></li><li> Crambe ve buğday gluteni Karıştırma <ol><li> 5 dakika için bir mutfak makinesinde, karıştırma Crambe yemek tozu ve buğday gluten tozu karıştırın. Örneğin, bir 60/40 (ağırlık / ağırlık) Crambe / buğday gLuten oranı Crambe yemek 35.7 g ve son karışım, 100 g başına buğday glüteni 23.8 g kullanın. </li></ol></li><li> Karıştırma gliserol / Crambe / buğday glüteni üre <ol><li> Yavaş yavaş karıştırıldıktan makineyi karıştırma mutfakta Crambe / buğday gluteni harmana gliserol / üre karışımı ekleyin. homojen bir hamur elde edilinceye kadar, yaklaşık 2 dakika boyunca karıştırmaya devam edin. karışım 500 g her hazırlayın. </li><li> 60/40 malzeme için (a / a) Crambe ve buğday glüteni, aşağıdaki göreli ilgili bileşenlerin içerikleri: Crambe yemek 35.7 g, buğday glüteni 23.8 g, gliserol 25.5 g ve 15 g üre ( ) 100 g. Diğer iki malzeme kombinasyonları (örneğin, 70/30 ve 80/20) için, sadece Crambe ve buğday gluteni içeriğini değiştirmek. 60/40 birlikte aynı gliserol ve üre içeriğini tutun. </li></ol></li></ol> 2. Film Ekstrüzyon <ol><li> Düşük sıcaklık profili &lt;ol&gt; <li> ikiz vidalı bir ekstrüderde film ekstrüzyon gerçekleştirin. Takım bölgeleri 1-10 (her mm uzunluğundaki 80) (daha sonra &quot;düşük T profil&quot; olarak da adlandırılır), bir düşük sıcaklık profiline, kalıptan çekici kovanı üzerinde, aşağıdaki şekilde: 75-75-75-80-80-80-80-85 -85-85 ° C. Bu varil çapraz bağlama buğday glüteni engeller. </li><li> filmleri a&#39;ya düz bir levha kalıp (45 mm x 0.7 mm) kullanın. </li><li> 30 rpm ve 200 rpm arasında bir vida hızı seçin ve kalıp basıncını kaydedin. </li><li> vidalar yönelik malzeme akışını desteklemek için tahta itici yardımıyla hunisi aracılığıyla elle hamur besleyin. </li><li> kalıpta, bir konveyör kayışı 2.0 m / dk&#39;lık bir hızda çalıştırılması ile ekstrüdatın al. kuşak boyunca havalandırma soğutma (fanları) yerleştirin. </li><li> Çalışan farklı kalıp sıcaklıkları (105 ° C- (105 ° C), 110 ° C-(110 ° C), 125 ° C-(115 ° C), 130 ° C-(120 ° C) ve 140 ° C (125 ° C)) düzgün extruda vermek koşulları seçmek içinboşlukların minimum miktarda te. Not: Parantez içindeki değerler aşağıdaki kalıba, bölge 11 sıcaklığa karşılık gelir. Kalıbın hedef sıcaklığa ulaşmak için ayarlanır. </li><li> Ekstrüzyondan sonra, yaşlanma ve atmosferdeki su emilmesini önlemek için daha fazla işleme veya analize kadar sızdırmaz polietilen çantalar içinde ekstrüdatları saklayın. </li></ol></li><li> Film ekstrüzyon yüksek sıcaklık profili kullanılarak <ol><li> aşağıdaki gibi bölüm 2.1&#39;de anlatıldığı gibi filmler extrude, ancak yüksek sıcaklık profilini kullanmak, (sonradan &quot;yüksek-T profil&quot; olarak adlandırılır): 85-85-85-100-100-100-110-110-120-120-120 ekstruder 11&#39;e kadar bölgeleri 1 ° C. </li><li> 125 ° C ve 130 ° C kalıp sıcaklıkları kullanın. </li></ol></li><li> Film ekstrüzyon granülasyon işleminden sonra <ol><li> peletler elde etmek için, bir iki kordonlu kalıp kullanılarak ekstrüzyon sürekli iplikler halinde malzemeyi çıkarmak. <ol><li> ex için düşük T profilini kullanıntruder yukarıda tarif edildiği gibi varil, ve 60 rpm devir vidalayın. </li><li> Farklı Die-(zon 11) sıcaklık (130 ° C-(125 ° C), 125 ° C-(115 ° C), 105 ° C-(100 ° C) kullanarak ve 85 ° C-85 ° C () ) düzgün yüzeyli ipliklerini elde etmek. </li></ol></li><li> peletleme <ol><li> konveyör kayışı (ekstruder üzerinden malzemeyi aktarmak için yardımcı ekstrüzyon sonrasında yer alan bant) geçtikten sonra, 7 m / dakikalık bir kesme hızıyla çalıştırılan bir pelletizer içine ipliklerini besleme. </li></ol></li><li> pelet gelen film ekstrüzyon <ol><li> ekstrüder ve namlu içinde ve 125 ° C- (115 ° C) düz levha kalıp sıcaklığı düşük T profili ile ekstrüzyon filmler manuel topakları besleyin. 30 rpm arasındaki helezon devir kullanın. </li></ol></li></ol></li><li> Hacimsel besleme kullanarak film ekstrüzyon <ol><li> Otomatik besleme simüle etmek için (sanayide yaygın olarak kullanılır), kullanımıPeletler daha önce 85 ° C (adım 2.3.1-2.3.2.1) ekstrüde. </li><li> ekstrüdere besleyici bağlayın ve haznenin hacimsel besleyici modunu seçin. </li><li> sırasıyla 35 kg / saat ile 16 hunisi ve ekstruder helezon devri 120 rpm bir besleme hacmi kullanın. </li><li> haznenin düşük bir sıcaklık profili ile a&#39;ya ve 125 ° C- (115 ° C) bir Die-(zon 11) ısı kullanır. </li></ol></li></ol> 3. Post-ekstrüzyon Süreci (Sıkıştırma Kalıp) <ol><li> Çerçeve ile presleme <ol><li> İlk kurulum için 4,4 cm x 7,0 cm ve 2.6 cm x 7.0 cm parçalar halinde iki dışkılarını kesti. NOT: Çerçeve ekstüdatlara daha geniş olduğu için bu gereklidir. </li><li> Alüminyum dikdörtgen çerçeve (70 x 70 x 0,5 mm 3) &#39;de birbirine yerleştirin. </li><li> yapışmasını önlemek için her iki tarafta (PET) filmleri poli (etilen tereftalat) ile iki alüminyum plaka arasında çerçeve Sandwich, ve daha sonrabasın içine koyun. </li><li> 200 veya 400 bar basın basınç göstergesini ayarlayın. </li><li> Her bir kalıplama basıncı için, 110, 120 bir tabak sıcaklığı filmler basın ve 10 ve 20 dakika boyunca 130 ° C. </li><li> unextruded malzemeden önceden çekilmiş örnekler basın filmler için bir referans olarak kullanılabilir. alüminyum çerçeve içinde (bölüm 1.6) taze malzemenin Merkezi 7.2 gr. </li><li> Yukarıda önceden çekilmiş filmler için aynı şekilde programlanmış olan Press (3.1.4- 3.1.5 adım). </li></ol></li><li> Bir çerçeve olmadan basmak <ol><li> yapışmayı önlemek için her iki tarafta PET filmler kullanılarak iki alüminyum levha arasına (4.4 cm x 4.4 cm) kesin ve sandviç dikdörtgen örnekleri. </li><li> basın içine koyun. 50 bar, 75 bar ya da 100 bar basınç göstergesi olarak ayarlayın. </li><li> Her bir kalıplama basıncı için, 110 ° C, 120 ° C ve 130 ° C plaka sıcaklığına ile 5 ya da 10 dakika boyunca pres filmler. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Aeschelmann, F., Carus, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bio-based building blocks and polymers in the world. Capacities, production and applications: Status quo and trends towards 2020. , (2015).</li><li>T&#252;re, H., G&#228;llstedt, M., Kuktaite, R., Johansson, E., Hedenqvist, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+network+structure+and+properties+of+wheat+gluten+extrudates+using+a+novel+solvent-free+approach+with+urea+as+a+combined+denaturant+and+plasticizer.">Protein network structure and properties of wheat gluten extrudates using a novel solvent-free approach with urea as a combined denaturant and plasticizer.</a> Soft Matter. 7, 9416-9423 (2011).</li><li>Belyea, R. L., Steevens, B. J., Restrepo, R. J., Clubb, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variation+in+Composition+of+By-Product+Feeds.">Variation in Composition of By-Product Feeds.</a> J. Dairy. Sci. 72 (9), 2339-2345 (1989).</li><li>G&#243;mez-Estaca, J., Gavara, R., Catal&#225;, R., Hern&#225;ndez-Mu&#241;oz, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+potential+of+proteins+for+producing+food+packaging+materials:+A+review.">The potential of proteins for producing food packaging materials: A review.</a> Packag. Technol. Sci. , (2016).</li><li>Lazzeri, L., Leoni, O., Conte, L. S., Palmieri, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Some+technological+characteristics+and+potential+uses+of+Crambe+abyssinica+products.">Some technological characteristics and potential uses of Crambe abyssinica products.</a> Ind. Crops and Prod. 3, 103-112 (1994).</li><li>Lalas, S., Gortzi, O., Athanasiadis, V., Dourtoglou, E., Dourtoglou, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Full+Characterisation+of+Crambe+abyssinica+Hochst+Seed+Oil.">Full Characterisation of Crambe abyssinica Hochst Seed Oil.</a> J. Am. Oil Chem. Soc. 89, 2253-2258 (2012).</li><li>Carlson, K. D., Tookey, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crambe+Meal+as+a+Protein+Source+for+Feeds.">Crambe Meal as a Protein Source for Feeds.</a> J. Am. Oil Chem.Soc. 60, 1979-1985 (1983).</li><li>Massoura, E., Vereijken, J. M., Kolster, P., Derksen, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteins+from+Crambe+abyssinica+oilseed.+II.+Biochemical+and+functional+properties.">Proteins from Crambe abyssinica oilseed. II. Biochemical and functional properties.</a> J. Am. Oil Chem. Soc. 75, 323-335 (1988).</li><li>Quispea, C. A. G., Coronadoc, C. J. R., Carvalho, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glycerol:+Production,+consumption,+prices,+characterization+and+new+trends+in+combustion.">Glycerol: Production, consumption, prices, characterization and new trends in combustion.</a> Renew. Sust. Energ. Rev. 27, 475-493 (2013).</li><li>Kuktaite, R., Plivelic, T. S., T&#252;re, H., Hedenqvist, M. S., G&#228;llstedt, M., Marttila, S., Johansson, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+the+hierarchical+protein+polymer+structure:+urea+and+temperature+effects+on+wheat+gluten+films.">Changes in the hierarchical protein polymer structure: urea and temperature effects on wheat gluten films.</a> RSC Advances. 2, 11908-11914 (2012).</li><li>Bennion, B. J., Daggett, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+molecular+basis+for+the+chemical+denaturation+of+proteins+by+urea.">The molecular basis for the chemical denaturation of proteins by urea.</a> Proc.Natl.Acad.Sci. 100, 5142-5147 (2003).</li><li>Rasel, H., Johansson, T., G&#228;llstedt, M., Newson, W., Johansson, E., Hedenqvist, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+bioplastics+based+on+agricultural+side-stream+products:+Film+extrusion+of+Crambe+abyssinica/wheat+gluten+blends+for+packaging+purposes.">Development of bioplastics based on agricultural side-stream products: Film extrusion of Crambe abyssinica/wheat gluten blends for packaging purposes.</a> J. Appl. Polym. Sci. 133, 42442 (2016).</li><li>Appelqvist, L. -. &. #. 1. 9. 7. ;. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Further+studies+on+a+multisequential+method+for+determination+of+oil+content+in+oilseeds.">Further studies on a multisequential method for determination of oil content in oilseeds.</a> J. Am. Oil Chem. Soc. 44, 209-214 (1967).</li><li>Verbeek, C. J. R., van den Berg, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extrusion+Processing+and+Properties+of+Protein-Based+Thermoplastics.">Extrusion Processing and Properties of Protein-Based Thermoplastics.</a> Macromol. Mater. Eng. 295, 10-21 (2010).</li><li>Ralston, B. E., Osswald, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Viscosity+of+Soy+Protein+Plastics+Determined+by+Screw-Driven+Capillary+Rheometry.">Viscosity of Soy Protein Plastics Determined by Screw-Driven Capillary Rheometry.</a> J Polym. Environ. 16, 169-176 (2008).</li><li>Nur Hanani, Z. A., Beatty, E., Roos, Y. H., Morris, M. A., Kerry, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manufacture+and+characterization+of+gelatin+films+derived+from+beef,+pork+and+fish+sources+using+twin+screw+extrusion.">Manufacture and characterization of gelatin films derived from beef, pork and fish sources using twin screw extrusion.</a> J. Food Eng. 113, 606-614 (2012).</li></ol>

Yöntem ve sonuçları önceden Raşel ve ark tarafından bir makale olarak sunuldu. 5.

kalıp basıncı gibi yüksek öneme sahip olduğunu nedeni muhtemelen malzeme kabarcık oluşumunu önlemek için belli bir basınç gerekli olmasından kaynaklanmaktadır oldu. basınç çok yüksek olduğunu, ancak farklı bileşenler ayrı faz başladı. Çok düşük bir sıcaklıkta ekstrüzyon zaman çok yüksek bir sıcaklık (muhtemelen üre ve protein bozunma ürünlerinin birlikte nem) gazın serbest kalmasını ile sonuçlanırken, uyum, muhtemelen bir çapraz bağlanma, düşük derecede zayıftı. Iki aşamalı bir çekme (yani, şeritler, kalıptan çekilmiş ilk topak haline edildi ve sonra yeniden ekstrüde olduğu) için birinci ekstrüzyon adımı sağlanan daha geniş karıştırma daha homojen bir ekstrüdat ile sonuçlanmıştır. 10 ağırlıkça% 15 ila üre konsantrasyonunu azaltarak kötü hamur uyum, muhtemelen daha düşük bir çapraz bağlanma yoğunluğuna bağlı idi. Buna benzer bir şekilde, daha düşük bir gliserol konsantrasyonu ve bu nedenle daha düşük bir becerisiDaha yüksek kalıp basıncı uygulanmıştır sürece üre çözünmesi için zayıf filmler ile sonuçlanmıştır. buğday gluteni konsantrasyonu azalan, böylece Crambe yemek konsantrasyonunun arttırılması ve, toplama / ağ oluşumu daha düşük oranda sonuçlandı. Bu viskozite yükseltmek için 130 ° C, kalıp sıcaklığı artırmak ve homojen filmler oluşturmak için ihtiyacı elde ekstrüdatın malzemenin yapışkanlığı azaltılabilir. Herhangi bir kullanım için yeterli kalitede filmler halinde yumuşatılmış Crambe a&#39;ya, zor, imkansız olmasa da değildir. Bu buğday glüteni gibi hali hazırda daha ekstrüde protein Crambe karıştırma aşılabilir burada göstermektedir. En iyi kalite için, ekstrüdatlar sıkıştırma kalıplı ekstrüzyon sonra ayrı bir adım olmak gerekir. Ekstrüzyon daha küçük bir ölçekte çalışır Burada gösterilen ve yükseltme daha zorlu olması muhtemeldir. Ekstrüzyon, enjeksiyonla kalıplama ile MOS olanplastik üretimi için önemli bir ticaret yöntemleri t. Mevcut geleneksel plastik değiştirmek için, protein malzemesi, aynı teknikler 14-16 üretilebilir gereklidir. Biz buğday glüteni yardımıyla Crambe yağlı tohum yemek ekstrüde mümkün olduğunu gösteriyoruz. Olası uygulamalar ambalaj ve çeşitli ekstrüzyon profiller (örneğin, çubuklar ve silindir) uygulamaları içerir. Biz ekstrüzyon adım olarak numunelerin hazırlanması sırasında en kritik adımı düşünün. Filmlerin son kalite ekstrüzyon parametreleri ve ekstrüzyon öncesi malzeme özelliklerine bağlı güçlü bağlıydı.

daha yüksek bir değere düşük bir değerden bir malzeme yükseltirken, iki ana konular dikkate alınması gerekir: Potansiyel nihai ürün (ler) ve istenen özelliklere türü. Bu çalışma, iki nedenden dolayı paket potansiyel olarak kullanılması için, protein-bazlı plastik ekstrüzyon yöneliktir. paketleri mevcut çeşitliliği geniş, ama yenilenebilir ve biyolojik olarak parçalanabilen düşük maliyetli ambalaj malzemesi talebi son on yıl içinde hızla artmıştır. Bu eğilim en çok marka sahipleri ve yasa koyucular petrolden 1 plastik oluşturmak için seçenekler arıyor gibi devam gibi görünüyor. paketleme için gerekli malzeme özellikleri, diğer plastik ürünler için daha zorlu bir çok durumda, vardır. Başarılı bir malzeme elde edilir, ancak, potansiyel bir pazar çok büyüktür. Ambalaj malzemesi uygun kriterler bir dizi yerine getirmek gerekiyor. Kesin kriterler sızdırmazlık sistemleri / doldurma, paketin türüne bağlı olarak değişir, transport, depolama, içerik, görünüm, ürün tasarımı, vb Tüm bu parametreler ambalaj geliştirici tarafından dikkate alınmalıdır, ancak yeni ve keşfedilmemiş malzeme gelişimini başlatırken tek seferde en yüksek öncelik olamaz. Bu çalışma için odak özellikleri, mekanik ve bariyer performansları vardı. çekme ambalaj plastik yapmak için yaygın ve etkili bir yöntemdir ve genellikle çözelti dökümü gibi bir çözücü dahil değildir: Ekstrüzyon iki nedenden dolayı tercih edilen üretim metodudur. Bu nedenle, herhangi bir kurutma işlemine 2 sonunda gereklidir. Buğday glüteni, aynı zamanda, bir nişasta ürünü 3&#39;ten gelen bir yan akım bir malzemedir. Bu çalışmalar, bir dizi bir paketleme plastik gibi potansiyel göstermiştir. Buna rağmen, bazı zorluklar 4 kalır. Crambe abyssinica bir gıda kaynağı değildir ve bir çok farklı AG yetiştirilebilen ilginç bir yağlı tohum bitkisidirronomic koşullar 5,6. buğday glüteni gibi, Crambe proteini yağ üretiminden, bu durumda, bir yan ürünüdür. Bu en büyük bileşeni olarak protein, bir yağı alınmış Crambe yemek olarak elde edilir. Aynı zamanda bu tür karbonhidrat ve lif 7,8 olarak azot içermeyen özler, bir büyükçe miktarda içerir. Yemek nispeten zayıf kohesif özelliklere sahiptir ve daha yüksek kohezyon bir malzeme ile harmanlanabilir gerekmektedir. Bu çalışmada, buğday glüteni Crambe yemek destekleyici katkı maddesi olarak kullanılır. protein malzemesinin sertliği / uzayabilirlik artırmak için, bir plastikleştirici, yaygın olarak, bir katkı maddesi olarak kullanılır. Bu çalışmada, gliserol (örneğin, kolza tohumu metil esteri yakıtları), bitki petrol endüstrisinin bir yan ürünüdür ve düşük bir maliyetle 9&#39;da hazır olan, kullanılmıştır. Yenilenebilir, sırayla bir denatüre edici olarak kullanılan üre, ekstrüzyon ürününün uygun bir uyum 2,10,11 elde edildi. Ayrıca, plastikleştirici bir madde olarak çalışabilirler. yenilenebilir malzemelerÖzellikle saflaştırma, değiştirme ya da kimyasal sentez duymadan doğrudan kullanılabilir olanlar, yüksek sıcaklık işlemi için uygun değildir ve çoğu durumda, bu bölgede. meydan o petrolden ürünlerle rekabet sağlayacak özelliklere sahip bir ekstrüdatın neden uygun işleme parametreleri ve bileşimleri bulmaktır. Bu çalışmada farklı katkı maddeleri ile işleme Crambe unundan üretilen yeni bir biyo bazlı malzemenin mekanik ve engel özelliklerinin tanımlanması ve farklı koşullar 12 odaklanmaktadır. Mekanik ve oksijen bariyer özellikleri tam detayları Rasel ve diğerleri bulunur. 12.

<table><tbody><tr><td>Crambe meal</td><td>Plant Research International</td><td></td><td>Defatted crambe meal, Residual from oil extraction of cultivar Galactica seeds</td></tr><tr><td>Wheat gluten</td><td>Lantm&amp;auml;nnen Reppe AB</td><td></td><td>It contains 77% (w/w) gluten, 8.1% (w/w) starch and 1.34% (w/w) fat.</td></tr><tr><td>Glycerol</td><td>Karlshamn Tefac AB</td><td>99.5% purity</td><td></td></tr><tr><td>Urea</td><td>Sigma Aldrich</td><td>purity &amp;ge; 99.5%</td><td></td></tr><tr><td>The dough</td><td></td><td></td><td>(per 100 g) prepared with 35.7 g crambe meal, 23.8 g wheat gluten, 25.5 g glycerol and 15 g urea, hence with a liquid (glycerol/urea) to solid (crambe/wheat gluten) ratio of 0.342.</td></tr><tr><td>Round, fine meshed stainless steel kitchen sieve (pore size: ~1.5&amp;nbsp;mm, 14 mesh)</td><td></td><td></td><td>Sieve the crambe meal</td></tr><tr><td>Rotary ball mill</td><td>Pascal Engineering</td><td></td><td>Milling crambe/The volume of the mill house is 7 L and it contained 215 ceramic balls, each with a diameter of 25&amp;nbsp;mm.</td></tr><tr><td>Mortar and pestle</td><td></td><td></td><td>Grinding urea</td></tr><tr><td>Kitchen machine Cloer 660</td><td>Cloer</td><td></td><td>Blending crambe and wheat gluten</td></tr><tr><td>Twin-screw extruder Type LTE20-48</td><td>Labtech Engineering LTD</td><td></td><td>Compounding and film extrusion</td></tr><tr><td>Flat sheet die</td><td></td><td></td><td>Produce extruded flat films with a cross-section of 45 mm x 0.7 mm</td></tr><tr><td>Air Cooling Conveyor Unit type LAC-2.6</td><td>Labtech Engineering LTD</td><td></td><td>Used in the extrusion</td></tr><tr><td>Pelletizer Type LZ-120</td><td>Labtech Engineering LTD</td><td></td><td>Making pellets</td></tr><tr><td>Polystat 200T Hot Press&amp;nbsp;</td><td>Servitec Machine GmbH</td><td></td><td>Hot press to press extrudates</td></tr></tbody></table>

film extrusion of crambe abyssinica/wheat gluten blends

Crambe abyssinica is a plant with potential for use in industrial (non-food) plant oil production. The side stream from this oil production is a high-protein crambe meal that has limited value, as it is not fit for food or feed use. However, it contains proteins that could potentially make it a suitable raw material for higher-value products. The purpose of this study was to find methods of making this side stream into extruded films, showing that products with a higher value can be produced. The study mainly considered the development of material compositions and methods of preparing and extruding the material. Wheat gluten was added as a supportive protein matrix material, together with glycerol as a plasticizer and urea as a denaturant. The extrudate was evaluated with respect to mechanical (tensile testing) and oxygen barrier properties, and the extrudate structure was revealed visually and by scanning electron microscopy. A denser, more homogeneous material had a lower oxygen transmission rate, higher strength, and higher extensibility. The most homogeneous films were made at an extruder die temperature of 125-130 &#176;C. It is shown here that a film can be extruded with promising mechanical and oxygen barrier properties, the latter especially after a final compression molding step.

harmanlanmış malzemeler (% 60 ağırlık yüzdesi Crambe unu ve ağırlıkla% 40 buğday glüteni) ilk karıştırma işleminden sonra sert bir hamur elde edilmiştir. malzemenin birinci ekstrüzyondan önce bir kaç dakika için bekletilmiş. Ancak, hamur düzenli bir şekilde ekstrüder hazneye beslenen edebilmek için çok yüksek bir viskoziteye sahip olmuştur. Bu nedenle, doğrudan vidaya, parça-by-birim beslendi. vidaları sabit bir hız vardı, ve elde edilen ekstrüzyon ürünü, sürekli bir film ve görsel olarak pürüzsüz bir yüzeye sahip. Ekstrüde edilmiş bir filmin bir örneği, Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir. Kalıp basıncı ve sıcaklığı, en önemli iki işlem parametreleri homojen ve düzgün bir film ekstrüdatları elde etmek için kontrol etmek için bulunmuştur. tipik olarak 110 ° C&#39;nin altında bir kalıp sıcaklığı, çok düşük, 130 ° C&#39;nin üzerinde bir sıcaklıkta th neden ise, sürekli bir film ekstrüdatlar sonuçlanmayanmalzemede kabarcıkların e oluşumu. Homojen ve pürüzsüz filmler elde etmek için en uygun kalıp sıcaklığı yaklaşık 125 ° C olduğu tespit edildi. En homojen ekstrüdatları elde etmek için, iki aşamalı bir işlem olup, ilk aşamada, şeritler daha düşük bir sıcaklıkta (tipik olarak 85 ° C) ve topak haline ekstrüde edildi burada, avantajlı olduğu tespit edilmiştir. Peletler daha sonra ikinci çekme aşaması için hunisine beslenmiştir. Üre içeriğinin hesaplanması ağırlıkça% 10 ila 12 15 ila indirildiğinde, hamur kaynaşmanın toz-benzeri malzeme ile sonuçlanan önemli ölçüde azalmış, Resim sürekli bir film 12 ekstrüde edilebilir. gliserol konsantrasyonu (tutulan bir ağırlıkça% 15 üre ile) indirildiğinde, hamur daha kırılgan olduğu bulunmuştur ve üre tamamen gliserol çözünmedi. Ayrıca, önemli ölçüdeyüksek kalıp basıncı homojen film almak için gerekli oldu. Bununla birlikte, bu filmlerin daha yumuşak ve daha yüksek bir gliserol içeriğine sahip nazaran daha homojen olduğu tespit edildi. Crambe yemek toz konsantrasyonu artar ve buğday gluteni konsantrasyonunun azaltılmasında zaman ekstrüzyon filmler koyu göründü, ama aynı zamanda yumuşak ve 5 daha homojen. Besleme oranı da 12 artmış olabilir. dezavantajı filmleri sadece kısmen sürekli olduğunu ve filmin kırılmaları dışında birkaç metre ortaya çıktığını oldu. Yaklaşık 130 ° C&#39;ye kadar, kalıp sıcaklığının arttırılması, ancak, sürekli film, hazırlanabilir, bazı Renk değişikliği 12 ile uygulanabilmektedir. Çok esnek ve saydam olduğu film (Şekil 2): bir çerçeve sıkışma kalıplama ince (0.1-0.2 mm kalınlık) elde edildi. 12 7 arasında değişmektedir oysa onlar ne içerdiği, sertlik, 4,9-5,6 MPa ve 0,3-0,7 MPa gücü arasında değişmektedir nasıl bağlı. Sıkıştırma kalıplama sonrası ekstrüdatlar için karşılık gelen değerler 6,4-15,0 MPa 0,3-1,1 MPa ve 8-19% 5 idi. Mekanik ölçümlerinin detayları referans 12&#39;de verilmiştir. 64 mm uzunluğundaki dambıl örnekleri, 10 mm / dakikalık bir piston başlığı hızında ASTM 23 ± 1 ° C &#39;de D882-02&#39;ye ve 50 ±% 1 RH göre çekme-test edilmiştir. Şekil 3, buğday glüteni ilavesiyle Crambe ekstrüde önemini göstermektedir. mukavemet ve özellikle genişletilebilirliği, buğday glüteni içeriği azaldıkça azalmıştır. Oksijen geçirgenliği kompozisyonuna ve (bir çerçeve ile) bir sıkıştırma kalıplama adımı kullanılan ya da değil olup olmadığını bağlı olarak 17 ila 39 cm 3 mm / (gün m 2 atm) arasında değişmekteydi. Şekil 1: sıkılmış madde. 130 ° C&#39;lik bir kalıp sıcaklığı kullanılarak haddelenmiş film. Bu ağırlık bakımından% 35.7 Crambe, 23.8 ağırlık% buğday glüten, 25.5 ağırlık% gliserol, ve ağırlıkça% 15 üre içerir. filmin genişliği 44 mm&#39;dir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54770/54770fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/54770/54770fig2.jpg" /> Şekil 2: Sıkıştırma kalıplı filmler. Ekstrüde malzeme 10 dakika süreyle 75 barda 130 ° C basın sıcaklığı kullanılarak ince, saydam filmler halinde, bir çerçeve olmadan, sıkıştırma kalıplanmış. Düz ve kırışık filmler aynı malzemeden bulunmaktadır. Sol filmin genişliği ~ 17 mm&#39;dir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54770/54770fig2large.jpg" target="_blank">lütfen tıklayın</a>Burada bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için. <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/54770/54770fig3.jpg" /> Şekil 3: Crambe içeriğinin bir fonksiyonu olarak mekanik özellikleri. Crambe / buğday glüteni karışımında Crambe içeriğinin bir fonksiyonu olarak maksimum gerilme (içi boş daireler) maksimum gerilme (dolu daireler) ve süzün. Hata çubukları standart sapmaları temsil etmektedir. Maksimum gerilme dambıl numunenin dar kısmının ilk numune kesiti (16 mm uzunluğunda ve 4 mm genişliğinde dar bir bölümü) ortalama maksimum kuvvet elde edilmiştir. düşük sıcaklık profili 125 ° C bir başlangıç ​​kalıp sıcaklığı ve 115 ° C arasında bir bölge 11 ısı ile birlikte kullanılmıştır. Vida hızı 30 rpm ve ekstrüzyon granülasyon işleminden önce olmadan yapıldı. Referans 12 elde edilen veriler. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54770/54770fig3large.jpg" target="_blank">Onu tıklayınız</a>E bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için.

Watch this Scientific Journal Video about Film Extrusion of Crambe abyssinica/Wheat Gluten Blends at JoVE.com

Film Extrusion of Crambe abyssinica/Wheat Gluten Blends

Crambe abyssinica bitkisel yağ üretiminde yan akım değeri sınırlıdır. Bu çalışmanın amacı, daha yüksek bir değere sahip ürünler üretilebilir gösteren bu yan akım göre malzeme ekstrüde etmek için yöntemler belirlemektir. ekstrüdatlar gelecek vaat eden özelliklere sahip olduğu bulunmuştur.

Film Ekstrüzyon<em&gt; Crambe abyssinica</em&gt; / Buğday Gluten Karışımları

Crambe abyssinica is a plant with potential for use in industrial (non-food) plant oil production. The side stream from this oil production is a ...

film-extrusion-of-crambe-abyssinicawheat-gluten-blends

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Film Extrusion of Crambe abyssinica/Wheat Gluten Blends

9.9K Görüntüleme.  SIG Combibloc.  Crambe abyssinica bitkisel yağ üretiminde yan akım değeri sınırlıdır. Bu çalışmanın amacı, daha yüksek bir değere sahip ürünler üretilebilir gösteren bu yan akım göre malzeme ekstrüde etmek için yöntemler belirlemektir. ekstrüdatlar gelecek vaat eden özelliklere sahip olduğu bulunmuştur. 

Video: Film Extrusion of Crambe abyssinica/Wheat Gluten Blends

High-throughput Screening of Carbohydrate-degrading Enzymes Using Novel Insoluble Chromogenic Substrate Assay Kits

Carbohydrates active enzymes (CAZymes) have multiple roles in vivo and are widely used for industrial processing in the biofuel, textile, detergent, paper and food industries. A deeper understanding of CAZymes is important from both fundamental biology and industrial standpoints. Vast numbers of CAZymes exist in nature (especially in microorganisms) and hundreds of thousands have been cataloged and described in the carbohydrate active enzyme database (CAZy). However, the rate of discovery of putative enzymes has outstripped our ability to biochemically characterize their activities. One reason for this is that advances in genome and transcriptome sequencing, together with associated bioinformatics tools allow for rapid identification of candidate CAZymes, but technology for determining an enzyme's biochemical characteristics has advanced more slowly. To address this technology gap, a novel high-throughput assay kit based on insoluble chromogenic substrates is described here. Two distinct substrate types were produced: Chromogenic Polymer Hydrogel (CPH) substrates (made from purified polysaccharides and proteins) and Insoluble Chromogenic Biomass (ICB) substrates (made from complex biomass materials). Both CPH and ICB substrates are provided in a 96-well high-throughput assay system. The CPH substrates can be made in four different colors, enabling them to be mixed together and thus increasing assay throughput. The protocol describes a 96-well plate assay and illustrates how this assay can be used for screening the activities of enzymes, enzyme cocktails, and broths.

A high-throughput assay for enzyme screening is described. This multiplexed ready-to-use assay kit comprises of pre-chosen Chromogenic Polymer Hydrogel (CPH) substrates and complex Insoluble Chromogenic Biomass (ICB) substrates. Target enzymes are polysaccharide degrading endo-enzymes and proteases.

Yeni çözünmez Kromojenik altyapı deneyiyle kitleri kullanılarak karbonhidrat parçalayıcı Enzimlerin yüksek verimli tarama

Carbohydrates active enzymes (CAZymes) have multiple roles in vivo and are widely used for industrial processing in the biofuel, textile, detergent, paper ...

Biyokimya

Method to Produce Durable Pellets at Lower Energy Consumption Using High Moisture Corn Stover and a Corn Starch Binder in a Flat Die Pellet Mill

A major challenge in the production of pellets is the high cost associated with drying biomass from 30 to 10% (w.b.) moisture content. At Idaho National Laboratory, a high-moisture pelleting process was developed to reduce the drying cost. In this process the biomass pellets are produced at higher feedstock moisture contents than conventional methods, and the high moisture pellets produced are further dried in energy efficient dryers. This process helps to reduce the feedstock moisture content by about 5-10% during pelleting, which is mainly due to frictional heat developed in the die. The objective of this research was to explore how binder addition influences the pellet quality and energy consumption of the high-moisture pelleting process in a flat die pellet mill. In the present study, raw corn stover was pelleted at moistures of 33, 36, and 39% (w.b.) by addition of 0, 2, and 4% pure corn starch. The partially dried pellets produced were further dried in a laboratory oven at 70 &#176;C for 3-4 hr to lower the pellet moisture to less than 9% (w.b.). The high moisture and dried pellets were evaluated for their physical properties, such as bulk density and durability. The results indicated that increasing the binder percentage to 4% improved pellet durability and reduced the specific energy consumption by 20-40% compared to pellets with no binder. At higher binder addition (4%), the reduction in feedstock moisture during pelleting was &#60;4%, whereas the reduction was about 7-8% without the binder. With 4% binder and 33% (w.b.) feedstock moisture content, the bulk density and durability values observed of the dried pellets were &#62;510 kg/m3 and &#62;98%, respectively, and the percent fine particles generated was&#160;reduced to &#60;3%.

In this study, a protocol was developed to produce good quality pellets using a flat die pellet mill at reduced specific energy consumption testing high-moisture corn stover and a starch based binder. The results indicated that adding a corn starch binder improved the pellet durability, reduced percent fines and decreased specific energy consumption.

Yöntemi Düz Die Pelet Mill Yüksek Nem mısır koçanı ve Mısır nişastası Ciltçi&#39;yi kullanarak Az Enerji Tüketimi de Dayanıklı Peletlerini üretmek için

A major challenge in the production of pellets is the high cost associated with drying biomass from 30 to 10% (w.b.) moisture content. At Idaho National ...

Çevre

Composition and Properties of Aquafaba: Water Recovered from Commercially Canned Chickpeas

Chickpea and other pulses are commonly sold as canned products packed in a thick solution or a brine. This solution has recently been shown to produce stable foams and emulsions, and can act as a thickener. Recently interest in this product has been enhanced through the internet where it is proposed that this solution, now called aquafaba by a growing community, can be used a replacement for egg and milk protein. As aquafaba is both new and being developed by an internet based community little is known of its composition or properties. Aquafaba was recovered from 10 commercial canned chickpea products and correlations among aquafaba composition, density, viscosity and foaming properties were investigated. Proton NMR was used to characterize aquafaba composition before and after ultrafiltration through membranes with different molecular weight cut offs (MWCOs of 3, 10, or 50 kDa). A protocol for electrophoresis, and peptide mass fingerprinting is also presented. Those methods provided valuable information regarding components responsible for aquafaba functional properties. This information will allow the development of practices to produce standard commercial aquafaba products and may help consumers select products of superior or consistent utility.

Aquafaba is a viscous juice from canned chickpea that, when stirred vigorously, produces a relatively stable white froth or foam. The primary research goal is to identify the components of aquafaba that contribute viscosifying/thickening properties using nuclear magnetic resonance (NMR), ultrafiltration, electrophoresis, and peptide mass fingerprinting.

Kompozisyon ve Aquafaba özellikleri: su kurtarılan ticari olarak konserve nohut

Chickpea and other pulses are commonly sold as canned products packed in a thick solution or a brine. This solution has recently been shown to produce ...

A Protocol for the Production of Gliadin-cyanoacrylate Nanoparticles for Hydrophilic Coating

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic by a simple spray coating. These nanoparticles are produced by the polymerization reaction of alkyl cyanoacrylate on the surface of cereal protein (gliadin) molecules. Alkyl cyanoacrylate is a monomer that instantly polymerizes at RT when it is applied to the surface of materials. Its polymerization reaction is initiated by the trace amounts of weakly basic or nucleophilic species on the surface, including moisture. Once polymerized, the polymerized alkyl cyanoacrylates show a strong affinity with the object materials because nitrile groups are in the backbone of poly (alkyl cyanoacrylate). Proteins also work as initiator for this polymerization because they contain amine groups that can initiate the polymerization of cyanoacrylate. If aggregated protein is used as an initiator, protein aggregate is surrounded by the hydrophobic poly(alkyl cyanoacrylate) chains after the polymerization reaction of alkyl cyanoacrylate. By controlling the experimental condition, particles in the nanometer range are produced. The produced nanoparticles readily adsorb to the surface of most materials including glass, metals, plastics, wood, leather, and fabrics. When the surface of a material is sprayed with the produced nanoparticle suspension and rinsed with water, the micellar structure of nanoparticle changes its conformation, and the hydrophilic proteins are exposed to the air. As a result, the nanoparticle-coated surface changes to hydrophilic.

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic. The produced nanoparticle is an assembly of gliadin-cyanoacrylate diblock copolymers. Spray coating with the produced nanoparticle changes the surface of target material to a hydrophilic surface.

Hidrofilik Kaplama için Gliadin-siyanoakrilat Nanopartiküller Üretimi için Protokol

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic by a simple spray ...

Kimya

Ammonia Fiber Expansion (AFEX) Pretreatment of Lignocellulosic Biomass

Lignocellulosic materials are plant-derived feedstocks, such as crop residues (e.g., corn stover, rice straw, and sugar cane bagasse) and purpose-grown energy crops (e.g., miscanthus, and switchgrass) that are available in large quantities to produce biofuels, biochemicals, and animal feed. Plant polysaccharides (i.e., cellulose, hemicellulose, and pectin) embedded within cell walls are highly recalcitrant towards conversion into useful products. Ammonia fiber expansion (AFEX) is a thermochemical pretreatment that increases accessibility of polysaccharides to enzymes for hydrolysis into fermentable sugars. These released sugars can be converted into fuels and chemicals in a biorefinery. Here, we describe a laboratory-scale batch AFEX process to produce pretreated biomass on the gram-scale without any ammonia recycling. The laboratory-scale process can be used to identify optimal pretreatment conditions (e.g., ammonia loading, water loading, biomass loading, temperature, pressure, residence time, etc.) and generates sufficient quantities of pretreated samples for detailed physicochemical characterization and enzymatic/microbial analysis. The yield of fermentable sugars from enzymatic hydrolysis of corn stover pretreated using the laboratory-scale AFEX process is comparable to pilot-scale AFEX process under similar pretreatment conditions. This paper is intended to provide a detailed standard operating procedure for the safe and consistent operation of laboratory-scale reactors for performing AFEX pretreatment of lignocellulosic biomass.

Ammonia Fiber Expansion AFEX Pretreatment of Lignocellulosic Biomass

Ammonia fiber expansion (AFEX) is a thermochemical pretreatment technology that can convert lignocellulosic biomass (e.g., corn stover, rice straw, and sugarcane bagasse) into a highly digestible feedstock for both biofuels and animal feed applications. Here, we describe a laboratory-scale method for conducting AFEX pretreatment on lignocellulosic biomass.

Amonyya Lif Genleşme (AFEX) Lignoselülozik Biyokütle Ön Arıtma

Lignocellulosic materials are plant-derived feedstocks, such as crop residues (e.g., corn stover, rice straw, and sugar cane bagasse) and purpose-grown ...

Manufacturing Of Robust Natural Fiber Preforms Utilizing Bacterial Cellulose as Binder

A novel method of manufacturing rigid and robust natural fiber preforms is presented here. This method is based on a papermaking process, whereby loose and short sisal fibers are dispersed into a water suspension containing bacterial cellulose. The fiber and nanocellulose suspension is then filtered (using vacuum or gravity) and the wet filter cake pressed to squeeze out any excess water, followed by a drying step. This will result in the hornification of the bacterial cellulose network, holding the loose natural fibers together.
Our method is specially suited for the manufacturing of rigid and robust preforms of hydrophilic fibers. The porous and hydrophilic nature of such fibers results in significant water uptake, drawing in the bacterial cellulose dispersed in the suspension. The bacterial cellulose will then be filtered against the surface of these fibers, forming a bacterial cellulose coating. When the loose fiber-bacterial cellulose suspension is filtered and dried, the adjacent bacterial cellulose forms a network and hornified to hold the otherwise loose fibers together.
The introduction of bacterial cellulose into the preform resulted in a significant increase of the mechanical properties of the fiber preforms. This can be attributed to the high stiffness and strength of the bacterial cellulose network. With this preform, renewable high performance hierarchical composites can also be manufactured by using conventional composite production methods, such as resin film infusion (RFI) or resin transfer molding (RTM). Here, we also describe the manufacturing of renewable hierarchical composites using double bag vacuum assisted resin infusion.

We present a novel method of manufacturing rigid and robust short natural fiber preforms using a papermaking process. Bacterial cellulose acts simultaneously as the binder for the loose fibers and provides rigidity to the fiber preforms. These preforms can be infused with a resin to produce truly green hierarchical composites.

Binder Bakteriyel Selüloz kullanmak Sağlam Doğal Elyaf preform üretim

A novel method of manufacturing rigid and robust natural fiber preforms is presented here. This method is based on a papermaking process, whereby loose ...

Biyomühendislik

Molecular Entanglement and Electrospinnability of Biopolymers

Electrospinning is a fascinating technique to fabricate micro- to nano-scale fibers from a wide variety of materials. For biopolymers, molecular entanglement of the constituent polymers in the spinning dope was found to be an essential prerequisite for successful electrospinning. Rheology is a powerful tool to probe the molecular conformation and interaction of biopolymers. In this report, we demonstrate the protocol for utilizing rheology to evaluate the electrospinnability of two biopolymers, starch and pullulan, from their dimethyl sulfoxide (DMSO)/water dispersions. Well-formed starch and pullulan fibers with average diameters in the submicron to micron range were obtained. Electrospinnability was evaluated by visual and microscopic observation of the fibers formed. By correlating the rheological properties of the dispersions to their electrospinnability, we demonstrate that molecular conformation, molecular entanglement, and shear viscosity all affect electrospinning. Rheology is not only useful in solvent system selection and process optimization, but also in understanding the mechanism of fiber formation on a molecular level.

Electrospinning is a fascinating technique used to fabricate micro- to nano-scale fibers from a wide variety of materials. Molecular entanglement of the constituent polymers in the spinning dope is essential for successful electrospinning. We present a protocol for utilizing rheology to evaluate the electrospinnability of two biopolymers, starch and pullulan.

Moleküler Dolaşıklık Biyopolimerlerin Electrospinnability

Electrospinning is a fascinating technique to fabricate micro- to nano-scale fibers from a wide variety of materials. For biopolymers, molecular ...

Twin-Screw Extrusion Process to Produce Renewable Fiberboards

A versatile twin-screw extrusion process to provide an efficient thermo-mechano-chemical pre-treatment on lignocellulosic biomass before using it as source of mechanical reinforcement in fully bio-based fiberboards was developed. Various lignocellulosic crop by-products have already been successfully pre-treated through this process, e.g., cereal straws (especially rice), coriander straw, shives from oleaginous flax straw, and bark of both amaranth and sunflower stems.
The extrusion process results in a marked increase in the average fiber aspect ratio, leading to improved mechanical properties of fiberboards. The twin-screw extruder can also be fitted with a filtration module at the end of the barrel. The continuous extraction of various chemicals (e.g., free sugars, hemicelluloses, volatiles from essential oil fractions, etc.) from the lignocellulosic substrate, and the fiber refining can, therefore, be performed simultaneously.
The extruder can also be used for its mixing ability: a natural binder (e.g., Organosolv lignins, protein-based oilcakes, starch, etc.) can be added to the refined fibers at the end of the screw profile. The obtained premix is ready to be molded through hot pressing, with the natural binder contributing to fiberboard cohesion. Such a combined process in a single extruder pass improves the production time, production cost, and may lead to reduction in plant production size. Because all the operations are performed in a single step, fiber morphology is better preserved, thanks to a reduced residence time of the material inside the extruder, resulting in enhanced material performances. Such one-step extrusion operation may be at the origin of a valuable industrial process intensification.
Compared to commercial wood-based materials, these fully bio-based fiberboards do not emit any formaldehyde, and they could find various applications, e.g., intermediate containers, furniture, domestic flooring, shelving, general construction, etc.

A versatile twin-screw extrusion process to provide an efficient thermo-mechano-chemical pretreatment on lignocellulosic biomass was developed, which leads to an increased average fiber aspect ratio. A natural binder can also be added continuously after fiber refining, leading to bio-based fiberboards with improved mechanical properties after hot pressing of the obtained extruded material.

Yenilenebilir Fiberboard Üretmek için İki Vidalı Ekstrüzyon Prosesi

A versatile twin-screw extrusion process to provide an efficient thermo-mechano-chemical pre-treatment on lignocellulosic biomass before using it as ...

Mühendislik

Design of an Open-Source, Low-Cost Bioink and Food Melt Extrusion 3D Printer

Three-dimensional (3D) printing is an increasingly popular manufacturing technique that allows highly complex objects to be fabricated with no retooling costs. This increasing popularity is partly driven by falling barriers to entry such as system set-up costs and ease of operation. The following protocol presents the design and construction of an Additive Manufacturing Melt Extrusion (ADDME) 3D printer for the fabrication of custom parts and components. ADDME has been designed with a combination of 3D-printed, laser-cut, and online-sourced components. The protocol is arranged into easy-to-follow sections, with detailed diagrams and parts lists under the headings of framing, y-axis and bed, x-axis, extrusion, electronics, and software. The performance of ADDME is evaluated through extrusion testing and 3D printing of complex objects using viscous cream, chocolate, and Pluronic F-127 (a model for bioinks). The results indicate that ADDME is a capable platform for the fabrication of materials and constructs for use in a wide range of industries. The combination of detailed diagrams and video content facilitates access to low-cost, easy-to-operate equipment for individuals interested in 3D printing of complex objects from a wide range of materials.

The aim of this work is to design and construct a reservoir-based melt extrusion three-dimensional printer made from open-source and low-cost components for applications in the biomedical and food printing industries.

Bir Açık Kaynak Tasarımı, Düşük Maliyetli Bioink ve Gıda Melt Extrusion 3D Yazıcı

Three-dimensional (3D) printing is an increasingly popular manufacturing technique that allows highly complex objects to be fabricated with no retooling ...

Gracilaria gracilis'ten yararlanmak: Sürdürülebilir İnovasyon için Biyoaktif Potansiyel

Valorization of the Red Seaweed Gracilaria gracilis Through a Biorefinery Approach

The interest in seaweeds as an abundant feedstock to obtain valuable and multitarget bioactive ingredients is continuously growing. In this work, we explore the potential of Gracilaria gracilis, an edible red seaweed cultivated worldwide for its commercial interest as a source of agar and other ingredients for cosmetic, pharmacological, food, and feed applications.
G. gracilis growth conditions were optimized through vegetative propagation and sporulation while manipulating the physicochemical conditions to achieve a large biomass stock. Green extraction methodologies with ethanol and water were performed over the seaweed biomass. The bioactive potential of extracts was assessed through a set of in vitro assays concerning their cytotoxicity, antioxidant, and antimicrobial properties. Additionally, dried seaweed biomass was incorporated into pasta formulations to increase food&#39;s nutritional value. Pigments extracted from G. gracilis have also been incorporated into yogurt as a natural colorant, and their stability was evaluated. Both products were submitted to the appreciation of a semi-trained sensorial panel aiming to achieve the best final formulation before reaching the market.
Results support the versatility of G. gracilis whether it is applied as a whole biomass, extracts and/or pigments. Through implementing several optimized protocols, this work allows the development of products with the potential to profit the food, cosmetic, and aquaculture markets, promoting environmental sustainability and a blue circular economy.
Moreover, and in line with a biorefinery approach, the residual seaweed biomass will be used as biostimulant for plant growth or converted to carbon materials to be used in water purification of the in-house aquaculture systems of MARE-Polytechnic of Leiria, Portugal.

Yazar Spotlight: Endüstrilerde Sürdürülebilir Yenilikler için Deniz Yosunu Biyoaktif Bileşiklerini Keşfetmek 

Here, we describe several protocols aiming at an integrated valorization of Gracilaria gracilis: wild species harvesting, in-house growth, and extraction of bioactive ingredients. The extracts&#39; antioxidant, antimicrobial, and cytotoxic effects are evaluated, along with the nutritional and stability assessment of food enriched with whole seaweed biomass and pigments.

Kırmızı Deniz Yosunu Gracilaria gracilis'in Biyorafineri Yaklaşımı ile Değerlendirilmesi

The interest in seaweeds as an abundant feedstock to obtain valuable and multitarget bioactive ingredients is continuously growing. In this work, we ...

Film Ekstrüzyon

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler