Name: film extrusion of crambe abyssinica/wheat gluten blends
Uploaded: 2017-01-17T12:30:00
Duration: 6 min 51 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Film Extrusion of Crambe abyssinica/Wheat Gluten Blends at JoVE.com

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).

تم توفير بذور كرنب (صنف غلكتيك) عن طريق الدولي للبحث النبات، فاغينينغين، هولندا: ملاحظة. تم استخراج النفط من البذور طريقة Appelqvist 13. تم تخزين كل وجبة كرنب والغلوتين من القمح في -18 درجة مئوية حتى استخدامها مرة أخرى. 1. إعداد العجين <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> النخل كرنب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غربال وجبة كرنب مع جولة، ودفع غرامة شبكة المقاوم للصدأ المطبخ الفولاذ غربال (حجم المسام: ~ 1.5 مم، 14 شبكة)، لإزالة أجزاء من ألياف كبيرة والبذور uncrushed. تخزين وجبة منخول في -18 درجة مئوية لمنع الشيخوخة المادية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> طحن كرنب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للحد من حجم الجسيمات، وجعل مادة أكثر تجانسا، مطحنة منخول وجبة كرنب في طاحونة الكرة الدوارة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مطحنة 250 غرام من وجبة كرنب في كل مرة في جرة 7 لتر مع كرات السيراميك 21-25 مم باستخدام معدل ثورة جرة 53 دورة في الدقيقة والساعة طحن 24 ساعة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"><strong&gt; تكييف <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل مزيد من المعالجة، شرط كل وجبة كرنب والغلوتين من القمح مسحوق طحن الكرة في الجرار مفتوحة لمدة لا تقل عن 48 ساعة على 23 درجة مئوية والرطوبة النسبية من 50٪ في غرفة التحكم في المناخ. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلط المكونات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> طحن مسحوق اليوريا (المخزنة في كوب مغلق في الظروف المحيطة) إلى جزيئات دقيقة مع هاون ومدقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خليط اليوريا والجليسرول (25.5 غرام من الجلسرين و 15 غرام من اليوريا لكل 100 غرام من الخليط النهائي). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسخين الجلسرين إلى 65 درجة مئوية في قارورة زجاجية في حمام الزيت وإضافة مسحوق اليوريا ببطء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يحرك الخليط مع التحريك المغناطيسي عند 65 درجة مئوية حتى يذوب مسحوق اليوريا تماما. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلط كرنب والقمح الغلوتين <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مزج مسحوق كرنب وجبة ومسحوق الغلوتين من القمح في آلة خلط المطبخ لمدة 5 دقائق. على سبيل المثال، ل60/40 (ث / ث) كرنب / القمح زنسبة luten، استخدام 35.7 غرام من وجبة كرنب و 23.8 غرام من الغلوتين من القمح لكل 100 غرام من الخليط النهائي. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلط الجلسرين / اليوريا مع كرنب / دابوق القمح <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ببطء يضاف خليط الجلسرين / اليوريا إلى كرنب / القمح الغلوتين مزيج في المطبخ آلة خلط مع التحريك الخليط. يستمر الخلط لحوالي 2 دقيقة، حتى يتم الحصول على عجينة متجانسة. إعداد 500 غرام من الخليط في كل مرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لهذه المادة مع 60/40 (ث / ث) كرنب والقمح الغلوتين، واستخدام محتويات التالية النسبية للمكونات منها: 35.7 غرام من وجبة كرنب، 23.8 غراما من الغلوتين من القمح، 25.5 غراما من الجلسرين، و 15 غرام من اليوريا ( لكل 100 غرام). لمدة تركيبات المواد الأخرى (أي، 70/30 و 80/20)، فقط تغيير كرنب والقمح محتويات الغلوتين. الحفاظ على الجلسرين واليوريا محتويات نفسها كما في الجمع 60/40. </li></ol></li></ol> 2. فيلم النتوء <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الملف الشخصي درجات الحرارة المنخفضة &lt;رأ&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> أداء البثق الفيلم في الطارد المزدوج المسمار. مجموعة مناطق 1-10 (كل 80 طويل مم) طول برميل الطارد في لمحة درجة حرارة منخفضة (وتسمى فيما بعد &quot;الانظار-T&quot;)، على النحو التالي: 75-75-75-80-80-80-80-85 -85-85 درجة مئوية. هذا يمنع الغلوتين من القمح من يشابك في برميل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام يموت ورقة مسطحة (45 مم × 0.7 مم) لبثق الأفلام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختر سرعة المسمار بين 30 دورة في الدقيقة و 200 دورة في الدقيقة وتسجيل الضغط يموت. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تغذية العجين يدويا من خلال قادوس مع مساعدة من تاجر مخدرات خشبي لدعم تدفق المواد نحو مسامير. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في الموت، والتقاط منبثق مع حزام ناقل يعمل بسرعة 2.0 م / دقيقة. وضع التبريد التهوية (المشجعين) على طول الحزام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل درجات الحرارة يموت مختلفة (105 درجة مئوية (105 درجة مئوية) و 110 درجة مئوية (110 درجة مئوية)، و 125 درجة مئوية (115 درجة مئوية)، و 130 درجة مئوية (120 درجة مئوية)، و 140 درجة مئوية (125 درجة مئوية)) لتحديد الظروف التي تعطي أسلس extrudaالشركة المصرية للاتصالات مع الحد الأدنى من الفراغات. ملاحظة: القيم في أقواس تتوافق مع درجة الحرارة في منطقة 11، بجانب يموت. ويتم تعديله للوصول إلى درجة الحرارة المستهدفة في الموت. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد قذف، وتخزين extrudates في أكياس البولي إثيلين محكم الغلق حتى مزيد من المعالجة أو التحليل من أجل منع الشيخوخة والغلاف الجوي امتصاص الماء. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> البثق الفيلم باستخدام ملف التعريف درجات حرارة عالية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بثق الأفلام كما هو موضح في القسم 2.1، ولكن استخدام التشكيل ارتفاع في درجة الحرارة (وتسمى فيما بعد &quot;رفيعة المستوى-T&quot;)، على النحو التالي: 85-85-85-100-100-100-110-110-120-120-120 ° C لمناطق من 1 إلى 11 من الطارد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام درجات الحرارة يموت من 125 درجة مئوية و 130 درجة مئوية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> البثق الفيلم بعد التحبيب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> من أجل الحصول على الكريات، وقذف المواد والخيوط المستمرة في الطارد باستخدام يموت حبلا اثنين. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام الأضواء-T لالسابقtruder برميل، كما هو موضح أعلاه، ودورة في الدقيقة 60 المسمار سرعة دوران. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام die- مختلفة (منطقة 11) درجات الحرارة (130 درجة مئوية (125 درجة مئوية)، و 125 درجة مئوية (115 درجة مئوية) و 105 درجة مئوية (100 درجة مئوية)، و 85 درجة مئوية (85 درجة مئوية) ) للحصول على خيوط مع أسلس السطوح. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التحبيب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد اجتياز الحزام الناقل (الحزام تقع بعد الطارد التي تساعد على تغذية المواد من الطارد)، وإطعام فروع في بيليه تعمل مع سرعة القطع من 7 م / دقيقة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> البثق الفيلم من الكريات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تغذية الكريات يدويا في الطارد والأفلام بثق مع الانظار-T داخل برميل مع وجود 125 درجة مئوية (115 درجة مئوية) ورقة مسطحة في درجة الحرارة يموت. استخدام سرعة دوران المسمار من 30 دورة في الدقيقة. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> البثق الفيلم باستخدام التغذية الحجمي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> من أجل محاكاة التغذية التلقائية (تستخدم عادة في الصناعة)، واستخدامالكريات مقذوف سابقا في 85 درجة مئوية (الخطوات 2.3.1-2.3.2.1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط وحدة التغذية إلى الطارد واختيار طريقة التغذية الحجمي للقادوس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام حجم التغذية من 35 كجم / ساعة واثب والمسمار الطارد بسرعة 16 و 120 دورة في الدقيقة، على التوالي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قذف مع الملف الشخصى درجة حرارة منخفضة للبرميل واستخدام درجة حرارة die- (منطقة 11) من 125 درجة مئوية (115 درجة مئوية). </li></ol></li></ol> 3. المشاركة في قذف عملية (صب ضغط) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الضغط مع الإطار <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لإعداد أول، وقطع اثنين extrudates إلى قطع من 4.4 سم × 7.0 سم و 2.6 سم × 7.0 سم. ملاحظة: هذا مطلوب لأن الإطار هو أوسع من extrudates. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضعها بجانب بعضها البعض في إطار مستطيل الألومنيوم (70 × 70 × 0.5 مم 3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شطيرة الإطار بين اثنين من لوحات الألومنيوم باستخدام بولي (الاثيلين تيريفثاليت) (PET) الأفلام على كلا الجانبين لمنع الالتصاق، ثموضعها في الصحافة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين مقياس الضغط على الصحافة إلى 200 أو 400 بار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لكل الضغط صب، اضغط على الأفلام مع درجة حرارة لوحة 110، 120، و 130 درجة مئوية لمدة 10 و 20 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كمرجع للعينات ما قبل مقذوف، أفلام الصحافة من المواد unextruded. مركز 7.2 غرام من المواد الطازجة (من القسم 1.6) في الإطار الألومنيوم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> صحفي مع إعدادات المعلمة نفس للأفلام قبل مقذوف فوق (خطوات 3.1.4- 3.1.5). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الضغط بدون إطار <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع وعينات شطيرة مستطيلة (4.4 سم × 4.4 سم) بين اثنين من لوحات الألومنيوم استخدام الأفلام PET على كلا الجانبين لمنع الالتصاق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضعها في الصحافة. تعيين مقياس الضغط إلى 50 بار، و 75 بار، أو 100 بار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لكل الضغط صب والأفلام الصحافة لمدة 5 أو 10 دقيقة باستخدام 110 درجة مئوية، 120 درجة مئوية و 130 درجة الحرارة لوحة C. </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>

تم عرض طرق والنتائج سابقا مقال Rasel وآخرون. 5.

وكان السبب هو الضغط يموت بهذه الأهمية العالية ربما يرجع ذلك إلى حقيقة أن المواد اللازمة ضغط معين لتجنب تشكيل فقاعة. ومع ذلك، يمكن للمكونات المختلفة تخلص منفصل إذا كان الضغط مرتفع جدا. عندما قذف في منخفضة جدا في درجة الحرارة، والتماسك الفقراء، وربما يعود ذلك إلى انخفاض درجة يشابك، في حين أسفرت عالية جدا درجة الحرارة في إطلاق غاز (وربما الرطوبة جنبا إلى جنب مع اليوريا وتدهور البروتين المنتجات). قذف خطوتين (أي، حيث كانت الخيوط الأولى مقذوف، pelletized، ومن ثم مقذوف مرة أخرى) أسفرت عن منبثق أكثر تجانسا بسبب مزج أكثر اتساعا أن الخطوة الأولى قذف المقدمة. الفقراء تماسك العجين عندما ينخفض ​​تركيز اليوريا 15-10٪ بالوزن وربما يرجع ذلك إلى انخفاض كثافة تشعبي. قياسا على ذلك، تركيز الجلسرين أقل، وبالتالي قدرة أقلحل اليوريا، وأسفرت عن الأفلام الأكثر فقرا إلا إذا تم تطبيق ارتفاع ضغط يموت. زيادة تركيز وجبة كرنب، وبالتالي يقلل من تركيز الغلوتين من القمح، أدى إلى انخفاض درجة تشكيل التجميع / شبكة. هذا خفض اللزوجة من المواد في منبثق، مما أدى إلى الحاجة إلى زيادة درجة حرارة يموت إلى 130 درجة مئوية لزيادة اللزوجة وتوليد الأفلام متجانسة. فمن الصعب، إن لم يكن من المستحيل، قذف كرنب الملدن في الأفلام ذات نوعية كافية عن أي استخدام. نعرض هنا أن هذا يمكن التغلب عليها عن طريق مزج كرنب مع بروتين أكثر extrudable بسهولة مثل الغلوتين من القمح. للحصول على أفضل جودة، تحتاج extrudates أن يكون في خطوة منفصلة بعد قذف مصبوب ضغط. ويظهر هنا أن قذف يعمل على نطاق أصغر، وترقية من المرجح أن تكون أكثر تطلبا. البثق، جنبا إلى جنب مع حقن صب، هي موسر الطرق التجارية الهامة لإنتاج البلاستيك. من أجل استبدال البلاستيك التقليدية القائمة، فمن الضروري أن المواد البروتين يمكن أن تنتج مع نفس التقنيات 14-16. نعرض هنا أنه من الممكن أن قذف كرنب وجبة البذور الزيتية مع مساعدة من الغلوتين من القمح. وتشمل التطبيقات الممكنة التعبئة والتغليف والتطبيقات لمختلف التشكيلات مقذوف (على سبيل المثال، قضبان واسطوانات). ونحن نعتبر أن الخطوة الأكثر أهمية خلال إعداد العينات لتكون الخطوة قذف. الجودة النهائية من الأفلام تعتمد بقوة على المعلمات قذف وخواص المادة قبل قذف.

عند الترقية مادة من قيمة منخفضة إلى قيمة أعلى، واثنين من القضايا الرئيسية التي ينبغي النظر فيها: نوع من المحتمل المنتج النهائي (ق) والخصائص المطلوبة. وتركز هذه الدراسة على قذف البلاستيك القائم على البروتين لاستخدامها المحتمل في التعبئة والتغليف لسببين. تشكيلة الحالية للحزم واسعة النطاق، ولكن الطلب للمواد التعبئة والتغليف منخفضة التكلفة المتجددة والقابلة للتحلل قد شهدت زيادة سريعة في العقد الماضي. ويبدو أن هذا الاتجاه سيستمر، حيث أن معظم أصحاب العلامات التجارية والمشرعين يبحثون عن خيارات لإنشاء البلاستيك من النفط 1. خصائص المواد اللازمة لالتعبئة والتغليف هي، في كثير من الحالات، أكثر تطلبا من المنتجات البلاستيكية الأخرى. ومع ذلك، إذا تم الحصول على المواد الناجحة، والسوق المحتمل كبير جدا. مواد التعبئة والتغليف يحتاج إلى تحقيق عدد من المعايير لتكون مناسبة. المعايير الدقيقة تختلف تبعا لنوع من حزمة، وملء / نظم الختم، TRANSPOغ، والتخزين، والمحتوى، والمظهر، وتصميم المنتجات، وما إلى ذلك ينبغي أن تعتبر جميع هذه المعايير من قبل مطور التعبئة والتغليف، ولكن كل شيء لا يمكن أن يكون من الأولويات القصوى في وقت واحد عند الشروع في تطوير مواد جديدة وغير مستكشفة. وكانت الخصائص في التركيز في هذه الدراسة على أداء الميكانيكية وحاجز. قذف هو طريقة معالجة خيار لسببين: البثق هو طريقة شائعة وفعالة لصنع البلاستيك والتغليف، وعموما لا تنطوي على المذيبات، كما هو الحال في حل الصب. وبالتالي، لا حاجة لخطوة التجفيف في نهاية عملية 2. الغلوتين من القمح هي أيضا مادة تيار الجانب القادمة من منتج النشا 3. وقد أظهرت المحتملين من البلاستيك التعبئة والتغليف في عدد من الدراسات. على الرغم من ذلك، لا تزال هناك تحديات 4. كرنب abyssinica هو نبات البذور الزيتية مثيرة للاهتمام لأنه ليس الموارد الغذائية ويمكن زراعتها في كثير من آغ مختلفةشروط ronomic 5،6. كما هو الحال مع الغلوتين القمح وبروتين كرنب هو نتيجة ثانوية، في هذه الحالة، من إنتاج النفط. تم الحصول عليها كوجبة كرنب المنزوعة الدهن، مع البروتين والمكون الأكبر. كما أنه يحتوي على كمية كبيرة من مقتطفات خالية من النيتروجين، مثل الكربوهيدرات والألياف 7،8. وجبة لها خصائص متماسكة الفقيرة نسبيا وتحتاج إلى أن يتم مزجه مع مواد من أعلى التماسك. في هذه الدراسة، ويستخدم الغلوتين من القمح كمادة مضافة داعمة لتناول وجبة كرنب. لتحسين المتانة / التمدد للمادة البروتين، يتم استخدام الملدنات عادة كمادة مضافة كذلك. في هذه الدراسة، تم استخدام الجلسرين، الذي هو نتاج جانب صناعة الزيوت النباتية (مثل البذور والاغتصاب الوقود استر الميثيل) وغير متاحة بسهولة وبتكلفة منخفضة 9. واليوريا، وقابلة للتجديد أيضا، يستخدم كأساس ممسخ من أجل إعطاء منبثق تماسك السليم 2،10،11. قد تعمل أيضا بمثابة الملدنات. المواد المتجددةوخاصة تلك التي تستخدم مباشرة من الطبيعة، من دون تنقية، تعديل، أو التركيب الكيميائي، هي، في معظم الحالات، وليس مناسبة لعلاج ارتفاع درجة الحرارة. ويتمثل التحدي في إيجاد المعلمات معالجة مناسبة والمؤلفات التي تؤدي إلى منبثق مع الخصائص التي تتيح لها منافسة المنتجات من البترول. وتركز هذه الدراسة على توصيف الخواص الميكانيكية وحاجز من مادة الحيوي القائم الجديدة المنتجة من وجبة كرنب معالجتها مع إضافات مختلفة وفي ظروف مختلفة 12. تم العثور على التفاصيل الكاملة من ميزات حاجز الميكانيكية والأكسجين في Rasel وآخرون. 12.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="889">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<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 height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Wheat gluten</td>
			<td>Lantm&#228;nnen Reppe AB</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>It contains 77 % (w/w) gluten, 8.1 % (w/w) starch and 1.34 % (w/w) fat.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Glycerol</td>
			<td>Karlshamn Tefac AB</td>
			<td style="width:119px;">99.5 % purity</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Urea</td>
			<td style="width:169px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">purity &#8805; 99.5 %</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">The dough&#160;</td>
			<td style="width:169px;"></td>
			<td style="width:119px;"></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 height="21">
			<td colspan="2" height="21" style="height:21px;">Round, fine meshed stainless steel kitchen sieve</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Sieve the crambe meal</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Rotary ball mill</td>
			<td>Pascal Engineering</td>
			<td style="width:119px;"></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 mm.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Mortar and pestle</td>
			<td style="width:169px;"></td>
			<td></td>
			<td>Grinding urea</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Kitchen machine Cloer 660</td>
			<td>Cloer</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Blending crambe and wheat gluten</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Twin-screw extruder Type LTE20-48</td>
			<td style="width:169px;">Labtech Engineering LTD</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Compounding and film extrusion</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Flat sheet die</td>
			<td style="width:169px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Produce extruded flat films with a cross-section of 45 mm x 0,7 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Air Cooling Conveyor Unit type LAC-2.6</td>
			<td>Labtech Engineering LTD</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used in the extrusion</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Pelletizer Type LZ-120</td>
			<td>Labtech Engineering LTD</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Making pellets</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Polystat 200T Hot Press&#160;</td>
			<td>Servitec Machine GmbH</td>
			<td style="width:119px;"></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.

أسفرت المواد المخلوطة (60٪ بالوزن وجبة كرنب و 40٪ بالوزن دابوق القمح) في العجين صعبة بعد إجراء المزج الأولي. حصل على راحة المواد لبضع دقائق قبل قذف الأول. ومع ذلك، كان العجين عالية جدا لزوجة لتكون قادرة على أن تغذي قادوس الطارد بطريقة منتظمة. ولذلك، كان يتغذى عليه قطعة تلو قطعة، مباشرة إلى المسمار. كانت مسامير بسرعة ثابتة، وكان ينتج عن ذلك من منبثق فيلم المستمر، وكان سطح أملس بصريا. ويرد مثال على الفيلم مقذوف في الشكل 1. تم العثور على الضغط يموت ودرجة الحرارة لتكون المعلمات معالجة أهم اثنين للتحكم من أجل الحصول على extrudates فيلم متجانسة وناعمة. منخفضة للغاية درجة حرارة يموت، وعادة أقل من 110 درجة مئوية، لم تسفر عن extrudates فيلم مستمرة، في حين أسفرت درجة حرارة أعلى من 130 درجة مئوية في التشكيل (ه) من فقاعات في هذه المادة. تم العثور على درجات الحرارة يموت أكثر ملائمة للحصول على أفلام متجانسة وناعمة إلى أن نحو 125 درجة مئوية. للحصول على extrudates الأكثر تجانسا، تم العثور على عملية من خطوتين ليكون من المفيد، حيث، في خطوة أولى، ومقذوف خيوط في درجة حرارة أقل (عادة 85 درجة مئوية) وpelletized. ثم تم تغذية الكريات إلى واثب للخطوة قذف الثانية. عندما انخفض محتوى اليوريا 15-10٪ بالوزن 12، وتماسك العجين انخفض بشكل كبير، مما أدى إلى مادة تشبه المسحوق. أي فيلم المستمر يمكن مقذوف 12. عندما انخفض تركيز الجلسرين (مع الاحتفاظ 15٪ بالوزن اليوريا)، تم العثور على العجين لتكون أكثر هشاشة، ولم اليوريا لا تذوب تماما في الجلسرين. أيضا، وإلى حد كبير<html> كان مطلوبا ارتفاع ضغط يموت للحصول على أفلام متجانسة. ومع ذلك، تم العثور على هذه الأفلام لتكون أكثر سلاسة وأكثر تجانسا من تلك التي تحتوي على نسبة الجلسرين العالي. عند زيادة تركيز مسحوق كرنب وجبة وخفض تركيز الغلوتين من القمح، ظهرت أفلام مقذوف أكثر قتامة، ولكن أيضا أكثر سلاسة وأكثر تجانسا 5. ويمكن أيضا أن تكون زيادة معدل التغذية 12. وكان العيب أن الأفلام كانت فقط مستمرة جزئيا، وظهرت كسور فيلم بضعة امتار. ومع ذلك، عند زيادة درجة الحرارة يموت ما يقرب من 130 درجة مئوية، والأفلام مستمرة يمكن أن تكون على استعداد، على الرغم من بعض تغيير الألوان 12. صب صب بدون إطار أسفرت رقيقة (سمك: 0.1-0.2 ملم) الأفلام التي كانت مرنة جدا وشفافة (الشكل 2). <html> ithin الصفحات = &quot;1&quot;&gt; اعتمادا على كيفية جعل extrudates وما الواردة، تراوح صلابة 4،9-5،6 ميجا باسكال وقوة 0،3-0،7 ميجا باسكال، في حين تراوح التمدد 7-16٪ 12. وكانت القيم المقابلة للextrudates بعد صب صب 6،4 حتي 15،0 ميجا باسكال، 0،3-1،1 ميجا باسكال، و8-19٪ 5. وترد تفاصيل القياسات الميكانيكية في اشارة 12. وكانت 64 عينات الدمبل لمدة ملم اختبار الشد وفقا لD882-02 ASTM في 23 ± 1 درجة مئوية و 50 ± 1٪ RH، مع سرعة أخمص 10 مم / دقيقة. ويبين الشكل 3 أهمية البثق كرنب مع إضافة الغلوتين من القمح. قوة، وخصوصا في التمدد، انخفض مع تناقص محتوى الغلوتين من القمح. وتراوحت نفاذية الأكسجين 17-39 سم 3 مم / (يوم م 2 أجهزة الصراف الآلي)، اعتمادا على تكوين وعما إذا كانت خطوة صب (مع الإطار) تم استخدام أم لا. ther.within الصفحات = &quot;1&quot;&gt; <img alt="شكل 1" src="/files/ftp_upload/54770/54770fig1.jpg" /> الشكل 1: المواد مقذوف. فيلم مقذوف باستخدام درجة حرارة يموت من 130 درجة مئوية. أنه يحتوي على 35.7٪ بالوزن كرنب، 23.8٪ بالوزن الغلوتين من القمح، 25.5٪ بالوزن الجلسرين، و 15٪ بالوزن اليوريا. عرض الفيلم 44 مم. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54770/54770fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل 2" src="/files/ftp_upload/54770/54770fig2.jpg" /> الشكل 2: فيلم مصبوب ضغط. مصبوب ضغط المواد مقذوف، بدون إطار، في، أفلام شفافة رقيقة باستخدام 130 درجة مئوية درجة الحرارة الصحافة في 75 بار لمدة 10 دقيقة. أفلام مسطحة والتجاعيد هي من نفس المادة. عرض الفيلم اليسار هو ~ 17 ملم. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54770/54770fig2large.jpg" target="_blank">من فضلك اضغط</a>هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. <img alt="الشكل (3)" src="/files/ftp_upload/54770/54770fig3.jpg" /> الرقم 3: الخواص الميكانيكية بوصفها وظيفة من محتوى كرنب. الإجهاد الأقصى (الدوائر شغل) والسلالة في أقصى الضغط (الدوائر المفتوحة) كدالة للمحتوى كرنب في دابوق خليط كرنب / القمح. تمثل أشرطة الخطأ والانحرافات المعيارية. تم الحصول على الإجهاد الحد الأقصى من القوة القصوى لكل عينة المقطع العرضي الأولي من الجزء الضيق من العينة الدمبل (قسم الضيق: 16 مم طويل و 4 ملم واسعة). تم استخدام الشخصي درجات الحرارة المنخفضة مع درجة حرارة يموت الأولية من 125 درجة مئوية ودرجة حرارة منطقة 11 من 115 درجة مئوية. وكانت سرعة المسمار 30 دورة في الدقيقة، وأجري قذف دون التحبيب مسبق. البيانات التي تم الحصول عليها من مرجع 12. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54770/54770fig3large.jpg" target="_blank">الرجاء الضغط عليها</a>البريد لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

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

تيار الجانب من إنتاج الزيوت النباتية من كرنب abyssinica له قيمة محدودة. وكان الغرض من هذه الدراسة هو ايجاد طرق للمواد على أساس هذا التيار الجانب البثق، مما يدل على أن المنتجات ذات قيمة أعلى يمكن أن تنتج. تم العثور على extrudates أن لها خصائص واعدة.

فيلم بثق<em&gt; كرنب abyssinica</em&gt; / القمح الغلوتين الأخلاط

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 ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Film Extrusion of Crambe abyssinica/Wheat Gluten Blends

A Chitosan Based, Laser Activated Thin Film Surgical Adhesive, 'SurgiLux': Preparation and Demonstration

(أ) استنادا الشيتوزان، ليزر المنشط لاصق رقيقة الجراحية، &#39;SurgiLux&#39;: إعداد ومظاهرات

Sutures are a 4,000 year old technology that remain the 'gold-standard' for wound closure by virtue of their repair strength (~100 KPa). However, sutures ...

Silk Film Culture System for in vitro Analysis and Biomaterial Design

Silk Film Culture System for in vitro Analysis and Biomaterial Design

نظام الحرير ثقافة السينما ل في المختبر تحليل وتصميم مادة بيولوجية

Silk films are promising protein-based biomaterials that can be fabricated with high fidelity and economically within a research laboratory environment ...

Combinatorial Synthesis of and High-throughput Protein Release from Polymer Film and Nanoparticle Libraries

اندماجي تجميع وعالية الإنتاجية الإصدار البروتين من فيلم البوليمر ومكتبات جسيمات متناهية الصغر

Polyanhydrides are a class of biomaterials with excellent biocompatibility and drug delivery capabilities. While they have been studied extensively with ...

High-throughput Synthesis of Carbohydrates and Functionalization of Polyanhydride Nanoparticles

الإنتاجية العالية لتخليق الكربوهيدرات وFunctionalization النانوية Polyanhydride

Transdisciplinary approaches involving areas such as material design, nanotechnology, chemistry, and immunology have to be utilized to rationally design ...

Constant Pressure-controlled Extrusion Method for the Preparation of Nano-sized Lipid Vesicles

ثابت الطريقة النتوء الضغط التي تسيطر عليها لإعداد الحويصلات الدهن نانو الحجم

Liposomes are artificially prepared vesicles consisting of natural and synthetic phospholipids that are widely used as a cell membrane mimicking platform ...

Automated Lipid Bilayer Membrane Formation Using a Polydimethylsiloxane Thin Film

الآلي الدهن طبقة ثنائية غشاء تشكيل باستخدام ثنائي ميثيل بولي سيلوكسان رقيقة

An artificial lipid bilayer, or black lipid membrane (BLM), is a powerful tool for studying ion channels and protein interactions, as well as for ...

Fabricating Degradable Thermoresponsive Hydrogels on Multiple Length Scales via Reactive Extrusion, Microfluidics, Self-assembly, and Electrospinning

اختﻻق الهلاميات المائية ثيرموريسبونسيفي القابلة للتحلل في جداول طول متعددة عن طريق رد الفعل البثق، ميكروفلويديكس، التجميع الذاتي، واليكتروسبينينج

While various smart materials have been explored for a variety of biomedical applications (e.g., drug delivery, tissue engineering, bioimaging, etc.), ...

Synthesis of Cationized Magnetoferritin for Ultra-fast Magnetization of Cells

توليف Cationized Magnetoferritin للمغنطة فائقة السرعة من الخلايا

Many important biomedical applications, such as cell imaging and remote manipulation, can be achieved by labeling cells with superparamagnetic iron oxide ...

Dry Film Photoresist-based Electrochemical Microfluidic Biosensor Platform: Device Fabrication, On-chip Assay Preparation, and System Operation

الفيلم الجافة على أساس مقاوم الضوء Biosensor موائع جزيئية الكهروكيميائية منصة: تصنيع الجهاز وإعداد مقايسة على شريحة، ونظام التشغيل

In recent years, biomarker diagnostics became an indispensable tool for the diagnosis of human disease, especially for the point-of-care diagnostics. An ...