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Bioengineering

फिल्म बाहर निकालना Published: January 17, 2017 doi: 10.3791/54770
Automatic Translation
1, 2, 2, 3, 3, 4
1SIG Combibloc, 2Innventia, 3Department of Plant Breeding, The Swedish University of Agricultural Sciences, 4Fibre and Polymer Technology, KTH Royal Institute of Technology

Summary

Crambe abyssinica के संयंत्र तेल उत्पादन से साइड धारा मूल्य सीमित है। इस अध्ययन का उद्देश्य इस तरफ धारा पर आधारित सामग्री extruding के लिए तरीके खोजने के लिए, प्रदर्शन है कि एक उच्च मूल्य के साथ उत्पादों का उत्पादन किया जा सकता था। extrudates होनहार गुण पाया गया था।

Introduction

जब एक उच्च मूल्य के लिए एक कम मूल्य से एक सामग्री का उन्नयन, दो मुख्य मुद्दों पर विचार किया जाना चाहिए: संभावित अंत उत्पाद (एस) और आवश्यक गुण के प्रकार। यह अध्ययन दो कारणों के लिए पैकेजिंग में संभावित उपयोग के लिए प्रोटीन आधारित प्लास्टिक के बाहर निकालना पर केंद्रित है। संकुल की वर्तमान किस्म व्यापक है, लेकिन अक्षय और biodegradable कम लागत वाली पैकेजिंग सामग्री के लिए अनुरोध पिछले एक दशक में तेजी से वृद्धि हुई है। इस प्रवृत्ति को जारी रखने के लिए किया जा के रूप में सबसे ब्रांड के मालिक और विधायकों के विकल्प के लिए खोज रहे हैं पेट्रोलियम 1 से प्लास्टिक बनाने के लिए लगता है। पैकेजिंग के लिए आवश्यक सामग्री गुण कई मामलों में, अन्य प्लास्टिक उत्पादों के लिए अधिक से अधिक की मांग की है,। हालांकि, अगर एक सफल सामग्री प्राप्त की है, संभावित बाजार बहुत बड़ा है।

पैकेजिंग सामग्री मानदंडों के एक नंबर को पूरा करने के लिए उपयुक्त होने की जरूरत है। सटीक मापदंड पैकेज के प्रकार के आधार पर अलग, भरने / सील प्रणाली, परिवहनRT, भंडारण, सामग्री, उपस्थिति, उत्पाद डिजाइन, आदि इन सभी मापदंडों के एक पैकेजिंग डेवलपर द्वारा विचार किया जाना चाहिए, लेकिन सभी को सर्वोच्च प्राथमिकता के एक बार में जब एक नई और बेरोज़गार सामग्री के विकास की शुरुआत नहीं हो सकता। इस अध्ययन के लिए ध्यान केंद्रित करने में गुण यांत्रिक और बाधा प्रदर्शन कर रहे थे।

बाहर निकालना दो कारणों के लिए पसंद के प्रसंस्करण विधि है: बाहर निकालना पैकेजिंग प्लास्टिक बनाने के लिए एक आम और कारगर तरीका है, और यह आम तौर पर समाधान कास्टिंग में के रूप में एक विलायक शामिल नहीं करता है। इस प्रकार, कोई सुखाने कदम प्रक्रिया 2 के अंत में की जरूरत है।

गेहूं लस भी एक पक्ष धारा एक स्टार्च उत्पाद 3 से आने वाले माल है। यह अध्ययन का एक नंबर में एक पैकेजिंग प्लास्टिक के रूप में संभावित दिखाया गया है। इस के बावजूद, कुछ चुनौतियों 4 रहते हैं। Crambe abyssinica कि में एक दिलचस्प तिलहन संयंत्र है यह एक खाद्य संसाधन नहीं है और कई अलग अलग एजी में उगाया जा सकता हैronomic की स्थिति 5,6। गेहूं लस के साथ के रूप में, crambe प्रोटीन प्रतिफल, इस मामले में, तेल के उत्पादन से है। यह सबसे बड़ा घटक के रूप में प्रोटीन के साथ, एक defatted crambe भोजन के रूप में प्राप्त की है। यह भी ऐसी कार्बोहाइड्रेट और फाइबर 7.8 के रूप में नाइट्रोजन मुक्त अर्क, का एक बड़ा राशि शामिल है। भोजन के अपेक्षाकृत गरीब एकजुट गुण है और उच्च सामंजस्य की एक सामग्री के साथ मिश्रित किया जाना चाहिए। इस अध्ययन में, गेहूं लस crambe भोजन करने के लिए एक सहायक additive के रूप में प्रयोग किया जाता है। प्रोटीन सामग्री की बेरहमी / तानाना में सुधार करने के लिए, एक plasticizer सामान्यतः के रूप में अच्छी तरह से एक additive के रूप में प्रयोग किया जाता है। इस अध्ययन में, ग्लिसरॉल प्रयोग किया जाता है, जो संयंत्र के तेल उद्योग का एक पक्ष उत्पाद (जैसे, बलात्कार बीज मिथाइल एस्टर ईंधन) है और एक कम लागत 9 में आसानी से उपलब्ध है। यूरिया, अक्षय, क्रम में एक विकृतिकरण करने वाला साधन के रूप में प्रयोग किया जाता है extrudate उचित सामंजस्य 2,10,11 देने के लिए। यह भी एक plasticizer के रूप में काम कर सकते हैं।

अक्षय सामग्रीविशेष रूप से उन है कि सीधे प्रकृति से इस्तेमाल कर रहे हैं, शुद्धि, संशोधन, या रासायनिक संश्लेषण के बिना, ज्यादातर मामलों में, उच्च तापमान के इलाज के लिए उपयुक्त नहीं है,। चुनौती उपयुक्त प्रसंस्करण मानकों और रचनाओं कि गुण है कि यह पेट्रोलियम से उत्पादों के साथ प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति के साथ एक extrudate में परिणाम मिल रहा है।

इस अध्ययन में एक नया जैव आधारित crambe भोजन विभिन्न additives के साथ कार्रवाई से उत्पादित सामग्री के यांत्रिक और गुण बाधा के लक्षण वर्णन पर और अलग अलग परिस्थितियों 12 पर केंद्रित है। यांत्रिक और ऑक्सीजन बाधा सुविधाओं की पूरी जानकारी रसेल एट अल में पाए जाते हैं। 12।

Protocol

नोट: Crambe बीज (फसल Galactica) पादप अनुसंधान इंटरनेशनल, प्राकृतिक वातावरण, नीदरलैंड द्वारा आपूर्ति की गई। तेल Appelqvist 13 की विधि द्वारा बीज से निकाला गया था। दोनों crambe भोजन और गेहूं लस -18 डिग्री सेल्सियस तक आगे उपयोग पर संग्रहीत किया गया।

1. आटा तैयारी

  1. sieving crambe
    1. एक दौर के साथ crambe भोजन छलनी, ठीक जाल स्टेनलेस स्टील के रसोई चलनी (ताकना आकार: ~ 1.5 मिमी, 14 जाल), बड़े फाइबर भिन्न और uncrushed बीज हटा दें। -18 डिग्री सेल्सियस पर sieved भोजन स्टोर सामग्री उम्र बढ़ने को रोकने के लिए।
  2. मिलिंग crambe
    1. कण आकार को कम करने और सामग्री, और अधिक सजातीय चक्की एक रोटरी गेंद चक्की में sieved crambe भोजन बनाने के लिए।
    2. crambe भोजन की चक्की 250 ग्राम 21-25 मिमी व्यास चीनी मिट्टी के एक 53 आरपीएम जार क्रांति दर और 24 घंटे की मिलिंग समय का उपयोग कर गेंदों के साथ एक 7 एल जार में हर बार।
  4. आगे की प्रक्रिया से पहले, 23 डिग्री सेल्सियस पर 48 घंटा की एक न्यूनतम और एक जलवायु नियंत्रित कमरे में 50% की सापेक्ष आर्द्रता के लिए शर्त खुला जार में सभी गेंद milled crambe भोजन और गेहूं लस पाउडर।
  • घटकों मिश्रण
    1. एक मोर्टार और मूसल के साथ ठीक कणों को यूरिया पाउडर (परिवेश की स्थिति में एक बंद बीकर में संग्रहीत) पीस।
    2. यूरिया और ग्लिसरॉल (ग्लिसरॉल का 25.5 छ और अंतिम मिश्रण की 100 ग्राम प्रति यूरिया की 15 ग्राम) ब्लेंड।
      1. एक तेल स्नान में एक गिलास फ्लास्क में 65 डिग्री सेल्सियस के लिए ग्लिसरॉल गरम करें और यूरिया पाउडर धीरे-धीरे जोड़ें।
      2. 65 डिग्री सेल्सियस पर एक चुंबकीय उत्तेजक के साथ मिश्रण हिलाओ जब तक यूरिया पाउडर पूरी तरह से भंग कर रहा है।
  • Crambe और गेहूं लस मिश्रण
    1. 5 मिनट के लिए crambe भोजन पाउडर और एक रसोई मिक्सिंग मशीन में गेहूं लस पाउडर ब्लेंड। उदाहरण के लिए, एक 60/40 (डब्ल्यू / डब्ल्यू) crambe / गेहूं जी के लिएluten अनुपात, crambe भोजन की 35.7 छ और अंतिम मिश्रण की 100 ग्राम प्रति गेहूं लस के 23.8 जी का उपयोग करें।
  • मिश्रण ग्लिसरॉल / crambe / गेहूं लस के साथ यूरिया
    1. धीरे-धीरे रसोई मिश्रण मशीन, जबकि मिश्रण सरगर्मी में crambe / गेहूं लस मिश्रण करने के लिए ग्लिसरॉल / यूरिया मिश्रण जोड़ें। लगभग 2 मिनट के लिए मिश्रण जारी रखें, जब तक एक सजातीय आटा प्राप्त की है। हर बार जब मिश्रण की 500 ग्राम तैयार करें।
    2. 60/40 के साथ सामग्री के लिए (डब्ल्यू / डब्ल्यू) crambe और गेहूं लस, संबंधित घटकों में से निम्नलिखित रिश्तेदार सामग्री का उपयोग करें: crambe भोजन की 35.7 जी, गेहूं लस के 23.8 जी, ग्लिसरॉल के 25.5 ग्राम, और यूरिया की 15 ग्राम ( 100 ग्राम प्रति)। अन्य दो सामग्री संयोजन (यानी, 70/30 और 80/20) के लिए, केवल crambe और गेहूं लस सामग्री बदल जाते हैं। ग्लिसरॉल और यूरिया सामग्री 60/40 संयोजन के रूप में ही रखें।

    • 2. फिल्म बाहर निकालना

    1. कम तापमान प्रोफ़ाइल <राजभाषा>
    2. एक दो स्क्रू extruder में फिल्म बाहर निकालना प्रदर्शन करना। सेट क्षेत्रों 1-10 (प्रत्येक 80 मिमी लंबे) एक कम तापमान प्रोफ़ाइल (बाद में "कम टी प्रोफ़ाइल" कहा जाता है) पर बाहर निकालना बैरल के साथ, इस प्रकार है: 75-75-75-80-80-80-80-85 -85-85 डिग्री सेल्सियस। यह बैरल में crosslinking से गेहूं लस रोकता है।
    3. फिल्मों बाहर निकालना एक फ्लैट शीट मरने (45 मिमी x 0.7 मिमी) का प्रयोग करें।
    4. 30 आरपीएम और 200 आरपीएम के बीच एक पेंच गति चुनें और मरने के दबाव रिकॉर्ड है।
    5. एक लकड़ी के ढकेलने की मदद से हॉपर के माध्यम से मैन्युअल आटा फ़ीड शिकंजा की दिशा में सामग्री प्रवाह का समर्थन है।
    6. मरने पर, एक कन्वेयर बेल्ट 2.0 मीटर / मिनट की गति से संचालन के साथ extrudate उठाओ। हवा वेंटिलेशन ठंडा (प्रशंसकों) बेल्ट के साथ रखें।
    7. भागो अलग मरने तापमान (105 डिग्री सेल्सियस (105 डिग्री सेल्सियस), 110 डिग्री सेल्सियस (110 डिग्री सेल्सियस), 125 डिग्री सेल्सियस (115 डिग्री सेल्सियस), 130 डिग्री सेल्सियस (120 डिग्री सेल्सियस), और 140 डिग्री सेल्सियस (125 डिग्री सेल्सियस)) की स्थिति है कि सहज extruda देने चयन करने के लिएरिक्तियों की एक न्यूनतम राशि के साथ ते।
      नोट: कोष्ठक में मूल्यों अगले मरने के लिए, जोन 11 में तापमान के अनुरूप हैं। यह मरने में लक्ष्य के तापमान तक पहुँचने के लिए निकाला जाता है।
    8. बाहर निकालना के बाद, क्रम उम्र बढ़ने और वायुमंडलीय जल अवशोषण को रोकने के लिए आगे की प्रक्रिया के विश्लेषण या जब तक सील पॉलीथीन बैग में extrudates की दुकान।
  • फिल्म बाहर निकालना उच्च तापमान प्रोफ़ाइल का उपयोग
    1. धारा 2.1 में वर्णित के रूप में फिल्मों बाहर निकालना, लेकिन एक उच्च तापमान प्रोफ़ाइल का उपयोग, (बाद में कहा जाता है "उच्च टी प्रोफ़ाइल") इस प्रकार है: 85-85-85-100-100-100-110-110-120-120-120 extruder के लिए 11 जोनों के लिए 1 सें।
    2. 125 डिग्री सेल्सियस और 130 डिग्री सेल्सियस के तापमान मरने का प्रयोग करें।
  • फिल्म बाहर निकालना pelletization के बाद
    1. आदेश छर्रों पाने के लिए, एक दो कतरा मरने का उपयोग कर बाहर निकालना में निरंतर किस्में सामग्री के रूप में बाहर निकालना।
      1. पूर्व के लिए कम-टी प्रोफ़ाइल का प्रयोग करेंtruder बैरल, जैसा कि ऊपर वर्णित है, और एक 60 आरपीएम की गति पेंच।
      2. विभिन्न मरने (जोन 11) तापमान (130 डिग्री सेल्सियस (125 डिग्री सेल्सियस), 125 डिग्री सेल्सियस (115 डिग्री सेल्सियस), 105 डिग्री सेल्सियस (100 डिग्री सेल्सियस) का प्रयोग करें, और 85 डिग्री सेल्सियस (85 डिग्री सेल्सियस) ) सहज सतहों के साथ किस्में प्राप्त करने के लिए।
    2. Pelletization
      1. कन्वेयर बेल्ट (बाहर निकालना है कि बाहर निकालना से बाहर सामग्री खिलाने के लिए मदद करता है के बाद स्थित बेल्ट) पारित करने के बाद, एक कणिकाओं 7 मीटर / मिनट की कटौती की गति के साथ संचालित में किस्में खिलाओ।
    3. छर्रों से फिल्म बाहर निकालना
      1. छर्रों बाहर निकालना और प्रति बैरल के अंदर और एक 125 डिग्री सेल्सियस (115 डिग्री सेल्सियस) फ्लैट शीट मरने तापमान के साथ कम-टी प्रोफाइल के साथ बाहर निकालना फिल्मों में मैन्युअल फ़ीड। 30 आरपीएम की एक पेंच घूर्णन गति का प्रयोग करें।
  • फिल्म बाहर निकालना बड़ा खिला का उपयोग कर
    1. आदेश स्वचालित खिला अनुकरण करने के लिए (आमतौर पर इस उद्योग में इस्तेमाल किया), का उपयोग करेंछर्रों पहले 85 डिग्री सेल्सियस (कदम 2.3.1-2.3.2.1) में निकाला।
    2. बाहर निकालना के लिए फीडर कनेक्ट और हॉपर का बड़ा फीडर मोड चुनें।
    3. क्रमश: 35 किलो / घंटा और 16 के हॉपर और बाहर निकालना मशीन पेंच गति और 120 आरपीएम की एक खिला मात्रा का उपयोग करें।
    4. प्रति बैरल के कम तापमान प्रोफाइल के साथ बाहर निकालना और 125 डिग्री सेल्सियस (115 डिग्री सेल्सियस) के एक मरने (जोन 11) तापमान का उपयोग करें।

    • 3. पोस्ट बाहर निकालना प्रक्रिया (संपीड़न मोल्डिंग)

    1. फ्रेम के साथ दबाने
      1. पहली सेटअप के लिए, 4.4 सेमी x 7.0 सेमी और 2.6 सेमी x 7.0 सेमी के टुकड़ों में दो extrudates काटा।
        नोट: क्योंकि फ्रेम extrudates की तुलना में व्यापक है इस की जरूरत है।
      2. उन्हें एक दूसरे के बगल में एक एल्यूमीनियम आयताकार फ्रेम (70 x 70 x 0.5 मिमी 3) में रखें।
      3. पाली (ethylene terephthalate) का उपयोग (पीईटी) दोनों पक्षों पर फिल्मों आसंजन को रोकने के लिए दो एल्यूमीनियम प्लेटों के बीच फ्रेम सैंडविच, और उसके बादउन्हें प्रेस में जगह है।
      4. 200 या 400 पट्टी करने के लिए प्रेस पर दबाव गेज सेट करें।
      5. प्रत्येक मोल्डिंग दबाव के लिए, 110, 120 के एक थाली तापमान के साथ फिल्मों प्रेस, और 10 और 20 मिनट के लिए 130 डिग्री सेल्सियस।
      6. पूर्व extruded नमूने, unextruded सामग्री से प्रेस फिल्मों के लिए एक संदर्भ के रूप में। ताजा सामग्री एल्यूमिनियम फ्रेम में (धारा 1.6 से) के केंद्र 7.2 जी।
      7. ऊपर पूर्व extruded फिल्मों के लिए के रूप में ही पैरामीटर सेटिंग्स के साथ प्रेस (कदम 3.1.4- 3.1.5)।
    2. एक फ्रेम के बिना दबाने
      1. बाहर कट और सैंडविच आयताकार नमूने (4.4 सेमी x 4.4 सेमी) दोनों पक्षों पर पीईटी फिल्मों का उपयोग कर आसंजन को रोकने के लिए दो एल्यूमीनियम प्लेटों के बीच।
      2. उन्हें प्रेस में रखें। 50 बार, 75 बार, या 100 बार करने के लिए दबाव गेज सेट करें।
      3. प्रत्येक मोल्डिंग दबाव के लिए, 110 डिग्री सेल्सियस, 120 डिग्री सेल्सियस और 130 डिग्री सेल्सियस तापमान प्लेट का उपयोग कर 5 या 10 मिनट के लिए प्रेस फिल्मों।

    Representative Results

    मिश्रित सामग्री (60% wt crambe भोजन और 40% wt गेहूं लस) प्रारंभिक मिश्रण प्रक्रिया के बाद एक कठिन आटा में हुई। सामग्री पहले बाहर निकालना से पहले कुछ मिनट के लिए आराम दिया गया था। हालांकि, आटा भी एक उच्च चिपचिपापन एक नियमित ढंग से बाहर निकालना हॉपर में खिलाया जा करने में सक्षम होना ही था। इसलिए, यह सीधे पेंच में टुकड़ा-टुकड़ा द्वारा तंग आ गया था। शिकंजा एक स्थिर गति थी, और जिसके परिणामस्वरूप फिल्म extrudate निरंतर था और एक नेत्रहीन चिकनी सतह था। एक extruded फिल्म का एक उदाहरण चित्र 1 में दिखाया गया है।

    मरने के दबाव और तापमान दो सबसे महत्वपूर्ण प्रसंस्करण मानकों आदेश सजातीय और चिकनी फिल्म extrudates प्राप्त करने के लिए नियंत्रित करने के लिए पाए गए। बहुत कम एक मरने के तापमान, आम तौर पर नीचे 110 डिग्री सेल्सियस, सतत फिल्म extrudates में परिणाम नहीं था, जबकि ऊपर 130 डिग्री सेल्सियस तापमान एक वें में हुईसामग्री में बुलबुले की ई गठन। सबसे उपयुक्त मरने तापमान सजातीय और चिकनी फिल्मों प्राप्त करने के लिए चारों ओर 125 डिग्री सेल्सियस हो पाया था।

    सबसे सजातीय extrudates पाने के लिए, एक दो कदम प्रक्रिया लाभप्रद है, जहां, पहले चरण में, किस्में एक कम तापमान (आमतौर पर 85 डिग्री सेल्सियस) और pelletized में निकाला गया था होना पाया गया। छर्रों फिर दूसरा बाहर निकालना कदम के लिए हॉपर को खिलाया गया।

    यूरिया सामग्री 10 wt% 12 15 से कम था, जब आटा के सामंजस्य में काफी कमी आई है, एक पाउडर की तरह सामग्री में जिसके परिणामस्वरूप; कोई सतत फिल्म 12 निकाला जा सकता है।

    जब ग्लिसरॉल एकाग्रता कम था (एक बनाए रखा 15 भार% यूरिया के साथ), आटा अधिक भंगुर हो पाया था, और यूरिया पूरी तरह से ग्लिसरॉल में भंग नहीं किया। इसके अलावा, एक काफीउच्च मरने दबाव सजातीय फिल्मों पाने के लिए आवश्यक था। हालांकि, इन फिल्मों चिकनी और एक उच्च ग्लिसरॉल सामग्री के साथ उन लोगों की तुलना में अधिक सजातीय होना पाया गया है।

    जब crambe भोजन पाउडर एकाग्रता बढ़ती है और गेहूं लस एकाग्रता कम है, extruded फिल्मों गहरे रंग दिखाई दिया, लेकिन यह भी चिकनी और अधिक सजातीय 5। भोजन की दर भी 12 बढ़ाया जा सकता है। दोष यह है कि फिल्मों में केवल आंशिक रूप से सतत थे, और फिल्म में कुछ टूट-फूट मीटर के अलावा दिखाई दिया था। हालांकि, जब मरने तापमान लगभग 130 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ रही है, निरंतर फिल्मों, तैयार किया जा सकता है, हालांकि कुछ discolorations 12 के साथ।

    एक फ्रेम के बिना संपीड़न मोल्डिंग झुकेंगे पतली (मोटाई: 0.1-0.2 मिमी) फिल्मों है कि बहुत लचीला और पारदर्शी थे (चित्रा 2)।

    12 7 से लेकर पर निर्भर करता है। संपीड़न मोल्डिंग के बाद extrudates के लिए इसी मूल्यों 6.4-15.0 एमपीए, 0.3-1.1 एमपीए, और 8-19% 5 थे। यांत्रिक माप का विवरण संदर्भ 12 में दिए गए हैं। 64 मिमी लंबी डम्बल नमूनों 23 ± 1 डिग्री सेल्सियस पर एएसटीएम D882-02 और 50 ± 1% आरएच के अनुसार तन्य-परीक्षण किया गया, 10 मिमी / मिनट की एक crosshead गति के साथ। चित्रा 3 गेहूं लस के अलावा के साथ crambe extruding के महत्व को दर्शाता है। शक्ति, और विशेष रूप से तानाना, गेहूं लस सामग्री घटने के साथ कम किया है। ऑक्सीजन पारगम्यता, 17 से 39 सेमी 3 मिमी / (एम 2 दिन एटीएम) को लेकर रचना पर और क्या एक संपीड़न मोल्डिंग कदम (एक फ्रेम के साथ) का इस्तेमाल किया गया था या नहीं निर्भर करता है।


    चित्रा 1: Extruded सामग्री। Extruded फिल्म 130 डिग्री सेल्सियस के तापमान मरने का उपयोग कर। यह 35.7% wt crambe, 23.8% wt गेहूं लस, 25.5 wt% ग्लिसरॉल, और 15% wt यूरिया शामिल हैं। फिल्म की चौड़ाई 44 मिमी है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

    चित्र 2
    चित्रा 2: संपीड़न ढाला फिल्मों। Extruded सामग्री संपीड़न ढाला, एक फ्रेम के बिना, पतली, पारदर्शी 10 मिनट के लिए 75 बार में एक 130 डिग्री सेल्सियस के तापमान का उपयोग कर प्रेस फिल्मों में। फ्लैट और झुर्रियों वाली फिल्मों में एक ही सामग्री से हैं। छोड़ फिल्म की चौड़ाई ~ 17 मिमी है। फिर से लॉगिन करने के लिएयहां यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए।

    चित्र तीन
    चित्रा 3: crambe सामग्री के एक समारोह के रूप में यांत्रिक गुणों। अधिकतम तनाव (भरा हलकों) और तनाव अधिकतम तनाव (खुला हलकों) crambe / गेहूं लस मिश्रण में crambe सामग्री के एक समारोह के रूप में। त्रुटि सलाखों के मानक विचलन का प्रतिनिधित्व करते हैं। अधिकतम तनाव डम्बल नमूना की संकीर्ण भाग के प्रारंभिक नमूना पार अनुभाग (: 16 मिमी लंबा और 4 मिमी चौड़े संकीर्ण अनुभाग) प्रति अधिकतम बल से प्राप्त हुई थी। कम तापमान प्रोफ़ाइल 125 डिग्री सेल्सियस के एक प्रारंभिक मरने तापमान और 115 डिग्री सेल्सियस के एक क्षेत्र 11 तापमान के साथ इस्तेमाल किया गया था। पेंच गति 30 आरपीएम था, और बाहर निकालना से पहले pelletization के बिना किया गया था। संदर्भ 12 से प्राप्त आंकड़ों। उसकी क्लिक करेंई यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए।

    Discussion

    कारण मरने के दबाव में इस तरह के उच्च महत्व का था शायद इस तथ्य है कि सामग्री बुलबुला गठन से बचने के लिए एक निश्चित दबाव की जरूरत की वजह से था। हालांकि, विभिन्न घटकों को अलग चरण सकता है अगर दबाव बहुत अधिक थी। जब भी कम तापमान पर extruding, सामंजस्य गरीब था, संभवतः crosslinking की एक डिग्री कम होने के कारण, जबकि भी एक उच्च तापमान गैस की रिहाई के परिणामस्वरूप (शायद यूरिया और प्रोटीन गिरावट के उत्पादों के साथ एक साथ नमी)।

    दो कदम बाहर निकालना (यानी, जहां किस्में पहले extruded, pelletized थे, और उसके बाद फिर से extruded) और अधिक व्यापक सम्मिश्रण है कि पहले बाहर निकालना कदम प्रदान की की वजह से एक अधिक सजातीय extrudate में हुई।

    गरीब आटा सामंजस्य जब 10 भार% करने के लिए 15 से यूरिया एकाग्रता कम हो शायद एक कम Crosslink घनत्व की वजह से था। यह करने के लिए तुलना में, एक कम ग्लिसरॉल एकाग्रता, और इस तरह एक कम क्षमतायूरिया भंग करने के लिए, गरीब फिल्मों में हुई है, जब तक एक उच्च मरने दबाव लागू किया गया था।

    crambe भोजन एकाग्रता बढ़ती है, और इस प्रकार गेहूं लस एकाग्रता कम है, एकत्रीकरण / नेटवर्क के गठन के एक डिग्री कम में हुई। इस extrudate में सामग्री की चिपचिपाहट कम है, चिपचिपाहट बढ़ाने के लिए मरने के तापमान 130 डिग्री सेल्सियस के लिए बढ़ाने के लिए और सजातीय फिल्मों उत्पन्न करने की जरूरत है, जिसके परिणामस्वरूप।

    यह किसी भी उपयोग के लिए पर्याप्त गुणवत्ता की फिल्मों में plasticized crambe बाहर निकालना मुश्किल है, अगर असंभव नहीं है। हम यहाँ बताते हैं कि इस गेहूं लस की तरह एक और अधिक आसानी से extrudable प्रोटीन के साथ crambe सम्मिश्रण से दूर किया जा सकता है। सबसे अच्छी गुणवत्ता के लिए, extrudates संपीड़न ढाला बाहर निकालना के बाद एक अलग कदम में रहने की जरूरत है।

    यहां यह दिखाया गया है कि बाहर निकालना एक छोटे पैमाने पर काम करता है, और बढ़ाने की मांग अधिक होने की संभावना है। बाहर निकालना, इंजेक्शन मोल्डिंग के साथ-साथ राज्य मंत्री हैंप्लास्टिक के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण व्यावसायिक प्रक्रिया टी। आदेश में पारंपरिक प्लास्टिक मौजूदा बदलने के लिए, यह है कि प्रोटीन सामग्री एक ही तकनीक 14-16 के साथ उत्पादन किया जा सकता आवश्यक है। हम यहां चलता है कि यह गेहूं लस की मदद से crambe तिलहन भोजन बाहर निकालना संभव है।

    संभव अनुप्रयोगों पैकेजिंग और विभिन्न extruded प्रोफाइल (जैसे, छड़ और सिलेंडर) के लिए आवेदन पत्र शामिल हैं। हम नमूने की तैयारी के दौरान सबसे महत्वपूर्ण कदम पर विचार बाहर निकालना कदम हो। फिल्मों के अंतिम गुणवत्ता मानकों और बाहर निकालना सामग्री बाहर निकालना से पहले के गुणों पर दृढ़ता से निर्भर करता था।

    Disclosures

    तरीके और परिणाम पहले से रसेल एट अल द्वारा एक लेख के रूप में प्रस्तुत किया गया। 5।

    Materials

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

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Aeschelmann, F., Carus, M. Bio-based building blocks and polymers in the world. Capacities, production and applications: Status quo and trends towards 2020. , nova-Institute. (2015).
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    Gällstedt, M., Pettersson, H.,… More

    Gällstedt, M., Pettersson, H., Johansson, T., Newson, W. R., Johansson, E., Hedenqvist, M. S. Film Extrusion of Crambe abyssinica/Wheat Gluten Blends. J. Vis. Exp. (119), e54770, doi:10.3791/54770 (2017).

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