Biodegradable Films from Isolate of Sunflower (Helianthus annuus) Proteins

The film-forming potential of isolate of sunflower proteins (ISFP) was investigated. Homogeneous films were obtained by dissolution of ISFP in alkaline water (pH 12), addition of a plasticizer, casting, and drying. Maximum protein solubilization and unfolding led to films with the highest elasticity. The effects of five dissolving bases and five plasticizers on the mechanical properties were studied. The use of ionic bases (LiOH, NaOH) capable of interfering with the interproteic noncovalent bonds resulted in the greatest tensile strength (σmax) and elongation at break (εmax) values (3.9 MPa and 215−251%, respectively). Plasticizers conferred diverse tensile properties to the films:  the use of 1,3-propanediol resulted in the highest σmax (27.1 MPa), and glycerol resulted in the greatest εmax (251%). Different mechanical properties were obtained by using mixtures of these plasticizers

Film extrusion of sunflower protein isolate

Film extrusion of sunflower protein isolate (SFPI) was studied. The influence of die temperature (85 to 160°C), water and glycerol contents were investigated through appearance, mechanical and thermo-mechanical properties and swelling behavior in water of films. It was demonstrated that highest temperature, well above SFPI denaturation temperature in the compound, highest glycerol content (70 parts for 100 parts of SFPI) and medium water content (20 parts for 100 parts of SFPI) gave the most regular and smoothest film (as seen on SEM micrographs). Its ultimate tensile strength, Young’s modulus and strain at break were respectively: 3.2 MPa, 17.7 MPa and 73%. Soaked in water, its swelling was about 186% w/w but the film was quiet insoluble. Effect of temperature and plasticizer content were discussed in relation to the kinetic of SFPI denaturation. These first results are very promising for the development of biodegradable protein-based films

New Natural Injection-Moldable Composite Material from Sunflower Oil Cake

Through a twin-screw extrusion process the native structure of sunflower oil cake was completely transformed (globular protein denaturation/texturization and husk fiber defibration) into a simpler matrix-fiber structure, as could be seen on SEM micrographs. Further chemical reduction of protein disulfide bridges greatly reduced the melt viscosity of the moistened composite that it could be injection-molded. The molded specimens were tested and their tensile and flexural properties and water absorption calculated. Their water resistance appeared to be particularly high, and could be enhanced further after a thermal treatment (N2, 200°C). The proteic matrix seemed to behave like a natural thermoset resin. Sunflower oil cake could be used without any additives to make biodegradable, water resistant and exceptionally cheap material

Films biodégradables à base de protéines de tournesol (mise au point et étude des propriétés)

La filière de production d'huile de tournesol génère un co-produit en grande quantité : le tourteau. Cette matière riche en protéines et en fibres a été caractérisée et ce dans l'objectif de valoriser ces protéines dans le domaine non-alimentaire, notamment pour la mise au point de films agricoles. L'extraction des protéines est réalisée en milieu alcalin. La teneur en protéines de l'isolat obtenu est de 90%/MS. En présence d'un plastifiant, cet isolat conduit à la formation de films homogènes par le procédé appelé "casting". L'influence des principaux paramètres intervenant dans le procédé d'obtention des films a été étudiée. Cinq bases et cinq plastifiants de la famille des polyols, ont été testés. Les meilleures propriétés mécaniques sont obtenues en présence de bases hydroxylées. Par ailleurs, les films les plus résistants sont synthétisés avec le 1,3-propanediol (résistance à la rupture = 27.1 MPa), et les plus élastiques avec le glycérol (allongement à la rupture = 251%). De même, nous avons pu montrer que les interactions entre les protéines et les polyphénols jouent un rôle majeur dans la stabilité du réseau protéique. Toutefois, tous les films synthétisés demeurent très solubles et perméables à l'eau. Afin d'améliorer ces propriétés et par la même d'augmenter le caractère hydrophobe des films résultants, nous avons modifié chimiquement l'isolat protéique. Des conditions optimales d'estérification utilisant l'octanol et un catalyseur acide ont été établies. Les films formés par thermopressage, ont été caractérisés et comparés à ceux obtenus par casting.TOULOUSE-ENSIACET (315552325) / SudocSudocFranceF