• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제30권1호
• /
• pp.8-16
• /
• 2005

The extrusion-cooking condition on Cordyceps pruinosa was designed using twin-screw extruder. Response surface methodology (RSM) was used to investigate extrusion-cooking using a central composition design with varying die temperature $(114-146^{\circ}C)$, feed moisture $(22-38\%)$, feed rate (4-14 ka/h) and screw speed (120-280 rpm). System parameters (die pressure and specific mechanical energy (SME)) and extrudate parameters (density and water solubility index (WSI)) were statically analyzed using RSH. Die pressure was significantly affected by temperature, moisture contents and feed rate. SM was affected by screw speed and feed rate. When die temperature is $130^{\circ}C$ and moisture content $25\%$, the optimum pressure is shown. SME is about 20 Wh/kg, when feed rate is $10\~12kg/min$ and screw speed $200\~250rpm$. WSI was affected by temperature and moisture contents. Density was not affected by any factor. WSI increases by $7\%$ from about $23\%$ to about $30\%$, as temperature is raised from $120^{\circ}C\;to\;140^{\circ}C$. The WSI of Cordyceps pruinosa pulverized after extruding (PE) is about $26.97\%$ higher than that of raw material and $10\%$ higher than that of pulverized after drying (PD). The content of unsaturated fatty acid were not significantly different in PD and PE. Anti-oxidative activity of PE was 1.67-2.2 times higher than that of PD in Cordyceps pruinosa using 1- dipheny1-2-picrylhydrazyl method (DPPH).

• 한국식품과학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.404-413
• /
• 1995

밀기울의 물리화학적 변형을 유도하기 위하여 3가지 형태의 스크류 조합을 달리한 이축 압출성형 가공시 수반되는 시스템 변수(압출온도, 압출압력, 기계적에너지 소모율, 평균 체류시간)의 변화를 분석하였다. 스크류는 reverse screw element(RSE)를 바렐의 중앙부에 3, 4 및 5개를 조합한 형태를 사용하여 스크류의 회전속도 $280{\sim}380\;rpm$, 원료의 공급속도 $22{\sim}38\;kg/hr$, 원료의 수분함량 $17{\sim}33%$ 범위에서 압출성형을 실시하였다. 압출온도는 RSE의 갯수가 증가할수록 상승하였고, 원료의 공급량과 수분함량이 증가할수록 감소하였다. 압출압력은 원료의 충진율이 감소하면 낮아졌으며, RSE가 많을수록 압출온도가 상승함으로서 용융물질의 점도가 떨어져 압력이 감소하였다. 또 원료의 공급량이 증가하고 원료의 수분함량이 낮을수록 압출압력이 감소하였다. 기계적에너지 소모율(specific mechanical energy; SME)은 원료의 공급량과 수분함량이 증가할수록 감소하였으며, RSE의 갯수를 3개에서 5개로 조합하여 사용함에 따라서 SME가 증가하였다. 평균체류시간(RT)은 RSE를 4개 조합한 경우가 가장 길었고, die hole의 크기가 작을수록 RT도 증가하였다. 원료의 공급량이 증가함에 따라서 RT는 감소하였으며, 원료의 수분함량이 증가될수록 RSE가 3개인 경우에는 RT가 증가하였고 4개 및 5개인 경우는 감소하였다.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제29권2호
• /
• pp.107-112
• /
• 2005

본 실험은 수분함량 $15\%$로 건조한 수삼을 사출구온도($100^{\circ}C$와 $120^{\circ}C$), 스크루 회전속도(200과 300 rpm)에서 압출성형처리하여 조사포닌,진세노사이드, 말톨, 환원당, 색도와 같은 홍삼성분의 변화를 분석하였다. 압출성형공정을 통해 조사포닌 함량이 증가하는 것으로 보아사포닌의 압출성형공정동안 생성되는 것을 알 수가 있었다. 홍삼에 존재하는 진세노사이드 $Rg_l$과 $Rg_2$는 사출구온도를 $100^{\circ}C$에서 $120^{\circ}C$로 증가함에 따라 0.227 mg/g에서 0.2835 mg/g$(Rg_l)$, 0.1164 mg/g에서 0.2230 mg/g$(Rg_2)$증가하였고, 스크루 회전속도를 300rpm에서 200rpm으로 감소시켰을 때 진세노사이드 $Rg_1$ 과 $Rg_2$는 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 수삼이나 백삼에는 함유되지 않고 홍삼에만 함유된 특이성분으로 알려진 말톨을 압출성형 수삼에서 확인할 수가 있었다. 사출구의 온도가 $100^{\circ}C$에서 $120^{\circ}C$로 증가함에 따라 총당의 함량은 크게 변화가 없었지만 환원당은 온도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 결론적으로 사출구온도와 스크루 회전속도 이외의 압출성형 공정변수의 조절을 통해 압출성형공정을 홍삼제조 공정에 적용할 수 있는 가능성을 알 수가 있었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제38권3호
• /
• pp.361-368
• /
• 2006

압출조건 즉, screw speed, screw configuration, 압출온도 및 원료투입량 등을 고정하고, 가수량을 조절하여 압출미삼을 제조하여 냉수 및 열수에서의 추출율, 총당, 우론산 및 비전분 탄수화물의 함량과 당 조성을 분석하였다. 가수량이 감소될수록 압출온도와 SME는 증가하고, 고형분, 총당 및 우론산의 추출율도 증가하였다. 추출율 증가는 열수추출에서 보다 상온추출에서 크게 증가하였다. 최적조건인 압출온도 $155^{\circ}C$에서 처리한 미삼 분말의 비전분 탄수화물의 추출율이 증가하였고, 추출된 NSP의 분자량은 냉수추출에서는 압출처리 미삼이 열수추출에서는 대조구에서 큰 분자량이 추출되었다. NSP의 당 조성은 미삼의 비전분 다당체의 주된 구성당은 arabinose와 galactose였고, 상온에서 추출된 압출 미삼의 경우 높은 함량의 glucose가 측정되었으며, 열수에서 추출된 미삼의 비전분 다당체는 대조구와 압출미삼 모두에서 glucose 및 xylose가 측정되었다. 이상의 결과로 구연산이 첨가된 미삼과 첨가되지 않은 미삼을 이용하여 $155^{\circ}C$에서 압출성형 하는 것이 최적조건임을 확인하였다. 최적조건에서 압출성형 된 압출미삼의 냉수추출의 경우 사포닌 추추율은 대조구에 비해 약 2배가량 높게 나타났다. 또한 압출처리에 의해 사포닌의 구성 성분 중 Rg3가 생성되었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제4권8호
• /
• pp.945-951
• /
• 1994

분말야금법으로 제조된 $SiC_{p}$/6061 Al 복합재료의 열간 압출가공에 있어서 압출성에 미치는 빌렛의 특성과 압출조건의 영향에 대하여 조사하였다. 압출가공성의 난이도를 판단 할 수 있는 기준이 되는 최대압출력과 변형저항 값($K_{w}$)은 350ton 압출기를 이용한 압출압력의 측정과 Watanabe등의 경험식에 의해 도출되었다. 6061Al합금기 복합재료 빌렛의 전단변형저항고 압출압력은 강화재($SiC_{p}$)의 부피분율이 증가함에 따라 증가하고 있으나, 증가되는 비율은$SiC_{p}$인 경두가 $SiC_{w},Al_{2}O_{3f}$/보다 작았다. 강화입자 크기가 작을 수록 변형저항 값이 증가하였고 압출성도 양호하였다. 변형저항 값의 증가는 기지금속의 가공경화에 기인하며, 최대압출력을 나타내는 피이크는 강화재의 입자가 미세할 수록, 즉 가공경호가 클 수록 뾰족한 형상을 나타내었다. 압출온도가 증가할 수록 변형저항 값이 낮아져서 작은 압출력으로도 복합재료의 압출이 가능하나, $500^{\circ}C$이상인 경우 압출재 표면에 극심한 tearing현상이 발생하였다.

• 한국식품조리과학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.449-457
• /
• 2016

Purpose: The study was conducted to analyze the change in quality characteristics of Ddukguk Garaedduk and Ddukgukdduk by the frequency of extruding rice dough. Methods: Ddukguk Garaedduk samples were made by extruding and shaping rice flour dough 2, 3, and 4 times; while Ddukgukdduk samples were made by drying the Ddukguk Garaedduk at room temperature for 48 hours and slicing them in slices of 0.3 cm thickness. Results: Significant differences were not found in water content by the extrusion frequency for Ddukguk Garaedduk and Ddukgukdduk. The adhesiveness and springiness of Ddukguk Garaedduk with a 4 times extrusion were significantly higher than those of Ddukguk Garaedduk with a 2 times extrusion. Ddukgukdduk with a 4 times extrusion generated finer cells and a more even distribution of cells than the other samples, as observed by scanning electron microscopy. Upon boiling, significantly more water was absorbed in Ddukgukdduk of a 2 times extrusion than in that of a 4 times extrusion. Hardness and adhesiveness scores of the cooked Ddukgukdduk were the highest, and springiness was the lowest in the sample with the 4 times extrusion. Conclusion: The extrusion of rice dough makes the structure of Ddukguk Garaedduk finer and more even, which results in the increased adhesiveness of Ddukguk Garaedduk. When cooking Ddukguk, Ddukgukdduk that has been extruded more absorbs less water and dissolves less solids, which maintains the chewiness and structure of cooked Ddukgukdduk.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제21권11호
• /
• pp.1912-1920
• /
• 1997

In the analysis of metal forming process, ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian) finite element methods have been increasingly used for the capability to control mesh independently from material flow. The methods can be divided into two groups i.e., coupled and split formulations. In the present work, the split ALE formulation is used for computational efficiency. A split ALE finite element method developed for rigid-viscoplastic materials and applied to the analysis of hot square die extrusion. Since thermal state greatly affects the product quality, an ALE scheme for temperature analysis is also presented. As computational examples, profile shapes as square and cross-like sections are chosen.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
• /
• pp.762-767
• /
• 2007

As a macromolecule material, melted rubber flow shows characteristics of shear thinning fluid. The dynamic viscosity of this rubber fluid is influenced by temperature and shear strain rate. In this study, the numerical simulation of rubber extrusion forming process has been performed using commercial CFD code, Polyflow. Power-law model considering the effect of shear rate is used for the computer simulation of this non-Newyonian flow. Also Non-isothermal behavior is considered as Arrhenius-law model. Distributions of velocity and temperature are predicted through the simulation.

• Design & Manufacturing
• /
• 제11권1호
• /
• pp.7-13
• /
• 2017

The aim of this study is to develop the dies oven for energy-saving during the pre-heated process of extrusion dies. Applying high-efficiency near-infrared heater, single cell type dies oven was developed as a substitute for traditional chest type oven. Therefore the dies is individually heated uniformly to operation temperature so rapidly. By using the developed dies oven, electric-energy consumption of preheating extrusion dies reduced up to 30% and the waiting time in the oven also minimized up to 90min. In addition, the results have shown that it is possible to accurately control the dies temperature for improving the quality of extruded profile and to minimize die bearing oxidation and nitride layer degradation responsible for surface defects on the profile and shorter die life.

• Design & Manufacturing
• /
• 제10권1호
• /
• pp.12-18
• /
• 2016

Although magnesium alloy has received much attention to date for its lightweight and high specific strength, their applications are impeded by the low formability which is caused by the hexagonal crystal structure at room temperature. In general, equal-channel angular extrusion(ECAE) is recognized as one of the attractive severe plastic deformation techniques where the processed bulk metals generally achieve ultrafine-grained microstructure leading to improved physical characteristics and mechanical properties. ECAE process has several parameters such as angle of die, process temperature, process route and speed. During ECAE process of Mg alloy, these parameters has great influence on the extrudability and the mechanical properties of alloy. The aim of this study is to estimate the influences of process conditions on the formability of AZ31 and AZ31-CaO alloys. Mg alloys are processed through ECAE at elevated temperatures using three types of die with channel angle of $90^{\circ}$, $110^{\circ}$, $135^{\circ}$ using route $B_c$, respectively. This study discusses the feasibility of using ECAE to improve both formability and strength on magnesium alloys by comparative analyzing the mechanical properties and microstructural evolution in each condition.