استخراج سلولز و بررسی تولید کربوکسی متیل سلولز از چند منبع ضایعاتی کشاورزی

نویسندگان:

حسین امانی، امیر حسن خواه، فرید طالب نیا

بابل، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی شیمی، گروه بیوتکنولوژی

چکیده :

در این پژوهش پنج منبع سلولزی ضایعاتی شامل باگاس نیشکر، کاه گندم، کاه برنج، خاک اره و برگ درخت خرما برای تولید فراورده‌ی ارزشمند کربوکسی ‌متیل سلولز (CMC) ارزیابی شدند. همچنین تأثیر غلظت سدیم هیدروکسید  روی این منابع در مرحله تشکیل آلکالی سلولز برای رسیدگی به بالاترین DS (درجه استخلاف) بررسی شد. نتیجه‌های این پژوهش نشان داد بالاترین مقدار DS به ترتیب برابر 71/0، 58/0، 41/0، 67/0 و 54/0 برای باگاس نیشکر، کاه گندم، کاه برنج، خاک اره و برگ درخت خرما می باشد. همچنین گرانروی محلول 1% وزنی فراورده ‌های CMC در حالت بالاترین DS به ترتیب برابر 84/6، 8 /10، 97/4، 08/4 و 71/7 سانتی پواز برای باگاس نیشکر، کاه گندم، کاه برنج، خاک اره و برگ درخت خرما به‌ دست آمد. برای اثبات تولید CMC ها، پرتو‌سنجی FT-IR انجام گرفت و با CMC  خالص تجاری مقایسه شد. با توجه به این نتیجه‌های به‌ دست آمده می‌ توان گفت که ضایعات سلولزی کشاورزی می‌ توانند به عنوان منابع مناسبی جهت تولید CMC  در انواع صنایع استفاده شوند.

مراجع:

[1] خواجوی ر.، مفتاحی ا.، اصفهانی ا.ج.، ستاری م.، سنتز سلولز میکروبی از سویه بومی و بررسی شبکه نانو الیافی به دست آمده از ساکاریدهای گوناگون، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (3)31، ص. 79  (1391).

[2] امانی ح.، بررسی تولید رامنولیپید درون راکتورهای زیستی به عنوان یک مدل توسط گونه Pseudomonas aeruginosa NP2، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (1)32: 61 تا 72 (1392).  [3] Stewart D., Lignin as a Base Material for Materials Applications: Chemistry, Application and Economics, Ind. Crops Prod., 27(2): 202–207 (2008).

 [4] Varshney V. K.,. Gupta P. K, Naithani S., Khullar R., Bhatt A., Soni P. L., Carboxymethylation of α-Cellulose Isolated from Lantana Camara with Respect to Degree of Substitution and Rheological Behavior, Carbohydr. Polym., 63: 40–45 (2006).

 [5] Barai B. K., Singhal R. S., Kulkarni P. R., Optimization of a Process for Preparing Carboxymethyl Cellulose from Water Hyacinth (Eichornia Crassipes), Carbohydr. Polym., 32(96): 229–231 (1997).

 [6] Barba C., Montané D., Rinaudo M., Farriol X., Synthesis and Characterization of Carboxymethylcelluloses (CMC) from Non-Wood Fibers I. Accessibility of Cellulose Fibers and CMC Synthesis, Cellulose, 9(Cmc): 319–326 (2002).

 [7] Sun J. X., Sun X. F., Zhao H., Sun R. C., Isolation and Characterization of Cellulose from Sugarcane Bagasse, Polym. Degrad. Stab., 84: 331–339 (2004).

 [8] Melia C. D., Hydrophilic Matrix Sustained Release Systems Based on Polysaccharide Carriers, Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst., 8(4): 395–421 (1990).

 [9] Heydarzadeh H. D., Najafpour G. D., Catalyst-Free Conversion of Alkali Cellulose to Fine Carboxymethyl Cellulose at Mild Conditions, World Appl. Sci. J., 6(4): 564–569 (2009).

 [10] Toğrul H., Arslan  N., Production of Carboxymethyl Cellulose from Sugar Beet Pulp Cellulose and Rheological Behaviour of Carboxymethyl Cellulose, Carbohydr. Polym., 54(1): 73–82 (2003).

 [11] Adinugraha M.P., Marseno D.W., Synthesis and Characterization of Sodium Carboxymethylcellulose from Cavendish Banana Pseudo Stem (Musa Cavendishii LAMBERT), Carbohydr. Polym., 62(2): 164-169 (2005).

 [12] Arslan  N., Flow Properties of Cellulose and Carboxymethyl Cellulose from Orange Peel, 81: 187–199 (2007).

 [13] Bono A., Ying P.H., Yan F.Y., Muei C.L., Sarbatly R., Krishnaiah D., Synthesis and Characterization of Carboxymethyl Cellulose from Palm Kernel Cake, Adv. Nat. Appl. Sci., 3(1): 5-11 (2009).

 [14] Mandal A., Chakrabarty D., Isolation of Nanocellulose from Waste Sugarcane Bagasse (SCB) and its Characterization,Carbohydr. Polym., 86(3): 1291-1299 (2011).

 [15] Aguilar Vega M., Cruz Ramos C.A., Properties of Henequen Cellulosic Fibers, J. Appl. Polym. Sci., 56(10); 1245-1252 (1995).

 [16] Eyler R.W., Klug E.D., Diephuis F., Determination of Degree of Substitution of Sodium Carboxymethylcellulose, Anal. Chem., 19(1):, 24-27 (1947).

 [17] de Castro G. R., de Alcântara I. L., dos Roldan P., de Bozano D., Padilha M., Florentino O., Rocha J.C., Synthesis, Characterization and Determination of the Metal Ions Adsorption Capacity of Cellulose Modified with p-Aminobenzoic Groups,Mater. Res., 7(2): 329-334 (2004

Download (PDF, 816KB)