| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,262 |
| تعداد مقالات | 36,058 |
| تعداد مشاهده مقاله | 55,190,131 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 94,188,762 |
اصلاح شیمیایی زایلان استخراج شده از مغز باگاس به منظور تهیه فیلم ضدباکتریایی کیتوسان/کربوکسی متیل زایلان | ||
| تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران | ||
| مقاله 24، دوره 34، شماره 4 - شماره پیاپی 69، بهمن 1398، صفحه 448-460 اصل مقاله (1.99 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwpr.2019.127384.1566 | ||
| نویسندگان | ||
| پردیس یوسفی1؛ سپیده حامدی* 2؛ اسماعیل رسولی گرمارودی3؛ مجتبی کوشا3 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه پالایش زیستی ،دانشکده مهندسی فناوری های نوین، پردیس علمی تحقیقاتی زیراب، دانشگاه شهید بهشتی، سوادکوه، مازندران، ایران | ||
| 2استادیار،گروه پالایش زیستی، دانشکده مهندسی فناوری های نوین، پردیس علمی تحقیقاتی زیراب، دانشگاه شهید بهشتی ،سوادکوه، مازندران، ایران | ||
| 3عضو هیئت علمی، استادیار، گروه پالایش زیستی ،دانشکده مهندسی فناوری های نوین، پردیس علمی تحقیقاتی زیراب، دانشگاه شهید بهشتی،سوادکوه، مازندران، ایران | ||
| چکیده | ||
| Dor:98.1000/1735-0913.1398.34.448.69.4.1575.32 پالایش زیستی شامل فناوریهایی است که قادر به تبدیل منابع زیستتوده به محصولات با ارزش افزوده بالاتر می باشند. در این تحقیق، ابتدا همی سلولزهای غنی از زایلان از مغز باگاس نیشکر استخراج شده و سپس تحت فرایند کربوکسی متیلاسیون قرار گرفتند. درجه استخلاف زایلان کربوکسی متیل دار شده توسط دستگاه (ICP-OES)، 68/0 گزارش شد. ظهور باندهای جذب در 1-cm 1580 و 1311 در طیف FTIR همی سلولز اصلاح شده، مربوط به ارتعاش کششی پیوند C-O گروه های کربوکسی متیل است. فیلم های زایلان کربوکسی متیل دار شده/کیتوسان با روش قالب ریزی و تبخیر حلال تهیه شدند. کاهش شدت پیک مشخصه کیتوسان پس از اختلاط با همی سلولز کربوکسیله شده در طیف XRD نشان داد که بلورینگی آن کاهش یافته است. آنالیز SEM نشان داد که سطح فیلم یکنواخت است. پیک اگزوترمیک دیده شده در نمودارهای حاصل از آنالیز DSC نشان داد که تخریب فیلم ها در دمای بیشتر از 200 درجه سلسیوس رخ می دهد. نتایج آزمون نفوذپذیری فیلم ها نسبت به بخار آب نشان داد که نفوذپذیری فیلم همی سلولز کربوکسی متیل دار شده/کیتوسان g. mm/m2 h kPa]] 1/0 ± 84/0می باشد. نتایج رنگ سنجی نشان داد، شاخص های سفیدی و زردی در فیلم کربوکسی متیل زایلان/کیتوسان در مقایسه با زایلان/کیتوسان به ترتیب افزایش و کاهش یافته است. تورم فیلم های زایلان/کیتوسان و کربوکسی متیل زایلان/کیتوسان به ترتیب 71/95 و 42/130 گزارش شد. فیلم کربوکسی متیل همی سلولز/ کیتوسان نسبت به همی سلولز /کیتوسان دارای استحکام بیشتری است که ناشی از ایجاد اتصال بین گروه های آمین کیتوسان و گروه های کربوکسیل همی سلولز باشد. خاصیت ضدباکتریایی فیلم تهیه شده در برابر باکتری اشریشیاکلی در مقایسه با باکتری استافیلوکوکوس اورئوس قوی تر است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| مغز باگاس؛ استخراج قلیایی زایلان؛ کربوکسی متیل زایلان؛ فیلم زایلان/کیتوسان؛ فیلم کربوکسی متیل زایلان/کیتوسان؛ فعالیت ضدباکتریایی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Chemical Modification of the xylan extracted from bagasse pith to prepare antibacterial carboxymethyl xylan/chitosan film | ||
| نویسندگان [English] | ||
| pardis yousefi1؛ Sepideh Hamedi2؛ Esmaeil Rasooly Garmaroody3؛ mojtaba koosha3 | ||
| 1master of science,Biological Refining group, Shahid Beheshti University, Faculty of New Technologies Engineering, Zirab Compus, Mazandaran, Savadkooh | ||
| 2Assistant Professor, Biological Refining group, Shahid Beheshti University, Faculty of New Technologies Engineering, Zirab Compus, Mazandaran, Savadkooh | ||
| 3Assistant Professor, Biological Refining group, Shahid Beheshti University, Faculty of New Technologies Engineering, Zirab Compus, Mazandaran, Savadkooh | ||
| چکیده [English] | ||
| Bio-refinery includes technologies which can convert biomass resources to valuable products. In this study, carboxymethylation of the xylan-rich hemicelluloses extracted from sugarcane bagasse pith was performed. DS of the carboxymethyl xylan (CMX) was determined 0.68 using ICP-OES analysis. The presence of absorption bands at 1580 and 1311 cm-1 in the FTIR spectrum of the modified xylan are associated to the stretching vibration of C-O bonds of carboxymethyl groups. The carboxymethyl xylan/chitosan (CMX/CS) films were then prepared by casting method. XRD pattern showed that the intensity of the characteristic peaks of the chitosan reduced after film preparation which may be due to decreasing the crystalline nature of the film. SEM images showed that the surface of the film is uniform. The observed exothermic peak in DSC thermograms showed that the films degraded at higher than 200oC. Water vapor permeability (WVP) of the carboxymethyl xylan/chitosan film was measured 0.84± 0.1 g mm/m2 h kPa. Colorimetric analysis proved that the white index (WI) of the CMX/CS film increased as compared with xylan/chitosan film. In contrary, the yellow index (YI) of the CMX/CS film decreased. Swelling ratios of the CMX/CS and xylan/CS films were measured as 130.42 and 95.71 respectively. The prepared CMX/CS films exhibited higher tensile strength in compared to xylan/chitosan film. This may be resulted from the interactions between amine groups of chitosan and carboxyl groups of CMX. CMX/CS film exhibited the higher antibacterial activity against E. coli that S. aureus. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| bagasse pith, alkaline extraction of xylan, carboxymethyl xylan, xylan/chitosan film, carboxymethyl xylan/chitosan film, antibacterial activity | ||
| مراجع | ||
|
-Ahlgren, P.A. and Goring, D.A.I., 1971. "Removal of Wood Components During Chlorite Delignification of Black Spruce." Canadian Journal of Chemistry 49(8): 1272-1275. -Akhgari, A., Farahmand, F., Afrasiabi Garekani, H., Sadeghi, F. and Vandamme, T., 2010. "The effect of pectin on swelling and permeability characteristics of free films containing Eudragit RL and/or RS as a coating formulation aimed for colonic drug delivery." Daru : journal of Faculty of Pharmacy, Tehran University of Medical Sciences 18(2): 91-96. -Alekhina, M., Mikkonen, K.S., Alén, R., Tenkanen, M. and Sixta, H., 2014. "Carboxymethylation of alkali extracted xylan for preparation of bio-based packaging films." Carbohydrate Polymers 100: 89-96. -Anthony, R., Xiang, Z. and Runge, T. 2015. Paper coating performance of hemicellulose-rich natural polymer from distiller's grains. -Carvalho, D.M.D., 2015. "Study on the structure and properties of xylan extracted fromeucalyptus, sugarcane bagasse and sugarcane straw." -Casaburi, A., Montoya Rojo, Ú., Cerrutti, P., Vázquez, A. and Foresti, M.L., 2018. "Carboxymethyl cellulose with tailored degree of substitution obtained from bacterial cellulose." Food Hydrocolloids 75: 147-156. -Chang, A.K.T., Frias, R. R., Alvarez, L.V., Bigol, U.G. and Guzman, J.P.M.D., 2019. "Comparative antibacterial activity of commercial chitosan and chitosan extracted from Auricularia sp." Biocatalysis and Agricultural Biotechnology 17: 189-195. -Chen, G.G., Qi, X.M., Guan, Y., Peng, F., Yao, C.L. and Sun, R.C., 2016. "High Strength Hemicellulose-Based Nanocomposite Film for Food Packaging Applications." ACS Sustainable Chemistry & Engineering 4(4): 1985-1993. - Chen, G.G., Qi, X.M., Guan, Y., Peng, F., Yao, C.L. and Sun, R.C., 2016. "High Strength Hemicellulose-Based Nanocomposite Film for Food Packaging Applications. -Guan, Y., Qi, X.M., Chen, G.G., Peng, F. and Sun, R.C., 2016. "Facile approach to prepare drug-loading film from hemicelluloses and chitosan." Carbohydrate polymers 153: 542-548. - Guan, Y., Qi, X.M., Chen, G.G., Peng, F. and Sun, R.C., 2014. "Organic–Inorganic Composite Films Based on Modified Hemicelluloses with Clay Nanoplatelets." ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2(7): 1811-1818. -Hettrich, K., Drechsler, U., Loth, F. and Volkert, B., 2017. "Preparation and Characterization of Water-Soluble Xylan Ethers." Polymer9(4). -Huang, B., Liu, M., and Zhou, C., 2017. Chitosan Composite Hydrogels Reinforced with Natural Clay Nanotubes. -Kong, W., D. Huang, G. Xu, J. Ren, C. Liu, L. Zhao and R. Sun (2016). Graphene Oxide/Polyacrylamide/Aluminum Ion Cross-Linked Carboxymethyl Hemicellulose Nanocomposite Hydrogels with Very Tough and Elastic Properties. -Koosha, M. and Hamedi, S., 2019. "Intelligent Chitosan/PVA nanocomposite films containing black carrot anthocyanin and bentonite nanoclays with improved mechanical, thermal and antibacterial properties." Progress in Organic Coatings 127: 338-347. -Kumar, S., Deepak, V., Kumari, M.and Dutta, P.K., 2016. "Antibacterial activity of diisocyanate-modified chitosan for biomedical applications." International Journal of Biological Macromolecules 84: 349-353. -Lefnaoui, S. and Moulai-Mostefa, N., 2015. "Synthesis and evaluation of the structural and physicochemical properties of carboxymethyl pregelatinized starch as a pharmaceutical excipient." Saudi Pharmaceutical Journal 23(6): 698-711. -Li, Z., Lin, S., An, S., Liu, L., Hu, Y. and Wan, L., 2019. "Preparation, characterization and anti-aflatoxigenic activity of chitosan packaging films incorporated with turmeric essential oil." International Journal of Biological Macromolecules 131: 420-434. -Peng, X.W., Ren, J.L., Zhong, L.X., Cao, X.-F. and Sun, R.C., 2011. "Microwave-Induced Synthesis of Carboxymethyl Hemicelluloses and Their Rheological Properties." Journal of Agricultural and Food Chemistry 59(2): 570-576. -Queirós, L.C.C., Sousa, S.C.L., Duarte, A.F.S., Domingues, F.C. and Ramos, A.M.M., 2017. "Development of carboxymethyl xylanfilms with functional properties." Journal of Food Science and Technology 54(1): 9-17. -Ren, J.L., Sun, R.C. and Peng, F., 2008. "Carboxymethylation of hemicelluloses isolated from sugarcane bagasse." Polymer Degradation and Stability 93(4): 786-793. -Rivas, S., Galletti, A., Antonetti, C., Santos, V. and Carlos Parajó, J., 2015. Sustainable Production of Levulinic Acid from the Cellulosic Fraction of Pinus Pinaster Wood: Operation in Aqueous Media Under Microwave Irradiation. -Saeed, A., Fatehi, P. and Ni, Y., 2014. Thermal Degradation Behavior of Lignin-Based Complexes Derived from Pre-Hydrolysis Liquor of Kraft-Based Dissolving Pulp Process. -Shanmugam, A., Kathiresan, K. and Nayak, L., 2016. "Preparation, characterization and antibacterial activity of chitosan and phosphorylated chitosan from cuttlebone of Sepia kobiensis (Hoyle, 1885)." Biotechnology Reports 9: 25-30. - Shafiei Amrehei, S.Sh., Rasooly Garmaroody, E., Djafari Petroudy, S.R. and Ramezani, O., 2018. The effect of bagasse pith xylose on yeast growth kinetic in bio-products manufacture, Iranian Journal of Wood and Paper Industries, Vol. 9, No. 1. -Šimkovic, I., Kelnar, I., Uhliariková, I., Mendichi, R., Mandalika, A. and Elder, T., 2014. "Carboxymethylated-, hydroxypropylsulfonated- and quaternized xylan derivative films." Carbohydrate Polymers 110: 464-471. -Sukhbaatar, B., Hassan, E.B., Kim, M., Steele, P. and Ingram, L., 2014. Optimization of hot-compressed water pretreatment of bagasse and characterization of extracted hemicelluloses. -Suman, S.P., Mancini, R.A., Joseph, P., Ramanathan, R., Konda, M.K.R., Dady, G. and Yin, S., 2010. "Packaging-specific influence of chitosan on color stability and lipid oxidation in refrigerated ground beef." Meat Science 86(4): 994-998. -Valizadeh, S., Naseri, M., Babaei, S., Hosseini, S.M.H. and Imani, A., 2019. Development of bioactive composite films from chitosan and carboxymethyl cellulose using glutaraldehyde, cinnamon essential oil and oleic acid. -Zhu Ryberg, Y.Z., Edlund, U. and Albertsson, A.C., 2011). Conceptual Approach to Renewable Barrier Film Design Based on Wood Hydrolysate." Biomacromolecules 12(4): 1355-1362. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,134 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 672 |
||