شناسایی کمی، کیفی و ساختاری سلولز استخراج شده از ماکرو‌جلبک سبز Cladophora sp.

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی کاغذ، دانشکدة مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران.

2 گروه علوم و مهندسی کاغذ، دانشکدة مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران.

3 گروه علوم و مهندسی کاغذ، دانشکدة مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران.

4 گروه علوم و مهندسی کاغذ، دانشکدة مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران.

doi
10.22059/jfwp.2025.398125.1355
چکیده

سلولز استخراج شده از منابع جلبکی، به­ عنوان یک مادة زیستی با ارزش افزودة بالا و داشتن ویژگی‌های منحصربه‌فرد، توجه قابل ملاحظه‌ای را در حوزه‌های مختلف به ­خود جلب نموده است. با وجود پیشرفت‌های اخیر در روش‌های مختلف استخراج سلولز از زیست‌تودة جلبک‌ها، این مسئله همچنان نیازمند بررسی و بهینه‌سازی روش‌های فیزیکی-مکانیکی برای تولید سلولز با ویژگی‌های مطلوب و قابلیت فرآوری است. این مطالعه به استخراج و مشخصه‌یابی سلولز از ماکروجلبک سبز کلادوفورا (Cladophora sp.) با استفاده از یک فرآیند شیمیایی-مکانیکی چندمرحله‌ای، شامل پیش­تیمار با متانول، تیمار قلیایی (NaOH) و رنگ­بری دو مرحله ­ای (H2O2/NaOH) و (NaClO) می ­پردازد. محصول نهایی با آنالیزهای FTIR، ترکیب شیمیایی، درصد بازده، میزان آلفاسلولز، ویسکوزیتة ذاتی و درجة پلیمریزاسیون (DP) شناسایی شد. فرآیند خالص‌سازی منجر به کاهش قابل ملاحظة پروتئین تا 0/7 درصد و خاکستر تا 0/51 درصد و افزایش خلوص آلفاسلولز تا 91/6 درصد شد. اگرچه این فرآیند با کاهش قابل ملاحظة DP، از 2500 به 1290 (حدود 48/5درصد) در مرحلة رنگ­بری با NaClO همراه بود، اما این کاهش می‌تواند فرآیندهای مکانیکی بعدی برای تولید نانوسلولز را تسهیل کند. بازدة کلی 69/9 درصد محاسبه شد، که بر قابلیت زیاد جلبک کلادوفورا به ­عنوان منبعی پایدار برای تولید سلولز با خلوص زیاد تأکید می‌کند. نتایج FTIR، نیز حذف مؤثر ترکیبات غیرسلولزی (لیپیدها، همی‌سلولزها، لیگنین و رنگدانه‌ها) و افزایش خلوص سلولز را تأیید کرد. این پژوهش اثربخشی فرآیند پیشنهادی را در تولید الیاف سلولز با خلوص بالا و ویژگی‌های مطلوب نشان می‌دهد.