بهینه سازی استخراج سلولز از باگاس نیشکر و مقایسه کمیت و کیفیت آن با سایر منابع ضایعاتی سلولز

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه صنایع غذایی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

2 استادیار گروه پژوهشی فرآوری پسماند و ضایعات کشاورزی، جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان، اصفهان

3 استادیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

doi
10.48311/fsct.2025.84035.0
چکیده

ضایعات کشاورزی حاوی موادی ارزشمندی ازقبیل سلولز می باشند. استخراج سلولز از زیست‌توده لیگنوسلولزی و ضایعات کشاورزی از قبیل کاه گندم، باگاس نیشکر، برگ درختان، خاک اره و غیره می‌تواند در بهبود زنجیره ارزش کشاورزی مهم باشد. هدف از این پژوهش، بهینه سازی فرآیند استخراج سلولز از باگاس نیشکر از نظر غلظت هیدروکسید سدیم (1-10 درصد)، نسبت حلال به جامد (1:10 تا 1:20 میلی‌لیتر بر گرم) و زمان فرآیند (1 تا 3 ساعت) و بررسی تاثیر آن بر کمیت و کیفیت سلولز‌های حاصل بود. سپس شرایط بهینه استخراج برای سایر ضایعات لیگنوسلولزی اعمال شد و سلولزهای حاصل با یکدیگر مقایسه شدند. با کاهش غلظت سود از %10 به %1، بازده استخراج سلولز باگاس افزایش پیدا کرده است. این اتفاق می‌تواند ناشی از باقی ماندن ناخالصی‎ها (لیگنین) در نمونه به دلیل کاهش غلظت سود باشد. با افزایش غلظت سود و نسبت حلال به ماده جامد، میزان لیگنین باقی مانده کاهش یافت. بیشترین بازده سلولز  (%01/72) مربوط به کاغذ باطله (که تنها تیمار رنگبری روی آن انجام شده بود) بود اما بلورینگی آن به شدت کاهش یافت. بعد از آن، بیشترین بازده مربوط به خاک اره، کاغذ باطله (که تحت تاثیر هر سه تیمار قلیایی، اسیدی و رنگبری قرار گرفته بود) و باگاس نیشکر به ترتیب با بازده‎های 31/35، 61/34 و 41/18 درصد بود. بیشترین بلورینگی نیز مربوط به سلولز حاصل از کاغذ باطله (که تحت تاثیر هر سه تیمار قرار گرفته بود)، برگ توت و باگاس نیشکر با شاخص بلورینگی به ترتیب 22/77، 16/64 و 18/61 بود. بیشترین شاخص روشنایی و کمترین میزان تغییر رنگ نیز مربوط به سلولز استخراجی از کاغذ باطله و باگاس نیشکر بود.