اصلاح شیمیایی زایلان استخراج شده از مغز باگاس به منظور تهیه فیلم ضدباکتریایی کیتوسان/کربوکسی متیل زایلان

پالایش زیستی شامل فناوری هایی است که قادر به تبدیل منابع زیست توده 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 (icpoes)، 0.68 گزارش شد. ظهور باندهای جذب در 1cm 1580 و 1311 در طیف ftir همی سلولز اصلاح شده، مربوط به ارتعاش کششی پیوند co 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]] 0.1 ± 0.84می 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 95.71 و 130.42 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.

Chemical Modification of the xylan extracted from bagasse pith to prepare antibacterial carboxymethyl xylan/chitosan film

Biorefinery includes technologies which can convert biomass resources to valuable products. In this study, carboxymethylation of the xylanrich hemicelluloses extracted from sugarcane bagasse pith was performed. DS of the carboxymethyl xylan (CMX) was determined 0.68 using ICPOES analysis. The presence of absorption bands at 1580 and 1311 cm1 in the FTIR spectrum of the modified xylan are associated to the stretching vibration of CO 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.