تاثیر استفاده از نشاسته خام از طریق اصلاح با آنزیم α-آمیلاز برای آهار زنی سطحی کاغذ به عنوان جایگزینی برای نشاسته اکسیدی

این تحقیق باهدف اصلاح نشاسته با آنزیم αآمیلاز و مقایسه آن با نشاسته اکسیدی برای آهار سطحی کاغذ انجام شد. نشاسته خام تحت شرایط مختلف دمایی و زمانی با افزودن αآمیلاز، برای دست یابی به گرانروی متناسب با نشاسته اکسیدی برای آهارزنی کاغذ پایه آماده سازی شد. سپس نمونه های کاغذ صنعتی با نشاسته اصلاح‌شده با آنزیم و نشاسته اکسیدی آماده‌شده به روش غوطه وری مورد آهارزنی سطحی قرار گرفتند و نهایتاً ویژگی های فیزیکی و مکانیکی کاغذ های آهارزنی شده اندازه گیری و مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج این تحقیق، گرانروی نشاسته اکسیدی با غلظت 5 درصد، در دمای 95 درجه سانتی گراد طی آماده‌سازی به 17.51 سانتی پوآز رسید و برای دست یابی به این مقدار گرانروی نشاسته با αآمیلاز در دمای 85 درجه سانتی گراد با مصرف 0.005 درصد بر مبنای وزن خشک نشاسته آماده شد. همچنین نتایج پخت نشاسته با افزودن αآمیلاز نشان داد که با تغییر دما، مدت‌زمان، غلظت آنزیم و نشاسته خام، امکان دست یابی به طیف متنوعی از گرانروی وجود دارد. ارزیابی ویژگی های فیزیکی و مکانیکی نشان از بهبود بیشتری در ویژگی های کاغذ شامل شاخص های مقاومت به کشش طولی (30 درصد) و عرضی (28 درصد)، پارگی طولی (15 درصد) و عرضی (7 درصد)، ترکیدگی (15 درصد)، لهیدگی کنگره (7 درصد) و لهیدگی حلقه کاغذ (30 درصد) آهارزنی شده با نشاسته اصلاح‌شده با آنزیم در مقایسه با نشاسته اکسیدی داشت. به‌طورکلی استفاده از آنزیم αآمیلاز در مقایسه با نشاسته اکسیدی امکان آماده سازی اقتصادی نشاسته با گرانروی متنوع برای شرایط مختلف جهت ارتقاء معینی در ویژگی های کاغذ را فراهم می آورد که می تواند برای کاربرد صنعتی موردتوجه قرار گیرد.

Influence of using native starch through modification with α-amylase enzyme for surface paper sizing as an alternative to oxidized starch

This study aimed to the native starch modification with αamylase enzyme and compare it with oxidized starch for surface sizing of paper. Native starch was prepared under different temperature and time conditions by addition of alphaamylase enzyme to achieve viscosity proportional to oxide starch for base paper surface sizing. Then, the basic industrial paper was subjected to surface sizing by immersion with enzymatic starch and oxidized starch prepared. The papers physical and mechanical properties were measured and evaluated after drying. Based on the results of this study, oxidized starch viscosity at a concentration of 5 % at 95 °C reached 17.51 cp during preparation and to achieve this amount of enzymatic starch viscosity, native starch was prepared at 85 °C using 0.005 % enzyme. The results also showed starch modification with the enzyme by varying the temperature, cooking duration, and concentration of the enzyme and native starch, it is possible to achieve a spectrum of viscosity. Evaluation of the physical and mechanical properties showed greater improvement in paper properties including indices of transverse and longitudinal tensile strength (20% and 30% respectively), transverse and longitudinal tear strength (7% and 15% respectively), burst strength (15%), CMT (7%), and RCT (30%) using enzymatic modified starch compared to oxidized starch for surface sizing. In general, the use of αamylase enzyme in comparison with oxidized starch enables the economical preparation of starch with a spectrum of viscosity for different conditions for a certain improvement in paper properties can be considered for industrial application.