ساخت و ارزیابی ظروف سلولزی از کاه برنج با پوشش‌های طبیعی

ماشین های کشاورزی

مقاله 1، دوره 12، شماره 3 - شماره پیاپی 25، مهر 1401، صفحه 253-264   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.2021.58650.0

نویسندگان

مهدی خوشدل¹؛ سید جعفر هاشمی^{* 2}؛ سید مجید ذبیح زاده³؛ رضا اسماعیل زاده کناری⁴

¹دانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک بیوسیستم، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

²گروه مکانیک بیوسیستم، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

³گروه چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

⁴گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

استفاده از ضایعات کشاورزی برای تولید ظروف، یکی از گزینه‌های مناسب برای حل مشکل انباشت زیست‌توده ناشی از کشت محصولاتی همچون برنج است. به‌کارگیری کاه برنج به‌عنوان ماده اولیه ظروف سلولزی یک‌بار مصرف علاوه بر جلوگیری از ماند کاه در شالیزارها، می‌تواند موجب بهبود مشکل کمبود مواد اولیه سلولزی، کاهش استفاده از ظروف پلاستیکی و خطرات ناشی از آن شود. ساخت و ارزیابی استقامت، میزان آبگریزی و خاصیت ضدمیکروبی ظروف سلولزی تجزیه‌پذیر کاه برنج از اهداف اصلی این تحقیق می‌باشد. کاه در هاضم با سدیم هیدروکسید 10 و 20 درصد به‌منظور به‌دست آوردن ماده اولیه ساخت ظروف سلولزی، پخته و سپس برای گرفتن آزمون‌های آبگریزی، شاخص مقاومت به کشیدگی و درجه روشنایی، کاغذ با گراماژ 120 ساخته شد. غلظت‌های 1، 2، 5 و 10 درصد از محلول موم-اتانول به‌عنوان پوشش اولیه برای بهبود آبگریزی و عصاره گزنه ریزپوشانی شده با صمغ دانه شاهی به‌عنوان پوشش دوم برای بهبود خاصیت ضد باکتریایی استفاده شد. میزان آبدوستی و خاصیت ضد میکروبی نمونه‌ها سنجش و مقایسه گردید. قالب لیوان از فولاد دو تکه ساخته و با استفاده از خمیر مناسب کاه برنج و پوشش با غلظت مناسب نمونه ساخته شد. نتایج نشان داد افزایش مقدار سدیم‌هیدروکسید از 10 به 20 درصد در شرایط پخت موجب افزایش شاخص مقاومت به کشیدگی از 40.34 به N.m g^-1 43.5 و درجه روشنی از 43.41 به 45.13 می شود. افزایش سدیم هیدروکسید بر میزان آبدوستی تاثیر معنی‌داری نداشت. همچنین غلظت 5 درصد موم عسل به همراه عصاره گزنه ریزپوشانی شده با صمغ دانه شاهی با 37.22 میلی‌لیتر جذب آب و قطر هاله 4.63 میلی‌متر بهینه‌ترین پوشش به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها

آبگریزی؛ ظروف یک‌بار مصرف؛ کاه برنج؛ گزنه؛ موم عسل

مراجع

1. Afhami, S., and P. Ahmadi. 2017. Use of Beeswax for Waterproofing and Stabilization of Poplar Dimensions in Home and Art Use. National Conference on Knowledge and Innovation in Wood and Paper Industry with Environmental Approach: Karaj.
2. Al ebrahim, E., M. Rafeian, B. Zamanzad, and F. Deris. 2019. Effect of Urtica dioica Extract on Three Dental Caries Bacteria in Vitro. Eighth International Green Gold Conference.
3. Alirezalo, K., S. Heydari, A. Barghol, and M. Shafaghi. 2019. Effect of Nettle Leaf Extract in Combination with Polysiline Epsilon on the Qualitative Characteristics of Beef Fillets During Storage. The Third International Congress and the 26^th National Congress of Food Science and Technology of Iran.
4. Besbes, S., C. Blecker, and C. Deroanne. 2004. Date seed oil: phenolic, tocopherol and sterol profiles. Journal of Food Lipids 11 (4): 251-265. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1745-4522.2004.01141.x
5. Blomstedt, M., and M. Mitikkae. 2007. Simplified modification of bleached softwood pulp with carboxymethyl cellulose. Appita: Technology, Innovation, Manufacturing, Environment 60 (4): 309-314.
6. Dehghan, B. E., and Z. Raftani Amiri. 2018. The effect of ginger and urban almonds on nanocapsule properties of orange peel essence. Food Science and Technology 15 (79): 157-169.
7. Gülçin, I., Öİ. Küfrevioǧl, M. Oktay, and ME. Büyükokuroǧlu. 2004. Antioxidant, antimicrobial, antiulcer and analgesic activities of nettle (Urtica dioica). Journal of Ethnopharmacology 90 (2-3): 205-215. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jep.2003.09.028
8. Heidari, R., N. Dolatabadzadeh, and J. Khalafi. 2004. Anthocyanin pigments of Siahe Sardasht grapes.
9. Hurter, R. W., and P. Eng. 1998. Will nonwoods become an important fiber resource for North America? Proceedings of the World Wood Summit: 31 August-2 Sept 1998.
10. Ivani, A., M. Safari, and A. Hedayatipoor. 2015. Comparison of direct planting methods of germinated rice (machine and manual) with transplanting. Journal of Agricultural Machinery 4 (1): 108-115. (In Persian). http://doi.org/10.22067/jam.v4i1.33172
11. Jafari, S. M., E. Assadpoor, and B. Bhandari. 2008. Encapsulation efficiency of food flavours and oils during spray drying. Drying Technology 26 (7): 816-835. DOI: https://doi.org/10.1080/07373930802135972
12. Jahanshahi, S., A. Abdulkhani, K. Doosthoseini, and A. Shakeri. 2016. Study of physical and mechanical properties of produced strawboard using bio epoxy tannins resin. Iranian Journal of Wood and Paper Industries 7 (2): 271-282.
13. Johansson, C., R. Beatson, and J. Saddler. 2000. Fate and influence of western red cedar extractives in mechanical pulping. Wood Science and Technology 34 (5): 389-401. DOI: https://doi.org/10.1007/s002260000051
14. Kamrani, A., A. Naghinejad, and F. Attar. 2011. Biodiversity and ethnobutane of medicinal flora of southern slopes of Alborz wetlands. National Conference on Medicinal Plants.
15. Karazhiyan, H., S. M. A. Razavi, G. O. Philips, Y. Fang, S. Al-Assaf, K. Nishinari. 2011. Physicochemical aspects of hydrocolloid extract from the seeds of Lepidium sativum. International Journal of Food Science & Technology 46 (5): 1066-1072. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2011.02583.x
16. Kavalali, G. 2003. An introduction to Urtica (botanical aspects). In: Urtica. CRC Press: 17-27.
17. Latibari, A. 2012. Investigation of chemical-mechanical pulp production of wheat straw. Iranian Journal of Wood and Paper Sciences 26. (In Persian):
18. Li, X.-L., D.-L. Meng, J. Zhao, Y.-L. Yang. 2014. Determination of synthetic phenolic antioxidants in essence perfume by high performance liquid chromatography with vortex-assisted, cloud-point extraction using AEO-9. Chinese Chemical Letters 25 (8): 1198-1202. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cclet.2014.03.005
19. Liang, C., H. Zhan, B. Li, S. Fu. 2011. Characterization of bamboo SCMP alkaline extractives and the effects on peroxide bleaching. BioResources 6 (2): 1484-1494.
20. Monfared, M., H. Resalati, R. Dashtbani, and A. Tatari. 2018. The effect of esterase on reduction of bitumen extractants in chemical-mechanical pulp (CMP) bleached and un bleached.
21. Mortazavian, A., M. Azizi, and S. Sohrabvandi. 2011. A Review on the Use of Edible Wrappers in Food. Journal of Food Science and Technology 7 (1).
22. Nazarnejad, N., M. Matani, and G. Asadpour. 2018. Effect of alum and chitosan on the structure of white water out of paper mesh and paper properties.
23. Nikkhah, F., F. Sefidkon, and E. Sharifi Ashoorabadi. 2009. The effect of distillation methods and plant growth stages on the essential oil content and composition of Thymus vulgaris Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research 25 (3): 309-320. DOI: https://doi.org/10.22092/ijmapr.2009.7146
24. Niknejad, H., and A. Asgharian. 2015. Determination of antibacterial and antioxidant activity and identifying chemical compounds of Urtica dioica leaf essence as a potent antibacterial agent. Pajoohandeh Journal 20 (4): 234-239.
25. Phillips, G. O., and P. A. Williams. 2009. Handbook of hydrocolloids, Elsevier.
26. Razavizadeh, B. B. M., F. Khan Mohammadi, S. N. Azizi. 2014. Comparative study on properties of rice bran oil microcapsules prepared by spray drying and freeze drying. Research and Innovation in Food Science and Technology 3 (2): 97-114. DOI: https://doi.org/10.22101/jrifst.2014.08.23.321
27. Rowell, R. M. 1996. Opportunities for composites from agro-based resources, CRC Press Inc, Boca Raton, FL.
28. Sanuja, S., A. Agalya, M. J. Umapathy. 2015. Synthesis and characterization of zinc oxide–neem oil–chitosan bionanocomposite for food packaging application. International Journal of Biological Macromolecules 74: 76-84. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2014.11.036
29. Shariat, E., H. Hoseyni, and A. Shariar. 2014. Antibacterial effect of aqueous extract of Urtica dioica on food spoilage bacteria. National Conference on Passive Defense in Agriculture.
30. Shegokar, R., and R. H. Müller. 2010. Nanocrystals: industrially feasible multifunctional formulation technology for poorly soluble actives. International Journal of Pharmaceutics 399 (1-2): 129-139. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2010.07.044
31. Sjostrom, E. 1993. Wood chemistry: fundamentals and applications, Gulf professional publishing.
32. TAPPI test method – 1992-93 – TAPPI press
33. Vickers, N. J. 2017. Animal communication: when i’m calling you, will you answer too? Current biology 27(14): R713-R715. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.05.064
34. Von Bernuth, H. et al. 2008. Pyogenic bacterial infections in humans with MyD88 deficiency. Science 321(5889): 691-696. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1158298
35. World food situation, FAO cereal supply and demand brief. 2018. Food and Agriculture Organization of United Nations (FAO). Available at: http://www.fao.org/world food situation/csdb/en/.
36. Van der Harst, E., J. Potting, C. Kroeze. 2014. Multiple data sets and modelling choices in a comparative LCA of disposable beverage cups. Science of the Total Environment 494: 129-143. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.06.084