Сравнительная характеристика микрокристаллической целлюлозы, полученной из отходов рисового производства Казахстана

Авторы

  • Ainur Battalova Восточно-Казахстанский университет им. С.Аманжолова, г. Усть-Каменогорск, Казахстан; Научный центр композитных материалов, г. Алматы, Казахстан https://orcid.org/0000-0003-0002-5665
  • Zhanar Ibraeva Научный центр композитных материалов, г. Алматы, Казахстан; Казахский национальный педагогический университет им. Абая, г. Алматы, Казахстан
  • Sana Kabdrakhmanova Satbayev University, г. Алматы, Казахстан
  • Kydyrmolla Akatan Восточно-Казахстанский университет им. С.Аманжолова, г. Усть-Каменогорск, Казахстан
  • Esbol Shaimardan Научный центр композитных материалов, г. Алматы, Казахстан
  • Ansagan Demeukhan Восточно-Казахстанский университет им. С.Аманжолова, г. Усть-Каменогорск, Казахстан
  • Altynai Tursyngazykyzy Восточно-Казахстанский университет им. С.Аманжолова, г. Усть-Каменогорск, Казахстан
  • Madiar Beisebekov Научный центр композитных материалов, г. Алматы, Казахстан
  • Aida Maussumbayeva Жетысуский университет им. И. Жансугурова, Талдыкорган, Казахстан

DOI:

https://doi.org/10.15328/cb1386

Ключевые слова:

рисовая шелуха (РШ), органосольвентное окисление, микрокристаллическая целлюлоза (МКЦ), ИК спектрометр, кристаллическая структура

Аннотация

Разработка эффективных методов переработки реконструктивных биологических ресурсов и извлечения ценных материалов является одной из ключевых задач науки и производства. В данной работе определены оптимальные гидромодули и физико-химические характеристики микрокристаллической целлюлозы (МКЦ), полученной методом органосольвентного окисления рисовой шелухи (РШ), выращенной в разных регионах Казахстана: на юге (Кызылординская область) и юго-востоке (Алматинская область). Установлено, что выход и качественные показатели МКЦ зависят от климатогеографических особенностей региона, где произрастает исходное сырье. Для рисовой шелухи сорта Баканас (РШ-Б) эффективный гидромодуль составил 1:12 г/мл, а выход МКЦ - 45,0%, в то время как для рисовой шелухи сорта Кызылордин (РШ-К) гидро-модуль оказался равным 1:10 г/мл, а выход составил 52,58%. Процесс органосольвентного окисления не потребовал дополнительной предварительной обработки сырья. Было также установлено, что для делигнификации требуется 120 мин, при этом выход МКЦ в этом случае на 15-18% превышает выход целлюлозы, полученной щелочным методом. Таким образом, рисовая шелуха представляет собой перспективное альтернативное сырье для производства целлюлозы, а органосольвентный метод получения МКЦ является не только экономически эффективным, но и экологически чистым способом переработки.

Библиографические ссылки

1 Nakamura Y, Ono Y, Saito T, Isogai A (2019) Cellulose 26:6529–6541. Crossref

2 Arun V, Perumal EM, Prakash KA, Rajesh M, Tamilarasan K (2020) J Environ Chem Eng 8:104124. Crossref

3 K. Shukla S, C. Dubey;Ashutosh Tiwari G, Bharadvaja A (2013) Adv Mater Lett 4:714–719. Crossref

4 Saprykina LV (1990) Khimiya drevesiny 6:3-7. (In Russian)

5 Das AM, Ali AA, Hazarika MP (2014) Carbohydr Polym 112:342–349. Crossref

6 Islam MdS, Kao N, Bhattacharya SN, Gupta R, Bhattacharjee PK (2017) J Taiwan Inst Chem Eng 80:820–834. Crossref

7 Megbenu H, Azhikhanova Z, Ingkar G, Rakhimgaliyev N, Mels A, Kenzheshov A, et al. (2024) Eurasian Journal of Chemistry 29:96–105. Crossref

8 Yunus MA (2019) Jurnal Akta Kimia Indonesia (Indonesia Chimica Acta) 12:79. Crossref

9 (2023) Rice fields and production decreased in Kazakhstan [Qazaqstanda küriş alqabı men öndirisi azaydı]. Web-source: URL . (Published 06 May 2023) (In Kazakh)

10 (2020) Utilizes rice waste [Küriş qaldığın kädege jaratadı] Web-source: URL . (Published 21 October 2020) (In Kazakh)

11 Hayatun A, Jannah M, Ahmad A, Taba P (2020) J Phys Conf Ser 1463:012009. Crossref

12 Collazo-Bigliardi S, Ortega-Toro R, Chiralt Boix A (2018) Carbohydr Polym 191:205–215. Crossref

13 ANDALIA R, RAHMI R, JULINAWATI J, HELWATI H (2020) Jurnal Natural 20:6–9. Crossref

14 Johar N, Ahmad I, Dufresne A (2012) Ind Crops Prod 37:93–99. Crossref

15 Marin DC, Vecchio A, Ludueña LN, Fasce D, Alvarez VA, Stefani PM (2015) Fibers and Polymers 16:285–293. Crossref

16 Ahmad Z, Roziaizan NN, Rahman R, Mohamad AF, Wan Ismail WIN (2016) MATEC Web of Conferences 47:05013. Crossref

17 Akatan K, Kabdrakhmanova S, Kuanyshbekov T, Ibraeva Z, Battalova A, Joshy KS, et al. (2022) Cellulose 29:3787–3802. Crossref

18 Battalova AK, Kabdrakhmanova SK, Akatan K, Beisebekov MM, Kantay N, Ibraeva ZhE, et al. (2023) International Journal of Biology and Chemistry 16:78–86. Crossref

19 Freitas PAV, González-Martínez C, Chiralt A (2023) Carbohydr Polym 312:120805. Crossref

20 Sharma N, Allardyce BJ, Rajkhowa R, Agrawal R (2023) Sci Rep 13:16327. Crossref

21 Nzereogu PU, Omah AD, Ezema FI, Iwuoha EI, Nwanya AC (2023) Hybrid Advances 4:100111. Crossref

22 Nasir A, Adrus N, Bohari SPM (2022) Cellulose Chemistry and Technology 56:911–928. Crossref

23 Samsalee N, Meerasri J, Sothornvit R (2023) Carbohydrate Polymer Technologies and Applications 6:100353. Crossref

24 Onoja DA, Ahemen I, Iorfa TF (2019) J Appl Phys 11:80-87. Crossref

25 Morcali MH, Zeytuncu B, Yucel O (2013) Materials Research 16:528–538. Crossref

26 Lazzari LK, Zimmermann MVG, Perondi D, Zampieri VB, Zattera AJ, Santana RMC (2019)Materials Research. Crossref

27 Saleh ME, El-Refaey AA, Mahmoud AH (2016) Soil and Water Research 11:53–63. Crossref

28 Cao Y, Tan H (2004) J Mol Struct 705:189–193. Crossref

29 Zghari B, Hajji L, Boukir A (2018) J Mater Environ Sci 9(2):641-654. Crossref

30 Kian LK, Jawaid M, Ariffin H, Alothman OY (2017) Int J Biol Macromol 103:931–940. Crossref

31 Haafiz MKM, Hassan A, Zakaria Z, Inuwa IM (2014) Carbohydr Polym 103:119–125. Crossref

32 Trifol J, Sillard C, Plackett D, Szabo P, Bras J, Daugaard AE (2017) Cellulose 24:107–118. Crossref

33 Kačuráková M, Smith AC, Gidley MJ, Wilson RH (2002) Carbohydr Res 337:1145–1153. Crossref

34 Cichosz S, Masek A (2020) Materials 13:4573. Crossref

35 French AD (2014) Cellulose 21:885–896. Crossref

36 Podgorbunskikh EM, Bychkov AL, Bulina N V., Lomovskii OI (2018) Journal of Structural Chemistry 59:201–208. Crossref

37 Yussuf AA, Massoumi I, Hassan A (2010) J Polym Environ 18:422–429. Crossref

Загрузки

Опубликован

2024-12-31

Как цитировать

Battalova, A., Ibraeva, Z., Kabdrakhmanova, S., Akatan, K., Shaimardan, E., Demeukhan, A., … Maussumbayeva, A. (2024). Сравнительная характеристика микрокристаллической целлюлозы, полученной из отходов рисового производства Казахстана. Вестник КазНУ. Серия химическая, 113(4), 14–23. https://doi.org/10.15328/cb1386

Выпуск

Раздел

Органическая химия и химия полимеров

Похожие статьи

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.