به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "آنزیم ها" در نشریات گروه "جنگلداری"

تکرار جستجوی کلیدواژه «آنزیم ها» در نشریات گروه «کشاورزی»
جستجوی آنزیم ها در مقالات مجلات علمی
  • الهام جافریان، بابک پیله ور*، مجید توکلی
    مقدمه و هدف

    خشکی بر رشد گیاهان تاثیر می گذارد و به یک مشکل جدی در سراسر جهان تبدیل شده است. درک نحوه واکنش گیاهان به خشکی بسیار مهم است. در شرایط خشک، احتمال زیادی وجود دارد که جنگل ها در معرض تنش های مختلف قرار گیرند. درختان به دو روش فیزیکی و شیمیایی از خود در برابر تنش خشکی دفاع می کنند. دفاع فیزیکی شامل افزایش تراکم ساختارهایی مانند تیغه ها، خارها و کرک ها است، اما واکنش های شیمیایی شامل تولید پاسخ های فیزیولوژیک است که به عنوان یک سد دفاعی در برابر عوامل محیطی عمل می کنند. بلوط ها نسبت به خشکی و گرما مقاوم هستند و این ویژگی در شرایط خشکسالی به پاسخ های فیزیولوژیکی آنها مربوط می شود. پاسخ گونه غالب بلوط ایرانی (Quercus brantii) در جنگل های زاگرس، به خشکسالی های اخیر نشان از حساسیت بالای این گونه دارد. پاسخ به تنش خشکی در درختان بالغ و چند ساله نسبت به نهال های همان گونه متفاوت است. برخی از ساز و کارهای فیزیولوژیک در تغییرات درونی درختان در پاسخ به تنش ها تاثیرگذار هستند. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر تنش خشکی بر روی صفات فیزیولوژیک درختان بالغ بلوط در شرایط مطلوب و تنش در محیط طبیعی است.

    مواد و روش ها

    این تحقیق بر روی درختان چندساله بلوط ایرانی به مدت دو سال (1399- 1401) در محیط طبیعی جنگل در مجتمع کشت و صنعت فجر صفا واقع در 10 کیلومتری شهرستان خرم آباد انجام شد. آزمایش به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با سه سطح تنش خشکی انجام شد. تنش خشکی شامل سطح تیمار خشکی و ممانعت از رسیدن هر گونه رطوبتی به خاک در طی این دو سال (پوشاندن با پلاستیک سفید)، رطوبت دهی به خاک (آبیاری درختان با هر 10 روز یک بار) و درختان شاهد اجرا شد. جامعه آماری در این پژوهش 120 اصله درخت و در هر گروه 30 درخت است. در پایان آزمایش در 20 شهریور 1401، از هر یک از این درختان در ارتفاع معین دو متری از اطراف طوقه در چهار جهت جغرافیایی اصلی برگ های آنها جدا و به آزمایشگاه منتقل شد. با اندازه گیری وزن تر، وزن تورژسانس و وزن خشک محتوای نسبی آب برگ محاسبه شد. سپس برای تعیین کمیت خصوصیات فیزیولوژیکی، برگ ها به مدت 72 ساعت در دمای 70 درجه سانتی گراد در آون خشک شده و به صورت پودر درآمد. سپس اندازه پرولین، قندهای محلول و نامحلول، آنزیم ها (پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و آسکوربات اکسیداز) و مقدار کاروتنوئید، کلروفیل a، b و کل بعد از اتمام دوره در درختان هر سه تیمار اندازه گیری شد.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس نشان داد که سطوح مختلف تیمارها اثر معنی داری در سطح 05/0 بر مقدار پرولین، محتوای نسبی آب برگ و آنزیم ها (پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و آسکوربات اکسیداز) داشتند. در مقابل، اختلاف معنی داری در سطح 05/0 بین تیمارهای مختلف از نظر قندهای محلول، نامحلول و رنگدانه های فتوسنتزی (کاروتنوئید، کلروفیل a، b و کل) مشاهده نشد. محتوای نسبی آب برگ بیشترین تفاوت را در بین سطوح مختلف تیمار نشان داد. با افزایش تنش خشکی، روند کاهشی در مقدار محتوای نسبی آب برگ و روند افزایشی در مقدار پرولین، قند محلول، قند نامحلول، آنزیم ها (سوپراکسیددیسموتاز، پراکسیداز و آسکوربات اکسیداز) و رنگیزه های فتوسنتزی (کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و کاروتنوئید) مشاهده شد. بیشترین مقدار پرولین در تیمار گروه شاهد و کمترین مقدار آن در گروه آبیاری- شده مشاهده شد. محتوای نسبی آب برگ، پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز بیشترین مقدار را در گروه تحت آبیاری نشان دادند. در تنش شدید، قندهای محلول و قندهای نامحلول نسبت به گروه شاهد افزایش پیدا کرد. میزان پرولین در گروه شاهد بیشترین مقدار را نشان داد.

    نتیجه گیری کلی:

     با توجه به نتایج این پژوهش درختان بالغ تمایل به حفظ کربوهیدرات ها و قندها دارند. این پژوهش می تواند مقدار سازگاری درختان بلوط بالغ را با شرایط فعلی و مطلوب (مقایسه شاهد با درختان آبی) و مقدار مقاومت درختان بالغ در سال های کم بارندگی (مقایسه شاهد با درختان تحت تنش) را آشکار سازد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که درختان بالغ بلوط ایرانی می توانند تا حدودی با افزایش پرولین و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی در برابر آسیب های ناشی از تنش خشکی مقاومت کنند. همچنین با توجه به نتایج این پژوهش در مقایسه با پژوهش های قبلی، نهال ها در شرایط تنش بیشتر از تغییرات کربوهیدرات ها و قندهای محلول رنج می برند درحالی که درختان بالغ تمایل به حفظ کربوهیدرات ها و قندها دارند. یافته های این پژوهش به عنوان راهبرد مدیریت جنگل برای متخصصان جنگل و ذی نفعان بسیار مرتبط است. به طورکلی، نتایج نشان می دهد که یک رابطه هدفمند بین پاسخ به تنش خشکی و فیزیولوژی گیاهی وجود دارد. می توان نتیجه گرفت که وضعیت اقلیمی توده های بلوط ایرانی عامل مهمی است که باید مورد توجه مدیران جنگل ها که مسئولیت برنامه های مدیریت جنگل های غرب کشور را برعهده دارند، قرار گیرد.

    کلید واژگان: آنزیم ها, پرولین, رنگیزه های فتوسنتزی, محتوای نسبی آب برگ
    Elham Jaferyan, Babak Pilehvar *, Majid Tavakoli
    Introduction and Objective

    Drought significantly impacts plant growth and has become a critical global concern. Understanding how plants respond to drought is essential. Under arid conditions, forests are prone to experiencing various types of stress. Trees protect themselves from drought stress through both physical and chemical defenses. Physical defenses include increasing the density of structures like leaves, thorns, and hairs, while chemical defenses involve producing physiological responses that serve as protective barriers against environmental factors. Oaks are known for their resistance to drought and heat, which is attributed to their physiological responses during dry conditions. The reaction of the dominant species of Persian oak (Quercus brantii) in the Zagros forests to recent droughts suggests that this species is highly sensitive to these conditions. The response to drought stress in mature, multi-year-old trees differs from that of seedlings of the same species. Certain physiological mechanisms influence the internal changes in trees as they react to stress. Therefore, the objective of this study is to examine the effects of drought stress on the physiological traits of mature oak trees under both optimal and stressful natural conditions.

    Materials and Methods

    This research was conducted on multi-year-old Persian oak trees over two years (2020-2022) in the natural forest environment of the Fajr Safa agro-industrial complex, located 10 kilometers from Khorramabad city. The experiment followed a completely randomized block design with three levels of drought stress. Drought treatments included a severe drought treatment (where the soil was completely covered with white plastic to prevent any moisture from reaching it for two years), moderate soil moisture treatment (with irrigation every 10 days), and a control group. The statistical sample included 120 trees, divided into 30 trees for each treatment group. On September 10, 2022, at the end of the experiment, leaves were collected from each tree at a fixed height of two meters around the trunk, from all four cardinal directions, and were taken to the laboratory. By measuring fresh weight, turgid weight, and dry weight, the relative water content of the leaves was calculated. To further analyze physiological traits, the leaves were dried in an oven at 70°C for 72 hours and ground into a powder. The following were measured in trees across all three treatment groups: proline levels, soluble and insoluble sugars, enzyme activity (peroxidase, superoxide dismutase, and ascorbate oxidase), as well as the amounts of carotenoids, chlorophyll a, chlorophyll b, and total chlorophyll.

    Findings

    The analysis of variance results indicated that different treatment levels had a significant effect at the 0.05 level on the amounts of proline, relative water content of the leaves, and the activities of enzymes (peroxidase, superoxide dismutase, and ascorbate oxidase). However, no significant difference at the 0.05 level was observed between treatments regarding soluble sugars, insoluble sugars, and photosynthetic pigments (carotenoids, chlorophyll a, chlorophyll b, and total chlorophyll). Among the treatment levels, the relative water content of the leaves showed the most variation. As drought stress increased, the relative water content of the leaves decreased, while proline, soluble sugars, insoluble sugars, enzymes (superoxide dismutase, peroxidase, and ascorbate oxidase), and photosynthetic pigments (chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, and carotenoids) showed an increasing trend. The highest proline levels were found in the control group, with the lowest observed in the irrigated group. Relative water content, peroxidase, and superoxide dismutase activity were highest in the irrigated group. Under severe drought stress, levels of proline, soluble sugars, and insoluble sugars increased compared to the control group.

    Conclusion

    Based on the results of this study, mature oak trees tend to preserve carbohydrates and sugars under stress. This research highlights the adaptability of mature oak trees to both optimal conditions (comparing control with irrigated trees) and their resilience during dry periods (comparing control with stressed trees). The findings indicate that mature Persian oak trees can resist drought stress to some extent by increasing proline and antioxidant enzyme activity. Compared to previous studies, where seedlings showed greater vulnerability to changes in carbohydrates and soluble sugars under stress, mature trees seem to conserve their carbohydrates and sugars. These findings are highly relevant for forest management strategies and can inform forest specialists and stakeholders. Overall, the results suggest a strong relationship between drought stress responses and plant physiology. It can be concluded that the climatic conditions affecting Persian oak stands are critical and should be a major consideration for forest managers responsible for developing management programs for the western forests of the country.

    Keywords: Enzymes, RWC, Proline, Photosynthetic Pigments
  • ایمان اکبرپور*
    سابقه و هدف

    بازیافت فرآورده های مختلف کاغذی و مقوا می تواند بخش عمده کمبود مواد اولیه سلولزی موردنیاز برای تولید خمیروکاغذ را تامین کند و از نظر اقتصادی و زیست محیطی می تواند حایز اهمیت باشد. استفاده از خمیرکاغذ بازیافتی در کاغذسازی موجب کاهش کیفیت کاغذ نهایی می شود. لذا استفاده از پیش تیمار آنزیمی به طور مجزا یا توالی های ترکیبی و همچنین رنگ بری خمیرکاغذ می تواند در بهبود ویژگی های کیفی کاغذ نهایی حاصل از خمیرکاغذ بازیافتی موثر واقع شود. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر پیش تیمار آنزیمی با توالی ترکیبی سلولاز و لاکاز بر قابلیت رنگ بری خمیرکاغذ حاصل با پراکسید هیدروژن انجام شده است و ویژگی های کیفی خمیرکاغذ نهایی بعد از فرآیند رنگ بری مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    در ابتدا مخلوط کاغذهای روزنامه و مجله باطله با استفاده از پیش تیمار آنزیمی (توالی ترکیبی سلولاز و لاکاز) و همچنین روش متداول شیمیایی مرکب زدایی شدند. پیش تیمار آنزیمی در قالب تیمارهای آزمایشی C1L1 (مصرف آنزیم سلولاز: 1/0 درصد و مدت زمان: 10 دقیقه؛ مصرف آنزیم لاکاز: 20u و مدت زمان: 120 دقیقه)، C1L2 (مصرف آنزیم سلولاز: 1/0 درصد و مدت زمان: 10 دقیقه؛ مصرف آنزیم لاکاز: u40 و مدت زمان: 120 دقیقه)، C2L1 (مصرف آنزیم سلولاز: 1/0 درصد و مدت زمان: 20 دقیقه؛ مصرف آنزیم لاکاز: 20u و مدت زمان: 120 دقیقه) و C2L2 (مصرف آنزیم سلولاز: 1/0 درصد و مدت زمان: 20 دقیقه؛ مصرف آنزیم لاکاز: u40 و مدت زمان: 120 دقیقه) تحت شرایط مشخص فرآیندی انجام گرفت. همچنین نمونه خمیرکاغذ شاهد (بدون افزودن مواد شیمیایی یا آنزیم) و خمیرکاغذ مرکب زدایی شده به روش متداول شیمیایی تهیه شدند. در ادامه رنگ بری خمیرکاغذهای مرکب زدایی شده با استفاده از سیستم رنگ بری با پراکسید هیدروژن شامل 2% پروکسید هیدروژن، 2% هیدروکسید سدیم، 2% سیلیکات سدیم، 2/0% کی لیت کننده DTPA و 1/0% سولفات منیزیم در داخل کیسه های پلاستیکی مجزا تحت شرایط فرآیندی درصد خشکی 10%، دمای 70 درجه سانتی گراد و مدت زمان 2 ساعت در حمام بخار آب انجام گرفت. در پایان ویژگی های نوری و مقاومتی خمیرکاغذهای رنگ بری شده مورد ارزیابی قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج ارزیابی خمیرکاغذهای رنگ بری شده با پراکسید هیدروژن پس از مرکب زدایی با روش متداول شیمیایی و توالی های پیش تیمار آنزیمی سلولاز و لاکاز نشان داد که استفاده از پیش تیمار آنزیمی با توالی سلولاز و لاکاز در مرکب زدایی، عملکرد کلی فرآیند رنگ بری با پراکسید هیدروژن را بهبود می بخشد و در مقایسه با خمیرکاغذ از پیش مرکب زدایی شده به روش متداول شیمیایی، کاغذهای با ویژگی های نوری و مقاومتی به مراتب بهتری را بعد از رنگ بری نتیجه داده است. پیش تیمارهای C2L2 و C2L1 در بین تیمارهای ترکیبی آنزیمی بعد از رنگ بری با پراکسید هیدروژن، به ترتیب منجر به بهبود درجه روشنی به میزان 12/11 درصد (افزایش حدود 5 واحد) و 5/9 درصد (افزایش حدود 4 واحد) شدند. سفیدی کاغذ نیز در این پیش تیمارها به ترتیب به میزان 92/31 درصد و 54/24 درصد (افزایش حدود 9 و 6 واحد) افزایش یافته و زردی کاغذها نیز به ترتیب به میزان 19/40 و 25/44 درصد و ماتی کاغذ به ترتیب 74/37 و 97/23 درصد کاهش یافتند. همچنین، در تیمارهای آزمایشی C2L1 و C2L2، شاخص کششی کاغذ به ترتیب 17/29 درصد و 64/35 درصد (به ترتیب Nm/g 64/40 و Nm/g 7/38، طول پارگی به ترتیب 42/64 درصد و 99 درصد (km 92/5 و km 89/4) و شاخص ترکیدگی کاغذ نیز به ترتیب به میزان 85/70 درصد و 37/92 درصد (به ترتیب mN.m2/g 81/3 و kPa.m2/g 29/4) افزایش یافتند. شاخص های پارگی کاغذ در این تیمارها به طور متوسط در حدود mN.m2/g 82/6 و mN.m2/g 62/6 تعیین شدند که در مقایسه با خمیرکاغذ مرکب زدایی شده شیمیایی پس از رنگ بری کمی کمتر است اما در پیش تیمار با توالی ترکیبی C2L1 ، شاخص پارگی تقریبا معادل خمیرکاغذ مرکب زدایی شده شیمیایی به دست آمد.

    کلید واژگان: خمیرکاغذ بازیافتی, آنزیم سلولاز, آنزیم لاکاز, توالی آنزیمی, قابلیت رنگ بری خمیرکاغذ
    Iman Akbarpour *
    Background and Objectives

    The recycling of different paper and paperboard products can supply the major shortage of cellulosic raw materials needed for the production of pulp and paper, and it can be important from the economic and environmental point of view. Using recycled pulp in papermaking reduces the quality of the final paper. Therefore, the use of enzyme pre-treatment separately or combined sequences as well as pulp bleaching can be effective in improving the quality properties of the final paper obtained from recycled pulp. This research was conducted with the aim of investigating the effect of enzyme pre-treatment with cellulase and laccase sequence on the bleachability of the resulting pulp with hydrogen peroxide, and the quality of the final pulp after bleaching system were investigated.

    Materials and Methods

    At first, the mixture of waste newspaper and magazine papers were deinked using enzyme pre-treatment (combined sequence of cellulase and laccase) as well as conventional chemical method. Enzymatic pre-treatment was done as experimental treatments C1L1 (cellulase usage: 0.1% and duration time: 10 minutes; laccase usage: 20u and duration time: 120 minutes), C1L2 (cellulase usage: 0.1% and duration time: 10 minutes; laccase usage: 40u and duration time: 120 minutes), C2L1 (cellulase usage: 0.1% and duration time: 20 minutes; laccase usage: 20u and duration time: 120 minutes) and C2L2 (cellulase usage: 0.1% and duration time: 20 minutes; laccase usage: 40u and duration time: 120 minutes) under specific process conditions. Also, control pulp (without adding chemicals or enzymes) and chemically deinked pulp samples were also prepared and then bleaching of deinked pulp was accomplished using hydrogen peroxide bleaching system including 2% hydrogen peroxide, 2% sodium hydroxide, 2% sodium silicate, 0.2% DTPA chelating agent and 0.1% magnesium sulfate in separate plastic bags under process conditions of 10% consistency, 70°C temperature and 2 hours in a water bath. At the end, the optical and strength characteristics of the bleached pulp were evaluated.

    Results

    The results of the evaluation of bleached pulp with hydrogen peroxide after deinking with conventional method and also cellulase and laccase enzyme pre-treatment sequences showed that the use of enzyme pre-treatment in deinking improves the overall performance of the hydrogen peroxide bleaching process and resulted in the papers with better optical and strength characteristics after bleaching compared to pulp pre-deinked by conventional chemical method. C2L2 and C2L1 pre-treatments in combined enzymatic treatments after bleaching with hydrogen peroxide led to an improvement in brightness by 11.12% (increase of about 5 units) and 9.5% (increase of about 4 units), respectively. In these pretreatments, the whiteness of the paper increased by 31.92% and 24.54% (an increase of about 9 and 6 units), respectively. Also, the yellowness of the paper decreased by 40.19% and 44.25%, respectively, and the opacity of the paper reduced by 37.74% and 23.97%, respectively. Also, in experimental runs of C2L1 and C2L2, the paper tensile index increased 29.17% and 35.64%, respectively (40.64 Nm/g and 38.7 Nm/g, respectively), breaking length enhanced by 64.42% and 99%, respectively (5.92 km and 4.89 km), and the paper burst index also increased by 70.85% and 92.37% (3.81 mN.m2/g and 4.29 kPa.m2/g), respectively. The tear indices of paper in these runs were determined on average about 6.82 mN.m2/g and 6.62 mN.m2/g, which are a little lower compared to the chemically deinked pulp after bleaching, but in the pretreatment with the combined sequence C2L1, the tear index of paper was almost equivalent to that of chemically deinked pulp.

    Keywords: Recycled pulp, cellulase, Laccase, Enzymatic sequence, Pulp bleachability
  • محمدهادی آریایی منفرد *، حسین رسالتی، رضا دشتبانی خضری، علی اصغر تاتاری، محمد قلی نژاد
    سابقه و هدف
    یکی از مشکلات متداول در فرآیند کاغذسازی، وجود ترکیبات و فرآورده های جانبی ناخواسته از قبیل قیر، مواد چسبناک و آلودگی های خارجی در کاغذ می باشد، که هر یک از این مواد ممکن است از منابع مختلفی به وجود آیند. وجود مواد آبگریز مانند موم ها، چربی ها، اسیدهای چرب، اسیدهای رزینی، هیدرو کربن ها و... در چوب به عنوان ماده اولیه برای خمیرسازی عامل چنین مشکلاتی می باشد. قیر واژه ای است که در ضمن فرآیند کاغذسازی به وجود می آید و می تواند مشکلات قابل توجهی را به همراه داشته باشد. عمده ترین تاثیرات مخرب قیرها شامل مسدود شدن نمد آبگیری و چسبیدن به توری یا سیلندرهای خشک کن است که در نهایت موجب توقف های مکرر در ماشین کاغذ و یا لکه های چسبناک در محصول نهایی شود. امروزه نیز برخی از مواد برای رفع این مشکلات در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است.
    مواد و روش ها
    در این پژوهش، ابتدا خمیر CMP رنگبری نشده و رنگبری شده توسط سه حلال تولوئن، اتانول و دی کلرو متان استخراج شده و ترکیبات استخراجی موجود در آن به لحاظ کمی و کیفیاندازه گیری شد. در مرحله بعد این خمیر توسط 2/0 واحد آنزیم استراز به ازاء هر گرم خمیر در محیط آبی (H2O) و 8 درصد خشکی و دمای 50 درجه سانتی گراد به مدت 45 دقیقه همراه با عمل هم زدن مکانیکی تیمار شد. تیمار آنزیمی برای هر یک از خمیرهای رنگبری شده و رنگبری نشده به صورت جداگانه انجام شد و سپس تاثیرات ایجاد شده در خمیرها با استفاده از کروماتوگرافی گازی/ طیف سنجی جرمی (GC/MS)، مورد بررسی قرار گرفتند.
    یافته ها
    به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که در تیمار استفاده شده با حلال اتانول، فرآیند رنگ بری سبب افزایش مقدار آلکان ها، مشتقات 1و2 بنزن دی کربوکسیلیک اسید، الکل ها، ترکیبات سیلیس دار و به مقدار جزئی آلدهیدها شده و همچنین کاهش استر اسیدهای چرب، مشتقات فنولی و کتون ها را در پی داشته است. روند فوق در حضور آنزیم نیز وجود دارد، با این استثنا که کتون ها مشاهده نشده اند و ترکیبات سیلیسیم دار و اسیدهای چرب افزایش داشته اند. افزایش ترکیبات سیلیس دار به خاطر سه ترکیب حاصل از آنزیم است. در تیمار استفاده شده با حلال دی کلرومتان، رنگبری موجب افزایش آلکان ها، کتون ها و ترکیبات سیلیس دار و کاهش اسیدهای چرب، استر اسیدهای چرب، مشتقات 1و2 بنزن دی کربوکسیلیک اسید، آلکن ها، آلدهیدها و مشتقات فنولی شده است. روند فوق برای حضور آنزیم نیز وجود دارد به استثنای آلدهیدها، الکل ها، مشتقات فنولی، کتون ها و آمیدها که در هیچ کدام از دو خمیر مشاهده نشده-اند که نشان از تخریب آنها دارد. در تیمار استفاده شده با حلال تولوئن، اثر رنگبری به صورت افزایش هالوآلکان ها، استر اسیدهای چرب، مشتقات 1و2 بنزن دی کربوکسیلیک اسید و آلدهیدها و کاهش مقدار آلکان ها و مشتقات فنولی مشاهده شده است. در اثر استفاده از آنزیم در این حلال و در خمیر رنگبری نشده، مقادیر بیشتری از مشتقات 1و2 بنزن دی کربوکسیلیک اسید، آلدهید و الکل وجود دارد.
    نتیجه گیری
    با توجه به نتایج به دست آمده از تاثیرتیمار آنزیمی بر خمیر CMP به کمک ستگاه GC/MS، می توان اذعان داشت که آنزیم استراز عملکرد قابل توجهی در تغییر ترکیبات شیمیایی استخراج شده با حلال های مورد استفاده داشته است.
    عمده ترکیبات فرار قیر در غیاب آنزیم و با حلال اتانول و تولوئن، مشتقات 1و2 بنزن دی کربوکسیلیک اسید هستند. در حضور آنزیم و در حلال اتانول نیز این ترکیبات عمده بودند. در حضور آنزیم و در حلال تولوئن، آلدهیدها بیشترین درصد نسبی را دارا هستند. آلکان ها، در خمیر رنگ بری شده و در حلال دی کلرومتان شاخص بودند. نتایج نشان داد در تیمار استفاده شده با حلال اتانول، فرآیند رنگ بری سبب افزایش مقدار آلکان ها، مشتقات 1و2 بنزن دی کربوکسیلیک اسید، الکل ها، ترکیبات سیلیس دار و به مقدار جزئی آلدهیدها شده و همچنین کاهش استر اسیدهای چرب، مشتقات فنولی و کتون ها را در پی داشته است.
    کلید واژگان: آنزیم استراز, خمیر کاغذ شیمیایی, مکانیکی, قیر, طیف سنجی جرمی, کروماتوگرافی گازی
    Mohammad Hadi Aryaie Monfared *, Hossein Resalati, Aliasghar Tatari
    Background And Objectives
    One of the common problems in the papermaking process is compounds and unwanted by-products such as pitch, sticky and foreign pollution in paper that each of these materials may come from various sources. The wood as raw material for pulping is an agent of these problems; because wood have contained hydrophobic materials such as wax, lipids, fatty acids, resin acids, hydrocarbons and etc. Pitch is the term that produce in the papermaking process and leads to considerably problems. The main destructive impacts of pitch, including blocking and hang lace to felt dewatering or drying cylinders occurs that creates holes in the paper. Nowadays, some of the material to removal these problems on an industrial scale is used.
    Material and
    Methods
    In this study, after obtaining extractive compounds from bleached and unbleached CMP pulp, pulp were treated by 0.2 units, equivalent of 0.001 g of esterase enzyme in the water condition (H2O) and consistency of 8% at 50 0C for 45 min with mechanical mixing. Enzyme treatment for the unbleached and bleached pulp was done as separation stage; therefore, the effect of enzyme treatments in pulps using gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) was studied.
    Results
    Generally, results of this study showed that treatment use with ethanol solvent, bleaching process leads to increasing the amount alkanes, 1 and 2 benzene di-carboxylic acid derivatives, alcohols, silica compounds and minor amounts of aldehydes and as well as lower the esters fatty acids, phenolic and ketones derivatives. There is also a trend in the presence of the enzyme except that ketones were not in pulp and fatty acids increased. Increase of silica compounds is due to three combinations of enzymes. In treatment with use of di-chloromethane solvent, bleaching process leads to increase of alkanes, ketones and silica compounds and reducing the fatty acids, esters of fatty acids, 1 and 2 benzene di-carboxylic acid derivatives, alkenes, aldehydes and phenolic derivatives. There is also a trend for the enzymes with the exception of aldehydes, alcohols, phenolic derivatives, ketones and amides not observed in any of the two pulp that of their destruction. In treatment with use of toluene solvent, the impact of bleaching as increasing of halo-alkanes, esters of fatty acids, 1 and 2 benzene di-carboxylic acid derivatives and aldehydes and reducing of alkanes and phenolic derivatives not observed. The use of enzymes in this solvent and in the unbleached pulp, high amounts of 1 and 2 benzene di-carboxylic acid derivatives, aldehydes and alcohols was presence in pulp.
    Conclusion
    According to the results obtained from GC/MS, it can be said that esterase enzyme has good performance relatively compared to solvents. As previously mentioned the deposition of extractives in pulp and paper equipment leads to reduce the run-ability of the papermaking machine, causing a tear in the paper and eventually disability of operations and is involved in major economic losses. Triglycerides wood, especially in the factories that used softwoods as raw material, play an important role in in the formation of pitch deposits. Therefore, the use of enzyme systems could have a key role in controlling of pitch.
    Keywords: Esterase enzyme, Chemical, mechanical pulp, Pitch, Mass spectrometry, Gas chromatography
  • مقدسه اکبری، ایمان اکبرپور، حسین رسالتی، منیره ایمانی
    در این پژوهش، تاثیر استفاده از غلظت های مختلف آنزیم پکتیناز در مرکب زدایی کاغذ روزنامه باطله بررسی شده است. کاغذ روزنامه باطله تحت شرایط خشکی 5 درصد به مدت 10 دقیقه در دستگاه پراکنده ساز (تعداد دور 26500) به خمیرکاغذ تبدیل شد. تیمار آنزیمی خمیرکاغذ روزنامه بازیافتی تحت شرایط ثابت (خشکی10 درصد، زمان تیمار20 دقیقه، محدوده pH 5-5/ 4) در غلظت های مختلف 05/ 0، 1/ 0، 2/ 0، 3/ 0، 5/ 0 درصد آنزیم پکتیناز (براساس وزن خشک کاغذ باطله) انجام شد. ویژگی های نوری، فیزیکی و مکانیکی کاغذهای استاندارد (g/cm2 60) ساخته شده از خمیرکاغذهای تیمار شده با غلظت های مختلف آنزیم پکتیناز در مقایسه با کاغذهای ساخته شده از خمیرکاغذ شاهد (خمیرکاغذ تیمار نشده با پکتیناز) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که استفاده از آنزیم پکتیناز در مرکب زدایی کاغذ روزنامه باطله در مقایسه با خمیرکاغذ شاهد به اندکی افزایش در درجه روشنی و زردی و کاهش ماتی کاغذ منجر شد. با افزایش غلظت آنزیم پکتیناز از 05/ 0 به 2/ 0 درصد، درجه روشنی به 83/ 43 درصد ایزو (حدود 1 درصد افزایش) بهبود یافت و زردی کاغذ به 61/ 18 درصد ایزو (حدود 5/ 3 درصد) کاهش پیدا کرد. در غلظت های بیشتر از 3/ 0 درصد پکتیناز، درجه روشنی کاغذ کاهش یافت و به زردی کاغذ افزوده شد. بیشترین ماتی کاغذ (49/ 99 درصد ایزو) با استفاده از 5/ 0 درصد آنزیم پکتیناز به دست آمد. نتایج مقایسه ویژگی های فیزیکی کاغذهای ساخته شده نشان داد که با افزایش مصرف آنزیم پکتیناز، مقاومت به عبور هوا و دانسیته کاغذ بهبود یافت. همچنین، تیمار خمیرکاغذ با 3/ 0 درصد آنزیم پکتیناز در مقایسه با خمیرکاغذ شاهد، کاغذهای با بیشترین مقادیر شاخص مقاومت به پارگی و ترکیدن را نتیجه داد.
    کلید واژگان: آنزیم پکتیناز, کاغذ روزنامه باطله, مرکب زدایی, ویژگی های نوری, ویژگی های مکانیکی
    Moghadase Akbari, Iman Akbarpour, Hossein Resalati, Monireh Imani
    In this research, the effect of different concentrations of Pectinase has been investigated on deinking of old newspaper (ONP). ONP re-pulped at 5% consistency for 10 min in disintegrator (with 2650 rpm). Enzymatic treatment of recycled ONP pulp was done under constant conditions (10% consistency, duration time of 20 min, pH range of 4.5-5) at different Pectinase concentrations (0.05, 0.1, 0.2, 0.3 and 0.5% based on oven-dry weight of waste paper). The optical and physical properties of the standard paper (60 g/m2) made from treated pulps with different concentrations of Pectinase were evaluated in comparison with paper produced from control pulp (untreated ONP pulp by Pectinase). The results showed that using Pectinase in deinking of ONP led to a slight increase in the brightness and the yellowness and decrease the opacity. The brightness was improved to 43.83 ISO% (about one percent increase), but the yellowness decreased to 18.61 ISO% (about 3.5 percent) with increase in Pectinase dosage from 0.05% to 0.2%. The brightness reduced and the yellowness increased at higher concentrations than 0.3% Pectinase. The highest opacity (99.49 ISO%) was achieved using 0.5% Pectinase. The results of physical properties showed that, paper air resistance and density improved with increase in Pectinase dosage. Also treatment of pulp with 0.3% Pectinase has been resulted in the papers with higher burst and tear indices compared to control pulp.
    Keywords: Pectinase, Deinking, Old newsprint, Optical properties, mechanical properties
  • مریم ابراهیمی، امید رمضانی، مهدی رحمانی نیا، حسین کرمانیان، محمد امین عندلیبیان
    افزایش کیفیت کاغذهای بازیافتی دغدغه همیشگی صنعت بازیافت کاغذ بوده و در این زمینه تحقیقات زیادی انجام شده است. در این مقاله، تاثیر استفاده از آنزیم آمیلاز در مرحله خمیرکاغذسازی کارتن های کنگره ای باطله (OCC) بررسی شد. همچنین، تاثیر pHهای اسیدی، خنثی و قلیایی در مرحله پیش خیساندن OCC (شامل پیش خیساندن اولیه در درصد خشکی 3 درصد به مدت 6 ساعت در pHهای مختلف و پیش خیساندن ثانویه در دمای 60 درجه سانتی گراد به مدت 18 ساعت با حفظ pH) بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی (مقاومت در برابر عبور هوا، مقاومت به کشش، مقاومت به ترکیدن، مقاومت به پاره شدن، و مقاومت به تا خوردن) کاغذ بازیافتی و تاثیر بر عملکرد آنزیم آمیلاز در مرحله خمیرکاغذسازی مطالعه شد. پیش خیساندن بر بهبود تمامی ویژگی های مقاومتی کاغذ تاثیر مثبت داشت و در pH قلیایی بیشترین کارایی را در بهبود مقاومت ها نتیجه داد. نتایج نشان داد که در تیمارهای بدون پیش خیساندن، استفاده از آنزیم آمیلاز سبب بهبود ویژگی های مکانیکی (به جز مقاومت به پاره شدن) شده، اما اثر این آنزیم در تیمارهای پیش خیسانده شده، در تمامی سطوح pH، بر ویژگی های مقاومتی از نظر آماری معنی دار نبوده است. نتایج نشان داد که آثار مستقل تیمارهای پیش خیساندن و قلیایی بر ویژگی های مقاومتی در مقایسه با تیمار آنزیمی شدیدتر است. از نظر آماری هیچ کدام از تیمارها بر مقاومت در برابر عبور هوا تاثیر معنی داری نداشتند.
    کلید واژگان: آنزیم آمیلاز, پیش خیساندن, کاغذ بازیافتی, ویژگی های فیزیکی, ویژگی های مقاومتی
    Maryam Ebrahimi, Omid Ramezani, Mehdi Rahmaninia, Hossein Kermanian, Mohammad Amin Andalibian
    Upgrading recycled fiber properties has been a constant concern in pulp and paper industry. In this respect many researches has been applied. The present paper has been considered the effect of Amylase enzyme in pulping stage of old corrugated container (OCC). Also، pre-soaking of OCC (first step of pre-soaking for 6 hours in 3% consistency in different pH(s) and second step of pre-soaking at 60˚C for 18 hours with constant pH) in acid، neutral and alkaline pH on physical and mechanical properties (air resistence، tensile index، burst index، tear index and fold) of recycled paper and its effect on Amylase performance was investigated. Soaking itself improved mechanical properties. Alkaline pH pre-soaking had the most efficient effect on the mechanical properties. The results indicated that α-Amylase treatment improved the mechanical properties (except tear index) in the non-soaked samples but Amylase treatment had no significant effect on the soaked samples in the experimented pH ranges. The results showed that independent effects of soaking and alkaline treatments had superior effect on mechanical properties compared to enzymatic treatment. Statistically، none of treatments had significant effects on air resistence.
    Keywords: amylase enzyme, physical properties, pre, soaking, recycled paper, strength properties
  • ایمان اکبرپور، حسین رسالتی
    این تحقیق برای ارزیابی پتانسیل آنزیم سلولاز در بهبود ویژگی های فیزیکی و قابلیت زه کش خمیرکاغذ OCC انجام شد. خمیرکاغذ OCC با درصد خشکی 10 درصد، تحت شرایط ثابت درجه حرارت °C50، مدت زمان60 دقیقه، و محدوده 5/45/5 pH در سطوح مختلف 05/0، 1/0، 2/0، 3/0، و 5/0درصد (بر اساس وزن خشک خمیرکاغذ) با آنزیم سلولاز پیش تیمار شد. همچنین، خمیرکاغذهای OCC در زمان های مختلف 30، 90، 120، و150 دقیقه در غلظت ثابت سلولاز (3/0 درصد) به طور مجزا پیش تیمار آنزیمی شدند. در ادامه، خمیرکاغذهای پیش تیمار شده با آنزیم، در دور ثابت 2000 پالایش مکانیکی شدند. نتایج نشان داد پیش تیمار آنزیمی بدون اعمال پالایش موجب افزایش درجه روانی خمیرکاغذ به میزان حدود 22 درصد در مقایسه با نمونه شاهد (خمیرکاغذ تیمار نشده با درجه روانیml، CSF 470) شد. استفاده از 3/0 و 5/0 درصد به طور مشترک بیشترین درجه روانی (ml، CSF 600) را نتیجه داد. با افزایش مصرف آنزیم سلولاز از 05/0 درصد به 3/0 درصد، کاغذهای با ضخامت کمتر و دانسیته بیشتر حاصل آمد و در مصرف بیشتر (5/0 درصد) دانسیته کاغذ کاهش یافت. در خمیرکاغذ OCC پالایش نشده، استفاده از زمان کوتاه تر تیمار آنزیمی (30 تا 60 دقیقه)، خمیرکاغذهای با دانسیته و مقاومت به عبور هوای بیشتری را نتیجه داد. حداکثر درجه روانی خمیرکاغذ (ml، CSF 645) در مدت زمان 90 دقیقه به دست آمد. افزایش مصرف آنزیم همراه با پالایش، موجب بهبود درجه روانی خمیرکاغذ شد و بهترین سطح مصرف آنزیم در محدوده 1/0 05/0 درصد پیشنهاد می شود.
    کلید واژگان: آنزیم سلولاز, پالایش خمیرکاغذ, خمیرکاغذ OCC, قابلیت زه کش, ویژگی های فیزیکی
    Iman Akbarpour, Hossein Resalati
    This research was done to evaluate of cellulase potential to improve the physical properties and drainability of OCC pulp. The OCC pulp with 10% consistency was treated enzymatically under constant conditions of temperature 50°C for 60 min and pH range of 5-5. 5 by different levels of 0. 05، 0. 1، 0. 2، 0. 3 and 0. 5% from cellulase (based on oven dry weight of waste paper). Also OCC pulps were separately pre-treated at different times of 30، 90، 120 and 150 min at given cellulase charge (0. 3%). In addition، enzyme pre-treated OCC pulps were refined mechanically at constant revolution of 2000 rpm. The results showed that without employing refining، enzymatic pre-treatment caused to improve the pulp freeness by about 22% proportional to control sample (non enzyme treated pulp with 470 ml، CSF). Using 0. 3% and 0. 5% were resulted as same as the highest freeness (600 ml، CSF). With increase in cellulase charge from 0. 05 to 0. 3%، the paper with lower calliper and higher density was resulted. Also، in unrefined OCC pulp، use of shorter duration of enzymatic treatment (30-60 min) was resulted in a pulp with higher density and air resistance. Maximum freeness (645 ml، CSF) was attained at 90 min. Increasing the enzyme level followed by refining caused to improve pulp freeness and a range of 0. 05-0. 1% cellulase is advisable as the best level of enzyme usage.
    Keywords: OCC pulp, Cellulase enzyme, Pulp refining, Drainability, Physical properties
  • حسین رسالتی، محمدهادی آریایی منفرد *

    مرکب زدایی کاغذهای مخلوط باطله اداری به روش متداول شیمیایی، علاوه بر مصرف زیاد مواد شیمیایی و انتشار قابل ملاحظه آلودگی های زیست محیطی، دارای کارآیی به نسبت کمی است. از سوی دیگر، مرکب زدایی آنزیمی کارآیی مرکب زدایی را، حتی با کاهش آلودگی های زیست محیطی افزایش می دهد ولی ممکن است باعث کاهش ویژگی های مقاومتی خمیر کاغذ مرکب زدایی شده گردد. در این مقاله ویژگی های فیزیکی و مقاومتی خمیر کاغذ مرکب زدایی شده آنزیمی مخلوط کاغذهای باطله اداری، به دست آمده از تیمارهای برتر از نظر کارآیی مرکب زدایی با استفاده از آنزیم سلولاز تجاری به دست آمده از قارچ Aspergillus niger، با نمونه های برتر به دست آمده از تیمار شیمیایی و شاهد مقایسه شدند. نتایج نشان داد که کاغذهای دست ساز به دست آمده از خمیر کاغذهای مرکب زدایی شده به روش آنزیمی نسبت به تیمار شیمیایی دارای ضخامت و حجم ویژه کم تری بودند ولی از نظر ویژگی های مقاومتی تفاوت معنی داری با نمونه های به دست آمده از تیمار شیمیایی نشان ندادند. در نتیجه به دلیل کارآیی بهتر مرکب زدایی و نیز ویژگی های فیزیکی و مقاومتی قابل قبول، مرکب زدایی آنزیمی به عنوان جایگزین مناسبی برای روش متداول شیمیایی برای مرکب زدایی کاغذهای مخلوط باطله اداری توصیه می گردد.

    کلید واژگان: مرکب زدایی آنزیمی, مرکب زدایی شیمیایی, آنزیم سلولاز, ویژگی فیزیکی, ویژگی مقاومتی
    H. Resalati, M.H. Aryaie Monfared

    Mixed office waste deinking by conventional chemical process, other than having higher chemical consumption and considerable emission of environmental pollutions, has relatively lower deinking efficiency. On the other hand, enzymatic deinking increases deinking efficiency even at reduced environmental pollutions, but it may reduce the strength properties of deinked pulp. At present paper, the physical and strength properties of mixed office waste enzymatic deinked pulps, selected from superior enzymatic treatments in terms of deinking efficiency using commercial cellulase enzyme from Aspergillus niger, were compared with the selected superior samples of chemical deinking treatments and the reference sample. The results showed that, the hand sheets of enzymatic deinked pulps, in comparison with chemical deinking, had lower caliper and bulk but without having significant differences with chemically deinked pulps in terms of the strength properties. As a result, because of its better deinking efficiency and also acceptable physical and strength properties, enzymatic deinking was recommended, as a proper substitute of conventional chemical deinking, for deinking of mixed office waste papers.

    Keywords: Enzymatic deinking, Chemical deinking, Cellulase, Physical properties, Strength properties
  • مرتضی عبدالله بیک مرندی، حسین رسالتی، احمدرضا سراییان، محمدهادی آریایی منفرد
    در این پژوهش تاثیر استفاده از آنزیم زایلاناز تجاری در پیش رنگ بری خمیر کرافت باگاس بررسی گردید. آنزیم زایلاناز به دست آمده از قارچ Trichoderma viride در مقادیر 5، 10، 25 و 50 واحد و سطح زمانی 2 ساعت بر خمیر کاغذ تاثیر داده شد و سپس رنگ بری خمیر با توالی 2ED1D (دی اکسید کلر 4، 6، 8 و 10 درصد + استخراج قلیایی + دی اکسید کلر 2 درصد بر حسب کلر فعال) انجام گردید. نتایج نشان داد که تیمار آنزیمی موجب افزایش معنی دار (01/0P<) درجه روشنی، ماتی و کاهش معنی دار (01/0P<) درجه زردی، عدد کاپا و میزان دور پالایش برای رسیدن به درجه روانی مشخص خمیرهای رنگ بری شده شد. بیش ترین درجه روشنی و ماتی و کم ترین عدد کاپا مربوط به تیمار آنزیمی U25 می باشد، که به ترتیب اختلاف معنی داری در حدود 1/13، 46/1 درصد و 23/2 واحد در مقایسه با تیمار شاهد دارد. کم ترین درجه زردی خمیرهای رنگ بری شده مربوط به تیمار آنزیمی U50 می باشد که اختلاف معنی داری در حدود 32/7 درصد در مقایسه با تیمار شاهد دارد. با توجه به نتایج به دست آمده، تیمار آنزیمی U25 به عنوان تیمار بهینه آنزیمی پیشنهاد می شود.
    کلید واژگان: باگاس, خمیر کرافت, آنزیم زایلاناز, ویژگی های نوری, زیست رنگ بری
    M. A.B. Marandi, H. Resalati, A.R. Saraeian, M.H. Aryaie Monfared
    The effect of commercial xylanase enzyme in prebleaching of bagasse kraft pulp was investigated. Xylanase enzyme from Trichoderma viride was added to pulp at various doses of 5, 10, 25 and 50 IU/g pulp for reaction time 2h and then the enzyme treated pulp was bleached in D1ED2 sequences (using Dioxide chlorine 4, 6, 8, 10% + Alkaline extraction + Dioxide chlorine 2% as active chlorine). The results showed that enzymatic treatment improved brightness and opacity and decreased yellowness, kappa number and revolution of refiner for given freeness of bleached pulp significantly (P<0.01). Maximum of brightness and opacity and minimum of kappa number were related to 25IU/g pulp treatment, which had about 13.1%, 1.46% and 2.23 unit significant difference in comparison with those of the control sample, respectively. Minimum of yellowness was related to 50IU/g pulp treatment which had about 7.32% significant difference as compared with control sample. Regard to the obtained results, the 25IU/g pulp treatment could be suggested as optimum treatment.
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال