Abstract:
จุดประสงค์ของงานวิจัยนี้ คือ การสกัดและศึกษาคุณสมบัติของไมโครคริสตัลไลน์ เซลลูโลสจากกากมันสำปะหลัง โดยใช้วิธีการสกัดด้วยอะไมเลส การฟอกขาวด้วยโซเดียมคลอไรต์และไฮโดรไลซิสด้วยกรดซัลฟิวริกตามลำดับ จากผลการทดลองพบว่า ในขั้นตอนการสกัดเซลลูโลสด้วยอะไมเลสและการฟอกขาว ได้ปริมาณเซลลูโลสเพิ่มขึ้นจากร้อยละ 20 เป็น 50 ในขณะที่ปริมาณแป้งและลิกินนลดลงจากร้อยละ 61 เป็น 7.20 และ 4.11 เป็น 0.68 ตามลำดับ การวิเคราะห์คุณสมบัติของเส้นใยด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี แสดง พีคของเซลลูโลสที่เด่นขึ้นเมื่อผ่านขั้นตอนการสกัดเซลลูโลส การศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยา ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด แสดงพื้นผิวของเส้นใยมีลักษณะขรุขระ ซึ่งเป็นผลจากการกำจัดองคประกอบที่ไม่ใช่เซลลูโลสในระหว่างขั้นตอนการสกัด ในส่วนของการเตรียมไม โครคริสตัลไลน์เซลลูโลสจากเซลลูโลสที่สกัดได้ ผลการทดลองจากภาพถ่ายกล้องจุลทรรศน์ อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่า ไมโครคริสตัลไลน์เซลลูโลสมีขนาดประมาณ 50 ไมโครเมตร นอกจากนี้ ผลของไฮโดรไลซิสต่อค่าความเป็นผลึกและความเสถียรทางความรู้อนโดยศึกษาด้วย เครื่องเอกซเรย์ดิฟแฟรกชั้นและเทอร์โมกราวิเมตริกแอนาไลซิสตามลำดับพบว่า ค่าความเป็นผลึกของไมโครคริสตัลไลน์เซลลูโลสมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับ เซลลูโลสที่สกัดได้ โดย เพิ่มขึ้นจากร้อยละ 47 เป็น 70-80 ตามลำดับ ในขณะที่การวิเคราะห์ความเสถียรทางความรู้อน แสดงค่าอุณหภูมิของการสลายตัวสูงสุดอยู่ในช่วง 335-345 องศาเซลเซียส โดยสภาวะไฮโดรไลซิสที่ความเข้มข้นกรดซัลฟิวริก 1 นอร์มอล อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส เวลา 30 นาที มีค่าความเป็นผลึกและความเสถียรทางความรู้อนสูงสุดเท่ากับ ร้อยละ 78.17 และ 344 องศาเซลเซียส ตามลำดับ
The aim of this study was to extract and characterize microcrystalline cellulose (MCC) from cassava bagasse (CB) using by amylase treatment, sodium chlorite bleaching and sulfuric acid hydrolysis. Cellulose extraction by amylase treatment and sodium chlorite bleaching showed the cellulose content continuously increased from 20 to 50%, while starch and lignin content decreased from 61 to 7.20% and 4.11 to 0.68%, respectively. The fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis revealed the dominant peaks related to cellulose during extraction processes. The morphological analysis by scanning electron microscopy (SEM) exhibited the rough surface due to the removal of non-cellulosic compounds during extraction processes. Moreover, SEM image presented the size of MCC about 50 micrometer. Moreover, the effects of sulfuric acid hydrolysis on crystallinity and thermal stability were carried out by X-ray diffraction and thermogravimetric analysis (TGA), respectively. The crystallinity of MCC was higher than that of bleached fibers, with figures increased from 47 to 70-80%; whereas the temperature of maximum decomposition of MCC was in the range of 335-345 °C. Consequently, the MCC hydrolysed by 1 normal of sulfuric acid at 25 ºC for 30 minutes presented the highest crystallinity (78.17%) and thermal stability (344 ºC).