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酵素処理されたトマト植物からのリグノセルロース系繊維。酵素処理されたトマト植物からのリグノセルロース系繊維：特性評価と板紙製造への応用
Lignocellulosic fibres from enzyme-treated tomato plants: Characterisation and application in paperboard manufacturing.
PMID: 32535208 DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.06.077.
抄録
リグノセルロース系原料は、バイオポリマーの天然資源として多くの産業分野で利用されている。本研究では、トマト植物のアグリ廃棄物を酵素処理（ペクチナーゼ、ヘミセルラーゼ、キシラナーゼ、ラッカース）し、そこに含まれる高分子マトリックスを回収し、良質な繊維を得ることを目的とした。酵素処理した繊維中のセルロース含量は、未処理の繊維と比較して25％増加し、ヘミセルロースとリグニンはかなり減少していた。SEMでの形態学的分析では、繊維の清浄度とフィブリル化が確認された。さらに、繊維の熱プロファイル、吸水率、パルプ粘度は組成の変化によって強く影響を受けた。酵素処理されたサンプルから製造された板紙は、対照と比較して引張試験を行った際に剛性の増加を示した。したがって、繊維のパルプ化における酵素の使用は、持続可能な材料の設計に応用できる可能性がある。
Lignocellulosic raw materials are being utilised in many industrial sectors as a natural source of interesting biopolymers. In the present research, tomato plant agri-waste, were subjected to an enzymatic treatment (pectinase, hemicellulase, xylanase and laccase) with the aim of recovering polymeric matrices contained therein and obtain a good quality fibre. The cellulose content in the enzyme-treated fibres was enriched of 25% compared to the untreated, and a fair reduction in hemicellulose and lignin was registered. Morphological analyses at SEM demonstrated the cleanliness and fibrillation of fibres. Moreover, the thermal profile, water absorption and pulp viscosity of fibres was strongly affected by the composition changes. The paperboard manufactured from an enzymatically treated sample showed increased stiffness when subjected to tensile testing respect to the control. Therefore, the use of enzyme in fibre pulping has a potential application in the design of sustainable materials.
Copyright © 2020. Published by Elsevier B.V.