Ананас химический состав: Калорийность Ананас. Химический состав и пищевая ценность. — Спортивное питание Кемерово. Интернет магазин спортивного питания. SportNutrition.

Содержание

Ананас — химический состав, пищевая ценность, БЖУ

Вес порции, г { { Поштучно { { В стаканах { {

1 шт — 905,0 г2 шт — 1 810,0 г3 шт — 2 715,0 г4 шт — 3 620,0 г5 шт — 4 525,0 г6 шт — 5 430,0 г7 шт — 6 335,0 г8 шт — 7 240,0 г9 шт — 8 145,0 г10 шт — 9 050,0 г11 шт — 9 955,0 г12 шт — 10 860,0 г13 шт — 11 765,0 г14 шт — 12 670,0 г15 шт — 13 575,0 г16 шт — 14 480,0 г17 шт — 15 385,0 г18 шт — 16 290,0 г19 шт — 17 195,0 г20 шт — 18 100,0 г21 шт — 19 005,0 г22 шт — 19 910,0 г23 шт — 20 815,0 г24 шт — 21 720,0 г25 шт — 22 625,0 г26 шт — 23 530,0 г27 шт — 24 435,0 г28 шт — 25 340,0 г29 шт — 26 245,0 г30 шт — 27 150,0 г31 шт — 28 055,0 г32 шт — 28 960,0 г33 шт — 29 865,0 г34 шт — 30 770,0 г35 шт — 31 675,0 г36 шт — 32 580,0 г37 шт — 33 485,0 г38 шт — 34 390,0 г39 шт — 35 295,0 г40 шт — 36 200,0 г41 шт — 37 105,0 г42 шт — 38 010,0 г43 шт — 38 915,0 г44 шт — 39 820,0 г45 шт — 40 725,0 г46 шт — 41 630,0 г47 шт — 42 535,0 г48 шт — 43 440,0 г49 шт — 44 345,0 г50 шт — 45 250,0 г51 шт — 46 155,0 г52 шт — 47 060,0 г53 шт — 47 965,0 г54 шт — 48 870,0 г55 шт — 49 775,0 г56 шт — 50 680,0 г57 шт — 51 585,0 г58 шт — 52 490,0 г59 шт — 53 395,0 г60 шт — 54 300,0 г61 шт — 55 205,0 г62 шт — 56 110,0 г63 шт — 57 015,0 г64 шт — 57 920,0 г65 шт — 58 825,0 г66 шт — 59 730,0 г67 шт — 60 635,0 г68 шт — 61 540,0 г69 шт — 62 445,0 г70 шт — 63 350,0 г71 шт — 64 255,0 г72 шт — 65 160,0 г73 шт — 66 065,0 г74 шт — 66 970,0 г75 шт — 67 875,0 г76 шт — 68 780,0 г77 шт — 69 685,0 г78 шт — 70 590,0 г79 шт — 71 495,0 г80 шт — 72 400,0 г81 шт — 73 305,0 г82 шт — 74 210,0 г83 шт — 75 115,0 г84 шт — 76 020,0 г85 шт — 76 925,0 г86 шт — 77 830,0 г87 шт — 78 735,0 г88 шт — 79 640,0 г89 шт — 80 545,0 г90 шт — 81 450,0 г91 шт — 82 355,0 г92 шт — 83 260,0 г93 шт — 84 165,0 г94 шт — 85 070,0 г95 шт — 85 975,0 г96 шт — 86 880,0 г97 шт — 87 785,0 г98 шт — 88 690,0 г99 шт — 89 595,0 г100 шт — 90 500,0 г

1 ст — 165,0 г2 ст — 330,0 г3 ст — 495,0 г4 ст — 660,0 г5 ст — 825,0 г6 ст — 990,0 г7 ст — 1 155,0 г8 ст — 1 320,0 г9 ст — 1 485,0 г10 ст — 1 650,0 г11 ст — 1 815,0 г12 ст — 1 980,0 г13 ст — 2 145,0 г14 ст — 2 310,0 г15 ст — 2 475,0 г16 ст — 2 640,0 г17 ст — 2 805,0 г18 ст — 2 970,0 г19 ст — 3 135,0 г20 ст — 3 300,0 г21 ст — 3 465,0 г22 ст — 3 630,0 г23 ст — 3 795,0 г24 ст — 3 960,0 г25 ст — 4 125,0 г26 ст — 4 290,0 г27 ст — 4 455,0 г28 ст — 4 620,0 г29 ст — 4 785,0 г30 ст — 4 950,0 г31 ст — 5 115,0 г32 ст — 5 280,0 г33 ст — 5 445,0 г34 ст — 5 610,0 г35 ст — 5 775,0 г36 ст — 5 940,0 г37 ст — 6 105,0 г38 ст — 6 270,0 г39 ст — 6 435,0 г40 ст — 6 600,0 г41 ст — 6 765,0 г42 ст — 6 930,0 г43 ст — 7 095,0 г44 ст — 7 260,0 г45 ст — 7 425,0 г46 ст — 7 590,0 г47 ст — 7 755,0 г48 ст — 7 920,0 г49 ст — 8 085,0 г50 ст — 8 250,0 г51 ст — 8 415,0 г52 ст — 8 580,0 г53 ст — 8 745,0 г54 ст — 8 910,0 г55 ст — 9 075,0 г56 ст — 9 240,0 г57 ст — 9 405,0 г58 ст — 9 570,0 г59 ст — 9 735,0 г60 ст — 9 900,0 г61 ст — 10 065,0 г62 ст — 10 230,0 г63 ст — 10 395,0 г64 ст — 10 560,0 г65 ст — 10 725,0 г66 ст — 10 890,0 г67 ст — 11 055,0 г68 ст — 11 220,0 г69 ст — 11 385,0 г70 ст — 11 550,0 г71 ст — 11 715,0 г72 ст — 11 880,0 г73 ст — 12 045,0 г74 ст — 12 210,0 г75 ст — 12 375,0 г76 ст — 12 540,0 г77 ст — 12 705,0 г78 ст — 12 870,0 г79 ст — 13 035,0 г80 ст — 13 200,0 г81 ст — 13 365,0 г82 ст — 13 530,0 г83 ст — 13 695,0 г84 ст — 13 860,0 г85 ст — 14 025,0 г86 ст — 14 190,0 г87 ст — 14 355,0 г88 ст — 14 520,0 г89 ст — 14 685,0 г90 ст — 14 850,0 г91 ст — 15 015,0 г92 ст — 15 180,0 г93 ст — 15 345,0 г94 ст — 15 510,0 г95 ст — 15 675,0 г96 ст — 15 840,0 г97 ст — 16 005,0 г98 ст — 16 170,0 г99 ст — 16 335,0 г100 ст — 16 500,0 г

Ананас

Штук0,1
Стаканов0,6 кусочками
1 стакан — это сколько?
Вес с отходами196,1 г Отходы: сердцевина 8%, султан (розетка с листьями) 16% и обрезки 26% (49% от веса). В расчётах используется вес только съедобной части продукта.

Ананас — описание, состав, калорийность и пищевая ценность

50 килокалорий

Ананас — популярная и культивируемая по всему миру сельскохозяйственная культура. Плоды овальной или цилиндрической формы в созревшем виде покрыты очень плотной восковой оболочкой. В зависимости от сорта она может быть окрашена в различные оттенки желтого, красного и даже зеленого цветов. В любом случае внутри находится сочная ярко желтая мякоть с характерным ароматом и интенсивным сладким вкусом.

Калорийность

В 100 граммах ананаса содержится около 49 ккал.

Состав

Химический состав мякоти ананаса характеризуется высоким содержанием моно- и дисахаридов, витаминов (B9, C), макро- (калий, кальций, магний, натрий, фосфор) и микроэлементов (железо).

Как готовить и подавать

Благодаря сладкому вкусу, ананас употребляется в пищу преимущественно в свежем виде. Мякоть этих фруктов уже сама по себе является прекрасным десертным блюдом, однако куда чаще используется при приготовлении салатов, кондитерских и хлебобулочных изделий, соусов, варенья, пудингов, йогуртов, мороженого, мясных блюд и, конечно же, напитков, как алкогольных, так и безалкогольных. Не меньшей популярностью отличаются консервированные ананасы, также нашедшие очень широкое применение в кулинарии, используясь в национальных кухнях многих стран мира.

Как выбирать

Поскольку для пищевых целей используются в основном спелые плоды ананаса, то при их выборе следует учитывать следующие факторы. Одним из них является ботва фруктов, которая должна быть густой, а ее листья — плотными и цельными, но при этом легко выдергиваться из плода. Также при выборе ананаса необходимо обратить внимание на корку ананаса, которая у спелых фруктов отличается твердостью и упругостью, при этом на ее поверхности не должно быть никаких повреждений, включая потемнения. Кроме того, нелишним будет похлопать ладонью по ананасу. Спелые фрукты должны издавать глухой звук.

Хранение

Наиболее предпочтительными условиями хранения ананаса являются температура 7-8 градусов, относительная влажность воздуха 80-90%, а также циркуляция воздуха. При соблюдении этих требований фрукты можно хранить на протяжении 4-6 недель.

Полезные свойства

Популярность ананаса, как лечебно-профилактического средства во многом обусловлена наличием в химическом в составе мякоти фермента бромелайна. Данное вещество по своим свойствам имеет много общего с желудочным пепсином, участвующим в расщеплении белков. Таким образом, употребление ананаса позволяет повысить ферментативную активность, оказав положительное воздействие на работу желудочно-кишечного тракта. Кроме того, эти фрукты окажутся полезными при сердечно-сосудистых заболеваниях, благодаря способности разрушать тромбы в кровеносных сосудах, а также нормализуют уровень содержания инсулина в крови.

Употребление ананаса повышает содержание в крови серотонина — гормона, притупляющего чувство голода. В свою очередь, марганец, также входящий в химический состав мякоти, стимулирует обмен протеинов и углеводов. И, конечно же, нельзя не отметить полезное воздействие аскорбиновой кислоты, содержащейся в ананасе в достаточно больших количествах. Благодаря этому, данный фрукт окажется эффективным при лечении различных простудных заболеваниях, оказывая на организм иммуностимулирующее, тонизирующее, противовоспалительное и бактерицидное воздействие.

Ограничения по употреблению

Индивидуальная непереносимость, склонность к аллергии, повышенная кислотность желудочного сока, гастрит, язва желудка и двенадцатиперстной кишки.

Ананас: состав, калорийность и пищевая ценность на 100 г

Углеводы 13,12 г

килокалорий

Общая информация

Вода 86 г

Энергетическая ценность 50 ккал

Энергия 209 кДж

Белки 0,54 г

Жиры 0,12 г

Неорганические вещества 0,22 г

Углеводы 13,12 г

Клетчатка 1,4 г

Сахар, всего 9,85 г

Углеводы

Сахароза 5,99 г

Глюкоза (декстроза) 1,73 г

Фруктоза 2,12 г

Минералы

Кальций, Ca 13 мг

Железо, Fe 0,29 мг

Магний, Mg 12 мг

Фосфор, P 8 мг

Калий, K 109 мг

Натрий, Na 1 мг

Цинк, Zn 0,12 мг

Медь, Cu 0,11 мг

Марганец, Mn 0,927 мг

Селен, Se 0,1 мкг

Витамины

Витамин С 47,8 мг

Тиамин 0,079 мг

Рибофлавин 0,032 мг

Никотиновая кислота 0,5 мг

Пантотеновая кислота 0,213 мг

Витамин B-6 0,112 мг

Фолаты, всего 18 мкг

Фолиевая кислота, пищевая 18 мкг

Фолиевая кислота, DFE 18 мкг

Холин, всего 5,5 мг

Бетаин 0,1 мг

Витамин A, RAE 3 мкг

Каротин, бета- 35 мкг

Витамин A, IU 58 МЕ

Витамин Е (альфа-токоферол) 0,02 мг

Токотриенол, альфа 0,02 мг

Витамин К (филлохинон) 0,7 мкг

Липиды

Жирные кислоты, насыщенные 0,009 г

16:0 0,005 г

18:0 0,003 г

Жирные кислоты, мононенасыщенные 0,013 г

16:1 недифференцированно 0,001 г

18:1 недифференцированно 0,012 г

Жирные кислоты, полиненасыщенные 0,04 г

18:2 недифференцировано 0,023 г

18:3 недифференцированно 0,017 г

Фитостеролы 6 мг

Аминокислоты

Триптофан 0,005 г

Треонин 0,019 г

Изолейцин 0,019 г

Лейцин 0,024 г

Лизин 0,026 г

Метионин 0,012 г

Цистин 0,014 г

Фенилаланин 0,021 г

Тирозин 0,019 г

Валин 0,024 г

Аргинин 0,019 г

Гистидин 0,01 г

Аланин 0,033 г

Аспарагиновая кислота 0,121 г

Глутаминовая кислота 0,079 г

Глицин 0,024 г

Пролин 0,017 г

Серин 0,035 г

Оригинальные рецепты с фото:

Ананас — калорийность, полезные свойства, польза и вред, описание

Калории, ккал:

Углеводы, г:

10.

Уникальный, всеми любимый фрукт – ананас – на самом деле является плодом крупно-хохолкового травянистого растения, родиной которого является Бразилия. В средней полосе ананасы выращивают в теплицах, но основными поставщиками по-прежнему остаются страны Южной Америки, Филиппины и Таиланд. Ананас представляет собой овальный крупный плод, состоящий из множества завязей, образующих шишковидное соплодие коричнево-зелёного цвета с жёлтыми вкраплениями. Сверху располагаются плотные тёмно-зелёные листья, которые имеют способность накапливать влагу. Ананас обладает ярко-выраженным ароматом, кисло-сладким вкусом, мякоть жёлтого цвета сочная, упругая и достаточно плотная.

Калорийность ананаса

Калорийность ананаса составляет 49 ккал на 100 грамм продукта.

Состав и полезные свойства ананаса

Мякоть ананаса содержит много грубых пищевых волокон, которые оказывают благотворное влияние на состояние пищеварительного тракта, нормализуя перистальтику и восстанавливая моторику кишечника. Вещество бромелин, которое содержится в спелых ананасах, является природным денатуратором белка, способствующим расщеплению белков животного происхождения. Поэтому советом съедать несколько долек ананаса после обильного мясного застолья не следует пренебрегать.

Плод содержит достаточное количество витамина С, точнее – 100 г ананаса покрывают 80% суточной нормы аскорбиновой кислоты. Известный факт, что железо лучше усваивается совместно с витамином С, поэтому, если мясо по каким-то причинам исключено из меню, то железо из растительной пищи можно получить лишь данным способом. Ананас полезен при заболеваниях сердечно-сосудистой системы и для укрепления стенок сосудов.

В ананасе присутствует марганец, который вместе с кальцием необходим для укрепления и восстановления костных тканей после повреждений.

Вред ананаса

Ананас может спровоцировать возникновение аллергических реакций, если плод есть в неумеренных количествах, то раздражение и жжение на губах появится у всех (calorizator). Не рекомендовано употреблять свежий ананас лицам с язвенной болезнью желудка, гастритами и повышенной кислотностью.

Выбор и хранение ананаса

При выборе ананаса обязательно нужно взять плод в руки, надавить на него – плод должен быть упругим, не продавливаться, не иметь тёмных пятен. Спелый ананас должен быть тяжёлым (иногда вес плода достигает 3-х килограмм), окрашенным в коричнево-жёлтый, зелёно-коричневый, жёлто-зелёный цвета, иметь насыщенный запах. Листья ананаса должны быть свежими на вид, не пожухлыми и сухими, если один или два при небольшом усилии вытаскиваются – плод зрелый, его можно приобретать.

Хранить ананас можно при комнатной температуре, в проветриваемом и лишённом попадания прямых солнечных лучей помещении, в течение 7-10 дней. Также ананас хорошо сохраняется в холодильнике, в отсеке для овощей и фруктов, две и более недели.

Ананас в похудении

Благодаря низкой калорийности и способностью расщеплять белки ананас входит в когорту лидеров продуктов для похудения. Ананасовая диета для похудения или ананасовая монодиета, еженедельный разгрузочный день на ананасах – выбор существует. Идеальный вариант – съедать несколько ломтиков ананаса после «тяжёлого» приёма пищи, если нет медицинских противопоказаний.

Как вырастить ананас дома

Если у вас от праздничного стола остались остатки ананаса, то можно попробовать вырастить ананас в домашних условиях. Для этого надо аккуратно вырезать или отрезать верхушку, поставить её в воду. Через некоторое время корешки прорастают, значит можно пересадить в землю.

Для пересадки необходимо выбрать небольшой горшок, размером чуть больше самого растения, которое будем пересаживать. В земле сделать углубление для высадки растения и в углубление необходимо добавить немного древесного угля, чтобы не было подгниения растения. До укоренения желательно накрыть растение банкой или укутать полиэтиленом.

Оптимальные условия для растения – это температура 23-28 °С, солнечное место без прямых лучей. Нельзя ставить растение на холодный подоконник, от этого оно может переохладиться и погибнуть. Ананас любит умеренный полив, с добавлением лимонной кислоты.

Укоренение растения происходит в течение 2-2,5 месяцев, об этом нам укажут новые листья, которые появятся на растении.

Пересаживать растение необходимо ежегодно, но размер горшка не должен быть сильно больше предыдущего, чтобы корни ананаса не разрастались. При правильном уходе ананаса может зацвести уже к 3-4 годам.

Ананас в кулинарии

Ананас хорош в свежем виде, плод можно просто нарезать сегментами или оригинально подать, выбрав различные виды нарезки, выложив в половинки или четвертинки ананаса холодные закуски. Спелый ананас отлично сочетается с птицей, бобовыми и морепродуктами, курица, запечённая с ананасами – классический рецепт праздничного полезного блюда. Из ананаса готовят сок, компоты, джемы и желе, дольками ананаса украшают мороженое и различные десерты, плод запекают на гриле или в духовке в качестве гарнира.

Узнать больше об ананасе можно из видео-ролика телепередачи «Жить здорово».

Специально для Calorizator.ru
Копирование данной статьи целиком или частично запрещено.

Ананас: химический состав, калорийность, полезные свойства

Ананас является тропическим травянистым растением, относящимся к семейству Бромелиевых. Представляет собой травянистое наземное растение, имеющее колючий стебель и листья. Плод ананаса имеет овальную или цилиндрическую форму, и состоит из многочисленных небольших частей соединенных вместе, а на его верхушке находится «корона» из листьев. Обладает большим количеством придаточных корней, развивающихся в листовых пазухах и поглощающих задерживающуюся там влагу. Плотная восковая оболочка спелого плода может быть темно зеленой, желтой, оранжево-желтой или красноватой. Ярко желтая мякоть ананаса обладает прекрасным вкусом и ароматом. Созревшие плоды ананаса могут достигать веса в 5 кг. Листья ананаса колючезубчатые, широколинейные, очень суккулентные и мясистые, покрыты толстым эпидермическим слоем. Могут вырастать до восьмидесяти сантиметров длиной.

Ананас — тропический фрукт родом из Бразилии и Парагвая. Именно оттуда началось распространение этого полезного фрукта по всему миру: в Азию, Африку и Европу. Выращивают ананасы на огромных плантациях, самые крупные из которых расположены на Гавайских островах (около 30% мирового производства), другими крупными экспортерами фрукта ананас являются Филиппины, Таиланд, Бразилия, Индия, Мексика, Китай и Кот-д’Ивуар. Общая площадь, занятая плантациями ананаса в мире, около 100 тыс. га и уступает только бананам и цитрусовым плодам.

При выборе ананаса, обратите внимание на его верхушку — если отдельные листья достаточно легко из нее вытягиваются, значит, плод уже спелый.

Ананас химический состав

В таблице приведены усредненные значения (питательные вещества, витамины, микроэлементы) из расчета на 100 грамм продукта.

Ананас является среднекалорийным продуктом — 46.5 кКал на 100 гр продукта.

Ананас полезные свойства для организма человека

Регулярное употребление ананаса снижает вязкость крови, что позволяет рекомендовать его для профилактики тромбозов и тромбофлебитов. Хорошим эффектом обладает употребление ананаса при гипертониях, болезнях почек и нарушениях сердечнососудистой деятельности.

Отмечено свойство ананаса уменьшать симптомы воспалительных заболеваний, к каким можно отнести синусит, пиелонефрит, ангину, плеврит, пневмонию и некоторые другие.

Плоды ананаса обладают свойством устранения атеросклеротических бляшек со стенок кровеносных сосудов, что в свою очередь создает высокоэффективную профилактику инфарктов миокарда и инсультов.

Регулярное употребление ананаса значительно уменьшает возникновение суставных и мышечных болей, а также приостанавливает развитие атеросклероза сосудов и нарушений функционирования поджелудочной железы.

Почти все лечебные свойства ананаса объясняются присутствием в его составе ценного вещества бромелайна. Для того, чтобы эффект от попадания бромелайна в организм был максимальным, ананас рекомендуется употреблять на голодный желудок. При попадании в организм совместно с пищей или после еды бромелайн способствует повышению ферментативной активности желудочного сока и действует в качестве пищеварительного фермента.

Также считается, что высококонцентрированные вытяжки из ананаса способны помочь при лечении онкологических заболеваний. Свойство веществ, содержащихся в ананасе, связывать свободные радикалы может являться хорошей профилактикой раковых болезней.

Применение данного фрукта ускоряет заживление ран и стимулирует пищеварительные функции.

Сок ананаса рекомендуют к употреблению при различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта (для повышения ферментативной активности желудочного сока), диспепсии, печени, суставов, заболеваниях почек, малокровии, после инфекционных болезней, сердечно-сосудистой системы, его назначают ослабленным детям как дополнительное средство при лечении переломов костей и заболеваний нервной системы.

Сок ананаса является одним из самых действенных средств для лечения и предотвращения цинги.

Сок, добываемый из листьев ананаса, используется в качестве глистогонного средства.

Ананас — противопоказания и вред

Противопоказано употребление ананаса людям с язвой желудка, гастритом или с повышенной кислотностью, так как он вызывает раздражение слизистой из-за своей высокой кислотности. Это же касается и зубов. Ананасовым соком лучше не злоупотреблять, чтобы сохранить зубную эмаль.

Особое внимание на вредные свойства ананаса стоит обратить беременным женщинам, которым крайне противопоказан ананасовый сок. В случае употребления незрелого или испорченного плода, существует риск для ребенка, так как незрелые или испорченные ананасы обладают абортивным свойством.

Калорийность ананас. Химический состав и пищевая ценность.

Химический состав и анализ пищевой ценности

Пищевая ценность и химический состав

«ананас».
В таблице приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 грамм съедобной части.
Нутриент Количество Норма** % от нормы в 100 г % от нормы в 100 ккал 100% нормы
Калорийность 291 кКал 1684 кКал 17.3% 5.9% 579 г
Белки 5 г 76 г 6.6% 2. 3% 1520 г
Жиры 0.5 г 56 г 0.9% 0.3% 11200 г
Углеводы 63 г 219 г 28.8% 9.9% 348 г
Энергетическая ценность ананас составляет 291 кКал.
Основной источник: Создан в приложении пользователем. Подробнее.
** В данной таблице указаны средние нормы витаминов и минералов для взрослого человека. Если вы хотите узнать нормы с учетом вашего пола, возраста и других факторов, тогда воспользуйтесь приложением «Мой здоровый рацион».
лекарственное растение, применение, отзывы, полезные свойства, противопоказания
В медицине
Обладая приятным, нежным вкусом и уникальным витаминно-минеральным составом, плод ананаса не только популярный в мире экзотический фрукт, но и лечебное средство для профилактики и лечения многих заболеваний. Экстракт ананаса – важный компонент многих биологически активных добавок, широко используется в косметологии.
В составе ананаса самое ценное вещество – ферментный комплекс бромелайн или синонимическое — бромелаин (bromelain), благодаря которому ананас обладает выраженными противовоспалительными, жиросжигающими и противоотечными свойствами. Бромелайн ананаса входит в состав многих одноименных лекарственных препаратов (Энзим бромелайн), биологически активные добавки (Бромелайн для похудения) и др.
Бромелайн ананаса используют в качестве нетоксичного терапевтического средства, влияющего на рост опухолевых клеток, процессы свертывания крови. Благодаря противовоспалительным, регенеративным и некролитическим свойствам, бромелаин применяют в хирургической практике для ускорения заживления пролежней, гнойных ран и трофических язв, в травматологии для устранения отеков, быстрого рассасывания гематом. Бромелаин ананаса используют в гинекологической практике при хирургическом вмешательстве при родах (эпизиотомии), поскольку он уменьшает отек и не допускает нагноение швов, способствует быстрому их заживлению.
Бромелайн – активный компонент полиэнзимных лекарственных препаратов (Вобэнзим, Флогэнзим), которые применяются в ангиологической практике терапии сосудов. Метод системной энзимотерапии уже давно внедрен в практику в некоторых областях клинической медицины.
Плоды ананаса рекомендованы к употреблению с целью профилактики простудных заболеваний, лечения ангины, пневмонии. Ананас полезен для нормализации работы сердечно-сосудистой системы и кровообращения, профилактики тромбозов и тромбофлебитов, рекомендован при почечной недостаточности. Сок тропического фрукта эффективен при различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта, диспептических расстройствах, так как бромелаин способен проявлять пепсиноподобную активность. Ананас – низкокалорийный продукт, который диетологи включают в меню многих диет для похудения (экстракт ананаса для похудения в таблетках, чай с ананасом для похудения). Масло ананаса широко используется в медицине при простудных заболеваниях, в составе многих косметических продуктов по уходу за кожей лица и тела, обладая антисептическими, бактерицидными, противовоспалительными свойствами.
Противопоказания и побочные действия
Ананас – полезный витаминный продукт, но имеются некоторые противопоказания к его употреблению. Вкус и запах ананаса переносят не все, противопоказанием является индивидуальная непереносимость. Незрелый ананас несъедобен, к тому же токсичен, в результате раздражающе воздействует на слизистую ротовой полости и может вызвать резкое расстройство желудка. Противопоказаниями к применению ананаса являются заболевания желудка, гастриты, язвенная болезнь. При беременности ананас лучше не употреблять, поскольку вещества в составе продукта могут вызвать сокращения мышц матки, что опасно для развития ребенка в утробе матери. Хотя, если женщина до беременности употребляла ананас без проблем, то прием этого фрукта в небольшом количестве пойдет только на пользу. Ананас при грудном вскармливании не следует употреблять кормящим мамам, так как любой экзотический фрукт является сильным аллергеном. Не рекомендуют вводить ананас в рацион детям до 2 лет. Фрукт ананас в сушеном виде обладает способностью усиливать терапевтическое действие антибиотиков, поэтому следует учитывать этот факт при совместном применении. Сок ананаса оказывает раздражающее действие на зубную эмаль, если пить его без трубочки.
В кулинарии
Плоды растения широко употребляют в свежем, сушеном и консервированном виде. В пищу пригодны только полностью созревшие плоды. Свежие плоды ананаса употребляют в качестве десерта, используют в напитках, в кондитерском производстве при выпечке тортов, пудингов, пирожных. Сок ананаса является компонентом соусов, консервов, его добавляют к мясным и овощным блюдам. Консервированные ананасы используют в салатах, вторых блюдах. Мякоть и сок плодов используют для приготовления джемов, вин, ликеров.
С целью получения максимальной пользы от ананаса в кулинарии, следует знать как правильно выбирать экзотический продукт на прилавке магазина. Осматривают ботву плода: листья должны быть зелеными и сухими, с легкостью выдергиваться. Обращают внимание и на кожуру: она должна быть однородного цвета, достаточно упругая, но и немного мягкая при нажатии. Также спелость плода определяют по звуку, хлопнув легонько ладонью по фрукту: звук должен быть тупой, не звонкий. Ананасы с темно-коричневыми пятнами брать не стоит, они источают характерный запах. Перезрелые плоды как и недоспелые непригодны для приготовления блюд.
В цветоводстве
В качестве декоративного растения интересна форма ананаса с пестро-полосатой расцветкой листьев. Это теплолюбивое растение станет еще привлекательнее на солнечной стороне помещения, поскольку листья приобретают розовый оттенок. Ананас размножают верхушкой из листьев плода. Верхушку плода срезают вместе с частью мякоти. После подсыхания срезанной части мякоти верхушку укореняют в песок, регулярно увлажняя субстрат. Ананас хорошо растет при круглогодичной температуре около 30 градусов, не выносит сквозняков и понижения температуры до 10 градусов. Растение опрыскивают, регулярно поливают и удобряют. Укорененное из верхушки плода растение зацветает на 3-4 год на южном подоконнике. Размножают ананас отпрысками и черенками.
В косметологии
Сок плодов и листья ананаса широко используются в промышленной косметологии. Активные вещества растения способствуют активному увлажнению и питанию клеток кожи, а также обладают уникальной особенностью растворять старые клетки, способствуя регенеративным процессам кожи. Ананас обладает антиоксидантными свойствами, замедляет естественный процесс старения кожи, его активные микроэлементы способствуют разглаживанию мелких морщин и выравниванию рельефа кожи. Ананаса экстракт и масло ананаса входят в состав многих косметических средств по уходу за кожей: скрабов, тоников и очищающих лосьонов, антивозрастных и питательных кремов и масок для лица. Ананас используется и как компонент лечебной антицеллюлитной косметики, активно расщепляя подкожные жировые клетки.
калорийность, химический состав, гликемический индекс
Содержание пищевых веществ в таблице приведено на 100 грамм продукта.
Калорийность и макронутриенты
Гликемический индекс
Гликемический индекс
Омега 3,6,9
Альфа-линоленовая к-та (18:3) (Омега-3), г
Клетчатка, Холестерин, Трансжиры
Холестерин, мг
Витамины
Альфа-каротин, мкг
Бета-каротин, мкг
Витамин D, кальциферол, мкг
Витамин E, альфа токоферол, мг
Витамин K, филлохинон, мкг
Витамин C, аскорбиновая, мг
Витамин B1, тиамин, мг
Витамин B2, рибофлавин, мг
Витамин B3, витамин PP, ниацин, мг
Витамин B4, холин, мг
Витамин B5, пантотеновая, мг
Витамин B6, пиридоксин, мг
Витамин B7, биотин, мг
Витамин B8, инозит, мг
Витамин B9, фолаты, мкг
Витамин B11, L-карнитин, мг
Витамин B12, кобаламин, мкг
Витамин B13, оротовая кислота, мг
Коэнзим Q10, убихинон, мг
Витамин N, липоевая кислота, мг
Витамин U, метилмегионин-сульфоний, мг
Микроэлементы
Аминокислотный состав
— незаменимые аминокислоты
Фенилаланин, г
Аспарагиновая, г
Глутаминовая, г
(PDF) Химический состав и органолептический анализ свежего ананасового сока и пониженного кислотности ананасового сока с использованием электродиализа
Их просят пробовать на вкус по одному образцу за раз и записывать свои ответы. Оставьте промежуток между пробами
, чтобы дегустаторы могли записать свое мнение.
В этом тесте была отобрана группа из 10 обученных членов для оценки качества
свежего и переработанного ананасового сока. Структурированная шкала от 1 до 5 была использована для
сладости, терпкости или кислинки, цвета и общей приемлемости ананасового сока.
Между тем, для определения запаха использовалась структурированная шкала от 1 до 3. Для сладости, 1: нет, 2: слабый,
3: удовлетворительный, 4: сильный, 5: очень сильный; терпкость, 1: нет, 2: слабая, 3: умеренная, 4: сильная, 5: очень
крепкая; цвет, 1: коричневый, 2: коричневато-желтый, 3: слегка коричневато-желтый, 4: бледный
желтый, 5: ярко-желтый; запах, 1: посторонние запахи, 2: слегка характерный, 3:
характерный; общая приемлемость, 1: не нравится, 2: не нравится, 3: принимает, 4: нравится
,
, 5: очень нравится.
3. Результаты и обсуждение
3.1. Влияние электродиализа на титруемую кислотность
Титруемую кислотность оценивали для определения общей кислотности ананасового сока
. Общая кислотность выражается в безводной лимонной кислоте. Электродиализ ананасового сока
привел к снижению титруемой кислотности в разбавляющем потоке и увеличению титруемой кислотности в концентрирующем потоке на
после двух часов обработки. Данные
для титруемой кислотности приведены в таблице 1.
Таблица 1
Данные для титруемой кислотности
Обработанный сок (с использованием электродиализа
)
Свежий
Ананас
Разбавление сока
Поток
Концентрирующий поток
Объем NaOH
9,3 11,3
% Кислота (в виде безводной лимонной кислоты
)
0,67 0,60 0,72
3.2. Влияние электродиализа на pH ананасового сока
Электродиализ ананасового сока неожиданно снизил значение pH (обработанный сок
стал более кислым).Значение pH снизилось с 4,01 до 3,75. Ожидается, что значение pH будет увеличиваться по мере того, как значение проводимости ананасового сока
уменьшится. Величина проводимости представила концентрацию ионов водорода, а также цитрат-ионов
. В растворе ионы водорода определяют степень кислотности. Поскольку концентрация ионов водорода
уменьшалась, ожидалось увеличение значения pH.
Это снижение pH с удалением кислотности для ананасового сока во время электродиализа
было связано с буферными солями, их ионизацией и удалением во время процесса
.Ананасовый сок содержал слабые кислоты, такие как лимонная кислота и яблочная кислота, и
солей натрия, калия и кальция. Присутствие этих кислот и солей образует буфер
. Во время электродиализа соли этих кислот транспортировались через журналы
, авторов, подписчиков, издателей, оповещения
Наши журналы
Как крупный международный издатель академических и исследовательских журналов Science Alert издает и разрабатывает названия в партнерстве с самыми престижные научные общества и издатели. Наша цель заключается в том, чтобы максимально широко использовать качественные исследования. аудитория.
Для авторов
Мы прилагаем все усилия, чтобы поддержать исследователей которые публикуют в наших журналах. Есть масса информации здесь, чтобы помочь вам публиковаться вместе с нами, а также ценные услуги для авторов, которые уже публиковались у нас.
Подписчикам
2021 цены уже доступны. Ты может получить личную / институциональную подписку перечисленных журналы прямо из Science Alert. В качестве альтернативы вы возможно, пожелает связаться с выбранным вами агентством по подписке. Направляйте заказы, платежи и запросы в службу поддержки. в службу поддержки клиентов журнала Science Alert.
Для обществ
Science Alert гордится своей тесные и прозрачные отношения с обществом. В качестве некоммерческий издатель, мы стремимся к самым широким возможное распространение публикуемых нами материалов и на предоставление услуг высочайшего качества нашим издательские партнеры.
Справочный центр
Здесь вы найдете ответы на наиболее часто задаваемые вопросы (FAQ), которые мы получили по электронной почте или через контактную форму в Интернете. В зависимости от характера вопросов мы разделили часто задаваемые вопросы на разные категории.
База данных ASCI
Азиатский индекс научного цитирования (ASCI) стремится предоставить авторитетный, надежный и значимая информация по освещению наиболее важных и влиятельные журналы для удовлетворения потребностей мировых научное сообщество.База данных ASCI также предоставляет ссылку к полнотекстовым статьям до более чем 25000 записей с ссылка на цитированные ссылки.
Пищевая ценность, химический состав и антимикробная активность фруктовых соков из смесей ананаса (Ananas comosus L.
) и кокоса (Cocos nucifera L.).

Это исследование было проведено для определения питательной ценности и антимикробной активности смешанного фруктового сока из кокоса (Cocos nucifera) и ананаса (Ananas comosus), пастеризованного при 80 ° C в течение 10 минут.Фитохимические компоненты фруктовых соков были проанализированы, причем количество алкалоидов было выше, чем количество флавоноидов. Изученные физические свойства включали pH, титруемую кислотность и общее содержание твердых веществ. Питательный, химический состав и антимикробная активность отдельных фруктовых соков и их смесей также определялись стандартными методами. Результат сенсорной оценки показал значительную разницу (p <0,05) в их цвете, аромате, вкусе и общей приемлемости соковой смеси.Их значения pH и титруемой кислотности, которые были обратными, обеспечивают им более длительный период хранения. Образцы обладали хорошей антимикробной активностью.
Плоды — это части цветковых растений, полученные в результате оплодотворения. определенных тканей, таких как один или несколько яичников [1]. Они есть скоропортящиеся, не основные продукты питания, составляющие около 39% приема пищи (в свежем или переработанном виде) людьми проживающие в развивающихся странах Африки [2].На основе фруктов антиоксидантные способности, они используются как индикаторы здорового факторы питания и защиты человеческого тела против окислительной деструкции [3]. Соки фруктовые жидкие, безалкогольные продукты с определенной степенью прозрачности и вязкости полученные путем прессования или измельчения плодов с помощью или без сахара или двуокиси углерода [3]. Требования к питательные продукты, такие как свежие нарезанные фрукты и непастеризованные фрукты количество сока потребителями увеличилось за последние десятилетия благодаря в них низкое содержание натрия, холестерина, жира, высокая концентрация витамина С, полифенолов и антиоксидантов, которые играют важную роль роль в профилактике рака, болезней сердца и диабета [4]. Сок классифицируется как чистый или мякоть, и они готовы внести свой вклад витамины для диеты, служат в качестве напитка с приятным вкусом или форма техники сохранения [5]. Он содержит небольшое количество белка, без жира, холестерина и, если не включена мякоть, не содержит волокна [6,7]. Фруктовые соки богаты минералами и витамины А и С и могут быть обогащены большим количеством минералов и витамины. Антиоксидантные компоненты фруктового сока имеют положительные долгосрочные эффекты для здоровья, такие как снижение риска рака и болезней сердца [8].
Производство сока из фруктов и овощей стара как или старше, чем сельское хозяйство. В процессе созревания большинство фрукты размягчаются до такой степени, что простая обработка или транспортировка, дают больше сока, чем мяса. Фруктовые соки богаты витаминами и минералы и имеют регулирующие функции в системе организма, например как увеличение щелочного резерва крови и собственно функционирование кровеносных сосудов, включая капилляры, проницаемость и хрупкость в результате содержания сокола. Соки увеличиваются задержка в организме кальция, магния и азота и также хорошие источники быстрой энергии. Эти качества нужно сохранены в технологиях, используемых для обработки фруктовых соков. Сок должен иметь характерный цвет, аромат и вкус, типичные для плод, из которого он происходит; он может быть мутным или прозрачным.
Кокосовая вода — это жидкий эндосперм Cocos nucifera . В кокосовый фрукт уникален тем, что накапливает большое количество жидкости в течение года или более в течение ее жизненного цикла.Наибольшее количество кокосовой воды содержится в молодых, зеленых кокосы и обеспечивает питание для роста твердых эндосперм (кокосовое мясо) внутри твердой оболочки плода. Когда плод созревает, и твердый эндосперм, и оставшаяся кокосовая вода служит питательными веществами для развивающихся зародыш и рассада. Таким образом, кокосовая вода служит естественным резервуар питательных веществ, способствующих росту тканей [5].
Кокосовый орех ( Cocos nucifera ) — камень косточковых плодов кокосовая пальма, член семейства однодольных Пальмы. Он известен как «чудо-еда» и считается идеальная диета, потому что она содержит почти все необходимые питательные вещества необходим человеческому организму. Питает, укрепляет и откормочная пища. Имеет высокое содержание масла. Белок с высоким содержанием качество и содержит все незаменимые для роста аминокислоты и уход за телом. Он богат K, Na, Mg и S. Энергетическая ценность сушеного кокоса составляет 662 калории на 100 г [9].
Ананас, ( Ananas comosus ), относится к отряду Bromeliales, семейство Bromeliaceae и подсемейство Bromelioideae [10].это третий по значимости тропический фрукт в мировом производстве после банан и цитрус. Около 70% ананасов производится в мир потребляется как свежие фрукты в стране происхождения. Обработка ананаса сделала этот фрукт широко известным. во всех развитых странах. Большинство ананасовых продуктов в международной торговле — это консервированные ломтики, кусочки, дробленый (твердая упаковка), соки и особенно свежие фрукты.
От реализации спроса на тропические фрукты и фрукты продукты на международных рынках, многие страны начали переработка тропических фруктов в течение последних двух десятилетий. Фрукты соки, нектары и напитки — самые популярные продукты из тропических фруктов. Спрос на фрукты растет соки с оригинальными характеристиками свежих фруктов и без химических добавок. Это приводит к поиску новых технологии, которые могут улучшить сенсорную, пищевую и микробиологическое качество фруктовых соков [11].
Фруктовый сок из кокоса и ананаса имеет пищевую ценность. и более высокие антиоксидантные свойства, которые делают его лечебным важен для организма при профилактике заболеваний и инфекция и делает ее лучше, чем химически синтезированная пища добавки, имеющие побочные эффекты, такие как высокое кровяное давление и учащение пульса.Антиоксидантные свойства каждого фруктового сока наделяют его потенциалом лучшего противомикробного агента, чем обычные антибиотики с различными побочными эффектами, Примером антибиотиков является цефалоспорин, побочный эффект которого дискомфорт в желудке, диарея, аномалии крови и сыпь или зуд. Использование фруктового сока в качестве противомикробного средства рекомендуется, особенно в сельской местности, где нет близких доступ к медицинским учреждениям.
Заготовлены полностью созревшие свежие плоды кокоса и ананаса. на рынке Оджа-Оба в Адо-Экити, штат Экити, Нигерия.Они были доставлены в университет микробиологии Афе Бабалола. лаборатория, для последующих исследований. Используемые химикаты и реагенты в этом исследовании были аналитической степени.
Кокосы тщательно промыли водой, чтобы удалить на них песок и грязь, после чего промыли хлором вода, чтобы уменьшить количество микробов, которые могут быть в сырье. Кокосовая вода была извлечена путем растрескивания скорлупы кокоса. а полученную кокосовую воду хранили в холодильнике при температура 4 ° C в стерилизованном пластиковом контейнере.
Метод, описанный Belewu, 2007, был использован в экстракция кокосового молока [12]. Кокосовое молоко было приготовлено очищая орех и отделяя мякоть от скорлупы тупым стерилизованным ножом. Коричневая кожица была снята с кокосовую мякоть чистым лезвием бритвы, и плоть была тщательно промыть, а затем смешать в стерильном блендере. Смешанную мякоть положили в миску и немного добавляли теплую воду и оставляли на несколько минут для экстракции масло, молоко и ароматические соединения с марлевой салфеткой.В Затем экстракт фильтровали через сито 0,18 мм и отжимали, чтобы для получения молочно-белой непрозрачной эмульсии со сладким кокосом ароматизатор, в то время как мякина была выброшена.
Плоды были отобраны, промыты 5% -ным раствором гипохлорита и тщательно промыты дистиллированной водой. Они очищали стерильным нержавеющим ножом, разрезали на мелкие кусочки толщиной около 3-4 мм. Нарезанный кубиками ананас тщательно загружают в асептически гигиеничный блендер и перемешивают.В сок был извлечен фильтрованием смешанной ананасовой массы через марлю. Остаточное волокно в марлевой ткани было повторно смешивают и процеживают для получения сока. Сок был разлит в стерилизованные стеклянные флаконы с герметичной завинчивающейся крышкой и охлажденные до 5 ° C перед анализом и для предотвращения брожения.
Кокосовое молоко и водные экстракты были смешаны с ананасовый сок в различных пропорциях, например, 50:50 процентов экстракт ананаса и экстракт кокоса, 100: 0 процентов кокоса экстракт без экстракта ананаса и 0: 100 процентов ананаса экстракт без экстракта кокоса.Смеси гомогенизировали, разлита в бутылки и пастеризована при 80 ° C в течение 10 мин в термостатируемом контролируемая водяная баня, охлаждаемая до комнатной температуры (27 ° C) и окончательно хранили в холодильнике при 5 ° C до анализа [13] (Таблица 1 ).
Образцы Кокосовый сок (%) Ананасовый сок (%)
А 50 50
B 100 0
С 0 100
Составленный фруктовый сок был консервирован путем пастеризации напитки при температуре 80 градусов Цельсия (80 ° C) на 10 минут. Затем пастеризованные составы заливали в стакан. бутылки с плотно закрывающейся крышкой и хранящиеся в холодильнике при температура 5 ° С [13].
Срок годности конечного продукта определялся проверкой pH еженедельно, наблюдение за выделением газа, изменение цвета и запахи сроком на 1 месяц. Значение pH использовалось, потому что когда начинается брожение, происходит образование спирт, который сдвигает pH в сторону основного диапазона из-за функциональная группа ROH (спирт) [14].
Был проведен микробиологический анализ произведенного фруктового сока для проверки на бактерии и фекальные колиформные бактерии, а также на необходимость пастеризации было адекватным. Часть образцов хранилась на полке (комната температура) и некоторые в холодильнике средней температуры 8 ° С. Рост микроорганизмов в образцах был определяется сроком на 2 недели.
Аликвота ананаса, экстракта кокоса и смеси экстракт ананаса и кокоса были серийно разбавлены с использованием заливной пластинчатый метод посева; 1 мл каждого разбавленного в 10-5 с использованием стерильной дистиллированной воды.10 ⁴ разведений затем вылили на чашки на чашке с питательным агаром и 1 мл 10 ³ на картофельном агаре с декстрозой пластина для соответствующей изоляции бактерий и грибов от каждого фруктового сока до и после пастеризации. Бактерии планшеты инкубировали при 37 ° C в течение 24 часов и культивировали грибки. пластинки при комнатной температуре (28 ± 2 ° C) в течение 72 часов. 0,1 мл каждого образца сока получали в асептических условиях, разбавляли и высевали на чашки. В дни 0, 5 и 10 производили серийное разведение каждой бутылки. ананаса, экстрактов кокоса и смеси ананасов и экстракт кокоса соответственно и 0.1 мл 10 ³ при грибковых роста и 10 ⁴ для роста бактерий высевали и инкубировали при 37 ° C в течение 24 часов для бактерий и грибов при комнатной температуре на 72 часа. Колонии, полученные для бактерий, подсчитывали. с использованием счетчика колоний и каждой отдельной колонии с каждой чашки очищали субкультивированием на чашке с питательным агаром, чтобы получить чистую культуру, а затем чистые культуры переносили в питательный агар скошен и хранится при 4 ° C для последующего использования. Изоляты идентифицированы с помощью морфологических и биохимических тестов согласно Руководству по систематической бактериологии Бергейса [15].
Нанесено две капли лактофенолового синего с ваты. на чистом слайде без жира. С помощью стерильной посевной петли мицелиевый коврик переносили на жидкость и прижимали так, чтобы она хорошо смешивается с штаммом. Затем покрывали мицелиевый коврик. с чистым покровным стеклом. Скольжение наблюдалось при малом увеличении объектив микроскопа.
Органолептический анализ проводился на 10 членах. участники дискуссии; что было сделано после пастеризации; это состояло из пять мужчин и пять женщин в возрасте от 20 до 30 лет лет регулярного употребления сока, которые обучались в течение одной недели с пастеризованным ананасовым соком, пастеризованным экстрактом кокоса, и готовые образцы готовых смешанных фруктовых соков.В состав участников дискуссии входят студенты Университета Афе Бабалола, Адо-Экити, штат Экити, Нигерия. Оценка сенсорных качеств были: цвет, аромат, вкус и общая приемлемость. В смеси кокосового / ананасового сока подавались с чистыми стаканами индивидуальному участнику дискуссии. Порядок предоставления образцов группа была рандомизирована, и им было предложено выразить их чувства по поводу образцов, оценивая сенсорные атрибуты такие как вкус, аромат, вкус, вкус и общая приемлемость, была предоставлена питьевая вода для полоскания рта между оценки.Каждый сенсорный атрибут находился на 5-балльной гедонической шкале. Масштабировать с помощью (5: очень нравится, 4: умеренно, 3: не нравится ни неприязнь, 2: не нравится умеренно и 1: очень не нравится [16].
В этом исследовании использовалось восемь микроорганизмов, включая четыре штамма бактерий и четыре штамма грибов. Один был грамм положительный ( Staphylococcus aureus ), в то время как три грамма отрицательный ( Escherichia coli, Shigella dysentriae, Samonella typhi ).В качестве красителей использовали четыре грибка ( Candida albicans, Aspergillus niger, Aspergillus flavus и Penicillum notatum ). Все микроорганизмы получены из отделения Биологические науки, Университет Афе Бабалола, Адо-Экити, Экити штат, Нигерия.
Чувствительность исследуемого организма к изолятам сока составила определяется методом диффузии в лунках агара с питательным агаром, патогенные организмы; Escherichia coli и виды сальмонелл мазками по отдельности в двух экземплярах на четырех чашках с агаром, после которые были измерены в различных зонах ингибирования и записано [17]. Для грибов тест проводился на картофельной декстрозе. чашки с агаром и инкубируют при 28 ± 2 ° C в течение 72 часов. Зоны ингибирование измеряли и записывали.
Результаты выражены как средние значения и стандартное отклонение. трех (3) определений. Данные были проанализированы с использованием одностороннего дисперсионный анализ (ANOVA) с использованием статистического пакета для социальных наук (SPSS) версия 20.0 программного обеспечения 2011 г. для тестирования уровень значимости при 5% вероятности (p <0,05). Дункан Новый тест с множеством диапазонов был использован для разделения средств, в которых существенные различия существовали по методу Вахуа [18].
Примерный состав — важный показатель для классификации пищевая ценность пищевого материала. Образцы (фруктовая смесь, кокосовый орех и плоды ананаса) указывают на то, что все они были богаты витамин С, энергия, а также имеет высокое содержание влаги ( Таблица 2 ).
Образцы Содержание влаги (%) Сырой жир (%) Сырой протеин (%) Сырая зола (%) Сырая клетчатка (%) Углеводы (%) Энергия (Ккал / 100 г) Витамин C
А 92.32 1,70 0,87 0,12 0,00 4,99 38,74 45,535 ± 1,24
B 92,58 4,00 1,79 0,26 0,00 1,37 48,64 44,623 ± 1,30
С 89,55 0,00 0,52 0,19 0,00 9,74 41.04 38,900 ± 0,17
Эти фитохимические вещества могут давать эффективные антибактериальные эффективность наблюдается с экстрактами растений. Качественный и количественный фитохимический состав образцов, показали, что они имеют более высокий выход фенолов, что снижает сахара, алкалоиды, флавоноиды и терпренолы (, таблицы 3 и 4, ).Этот вывод подтверждается данными Brown et al. , в котором описывается антиоксидантные свойства лечебных фруктовых соков, богаты фенольными соединениями [19]. Лечебные свойства образца обычно зависят от наличия определенных фитохимические компоненты, такие как алкалоиды, терпренолы, фенол и флавоноиды, которые являются биоактивными основаниями, ответственными за фармакологическое свойство.
Образец Фенол Танины Стероиды Сердечные гликозиды Восстановление сахара Терпренолы Алкалоиды Флавоноиды Сапонины Гликозиды
А + + + _ +++ ++ ++ + _ _
B + _ _ _ ++ + ++ + _ _
С + + _ _ +++ ++ + ++ _ +
Образцы Флавоноиды Алкалоиды Танины Сапонины
А 23,917 ± 0,892 44,650 ± 0,158 0,088 ± 0,007 —
B 28.437 ± 0,135 86,250 ± 0,158 0,000 ± 0,000 —
С 38,167 ± 0,106 0,923 ± 0,048 0,037 ± 0,002 —
Антиоксидантные свойства образцов выполнены. и было замечено, что было более высокое значение в Ferric снижение антиоксидантной способности ( Таблица 5 ). Органолептическая оценка были исследованы с использованием следующих параметров; вкус, аромат и цвет.
Образцы FRAP Всего фенолов
А 33,883 ± 0,892 0,194 ± 0,010
B 10,590 ± 0,036 0.080 ± 0,010
С 11,676 ± 0,420 0,205 ± 0,003
Образцы Вкус Ароматизатор Цвет Общая приемка
А 4,10 ± 0,57 3,70 ± 0,67 3,60 ± 0,70 4,40 ± 0,84
B 3,20 ± 0,79 3,40 ± 0,52 3,70 ± 0,67 3,90 ± 0,32
С 3,50 ± 0,71 3.60 ± 0,70 3,70 ± 0,48 4,00 ± 0,82
Физические свойства, такие как TSS (Всего приостановлено твердых веществ) и ТТА (общая титруемая кислотность) образцов. наблюдаемый; при этом TSS был выше, чем TTA. Микробный загрузка каждого образца сока перед пастеризацией и после пастеризации были показаны в Таблице 7 .
Образцы А В С
TTA 2,96 4,44 5,23
ТСС 92,03 94,91 97,71
Минеральный состав плодов кокоса и ананаса соки показали наличие натрия, калия, кальция, фосфор и железо.Натрий и калий смеси кокосового и ананасового фруктовых соков (A) имел самый высокий количество, за которым следует только кокосовый фруктовый сок.
Перед пастеризацией бактериальная нагрузка составила 32 × 10 ⁴ КОЕ / мл. записано из смеси обоих фруктов (образец А), 20 × 10 ⁴ КОЕ / мл для кокоса (образец B) и 16 × 10 ⁴ для ананаса (образец C), в то время как нагрузка грибами 7 × 10 ³ КОЕ / мл была записана для образца. A, 3 × 10 ³ КОЕ / мл было зарегистрировано для образца B и 5 × 10 ³ для образец C.Рост бактерий и грибков после Причина пастеризации в том, что пастеризация стерилизовала каждый образцы. Из непастеризованного фруктового сока было выделено несколько организмов. изолированные, (4 бактерии и 4 гриба). Выделенные виды бактерий мы; Zygomonas mobilis, Micrococcus luteus, Aeromonas hydrophilus и Lactobacillus coryneformis и выделенные грибы были Aspergillus niger, Penicillum itallicum, Candida krusei и Schizosacchromyce spombe . Характеристика и Идентификация выделенных организмов представлена в Таблицах 8-11 .
Образцы Натрий Калий Кальций фосфор Утюг
А 242,0 308,2 38,4 52,0 0,7
B 12,5 29,7 14. 3 36,4 0,5
С 216,3 288,6 9,8 42,9 0,4
Образец ДНЕЙ
0 5 10
Бактерии Грибки Бактерии Грибки Бактерии Грибки
А 32 × 10 ⁴ 7 × 10 ³ _ _ _ _
B 20 × 10 ⁴ 3 × 10 ³ _ _ _ _
С 16 × 10 ⁴ 5 × 10 ³ _ _ _ _
Образец Цвет Форма Высота Край Поверхность Окраска по Граму Каталаза Гидролиз крахмала Индол Оксидаза Подвижность Метил красный Citrateutilization Тройной тест на сахарное железо (TSI) Названия идентифицированных видов
Глюкоза Сахароза Лактоза Добыча газа h3S производство Приклад Наклон
А Крем Коччи выпуклый Весь гладкая + _ _ _ _ + _ _ + _ + + _ Y Y Lactobacillus sp.
А Кремово-белый Коччи Выпуклый низкий весь гладкая + _ _ _ _ _ _ _ + _ _ _ _ R Y Candida krusei
B Крем Стержень выпуклый Весь гладкая – + + + – + + + + _ Y Y Aeromonas spp.
С Кремово-белый Коччи выпуклый Весь гладкая + _ _ _ _ _ _ _ + _ _ _ _ R Y Schizosaccharomycespombe
С Коричневый Стержень Квартира Весь гладкая + + + _ _ + _ _ + _ _ _ _ R Y Zygomonasmobilis
С желтый Коччи выпуклый Весь гладкая + + _ _ + _ _ _ _ _ _ _ _ R R Micrococcus leutus
Культурные особенности Расположение конидий под микроскопом Идентификационный номер изолята
Черные конидиеносцы, из-за которых он казался черным Гифы перегородчатые и разветвленные конидиеносцы n columella длинные вертикальные, асептатные, оканчиваются луковичными пузырьками. Конидии шаровидные, одноклеточные, овальной формы черного цвета и тонкие колючие гифы, разветвленные и асептатные. Aspergillus niger
Грязно-зелено-синие колонии Конидиеносцы прямостоячие и разветвляются вокруг вершины, образуя кисть, похожую на стеригматы. I-клеточные, от шаровидных до лепестков в сухой базипетальной цепочке. Penicillium italicium
Антибактериальные и противогрибковые исследования были проведены на каждом образец; использованные виды бактерий: Salmonella typhi, Staphylococcus aureus, Shigella dysenteriae и Escherichia coli . В то время как использованные грибы были Candida albicans, Aspergillus niger, Aspergillus flavus и Penicillum notatum. Стафилококк aureus является наиболее восприимчивым с зонами ингибирования 9,0 мм для фруктовых смесей, 24,0 мм для кокосового сока и 16,0 мм для ананаса, за которым следует Shigella dysenteriae с зоны ингибирования 10,0 мм для обеих фруктовых смесей, 6,0 мм и 6,5 мм для фруктовых соков кокоса и ананаса соответственно и наименьшая зона ингибирования была у Salmonella typhi с плодом смеси, имеющие зону ингибирования 9.0 мм, кокосовая стружка 8,5 мм и отсутствие зоны ингибирования в ананасе. Нет зоны торможения наблюдалась для всех трех фруктовых соков на Escherichia coli . Грибы Aspergillus niger, Aspergillus flavus и Penicillum notatum также были устойчивы ко всем фруктовым сокам, потому что не было зоны торможение наблюдалось у всех.
Смеси фруктовых соков из кокоса и ананаса не имеют зоны ингибирование Candida albicans , в то время как зоны ингибирования кокосовый и ананасовый фруктовые соки были 4,0 мм и 8,5 мм соответственно, как показано на Рисунок 2 и Таблица 12 .
Образцы Candida albicans Aspergillus flavus Aspergillus niger Penicillium notatum
А — — — —
B 4. 0 мм — — —
С 8,5 мм — — —
Антибактериальные свойства Salmonella typhi согласуются с Bondose, который имел зону ингибирования 8.0 мм для фруктовая смесь. Однако он не согласился с результатами всех образцы плодов 0,0 мм. Результат для кишечной палочки: не согласуется с Bondose, который имел зону 4 мм, в то время как все протестированные образцы фруктового сока вообще не имели зоны ингибирования. Shigella dysenteriae согласуется с Bondose, у которого Зона ингибирования 6,0 мм для образцов, используемых при приготовлении фруктовой смеси, Кокосовый и ананасовый соки имели зоны 10,0, 6,0 и 6,5 мм. соответственно. Все протестированные образцы фруктов имели самые высокие зоны ингибирование для Staphylococcus aureus как 9. 0, 24,0 и 16,0 мм соответственно и согласуется с Абу ( Рисунок 3 ) [20-24]. Антимикробная активность кокоса согласуется с Rukmini et al. [25].
Чувствительность тест-организмов к коммерческим антибиотикам (положительный контроль) был выражен в Фиг.4 .Гентамицин среди обычные антибиотики подавляли все тестируемые микроорганизмы, кроме Salmonella typhi . Однако все тестовые организмы оказались устойчивыми. к эритромицину, тетрациклину, котримоксазолу и налидиксовой кислоте. Salmonella typhi чувствительна только к Нитрофуратоин с зоной 22,0 мм. Staphylococcus aureus подавлялся 13,0 мм и 10,0 мм гентамицином и Стрептомицин соответственно. Escherichia coli подавлялись Офлоксацин и гентамицин с зонами 25. 0 мм и 19,0 мм соответственно, тогда как Shigella dysenteriae была чувствительна только к гентамицину с зоной 19,0 мм. Исследования были сообщили об использовании антибиотиков на тестируемых организмах с экстрактом сока C. limonum , который показал высокую степень восприимчивости нескольких тест-микроорганизмы на гентамицин [22]. Однако в этом исследовании Escherichia coli, Shigella dysenteriae и Samonella typhi были чувствительны к офлоксацину, гентамицину и нитрофуратоину. с зонами торможения 25.0 мм, 19,0 мм и 22,0 мм соответственно [23-27].
Фрукты как в свежем, так и в переработанном виде не только улучшают качество нашей диеты, но также обеспечиваем необходимые ингредиенты, такие как витамины, минералы, углеводы и т. д. Можно сделать вывод, что смесь фруктового сока, приготовленная из кокоса и ананаса в соотношение 50:50 процентов может служить домашним фруктовым соком, который лучше по сенсорным параметрам промышленно фасованные фруктовые соки на рынке, также имеющие положительные польза для здоровья, а также большой потенциал в качестве противомикробных агентов против отдельных кишечных патогенов, и их можно использовать в качестве альтернативная медицина в лечении или контроле кишечных бактериальные инфекции.
.
Пао С., Феллерс П.Л., Браун Г.Е. и др. Состав смеси свежевыжатого непастеризованного цитрусового сока. Журнал по переработке фруктов. 2001; 7 : 268-71.
Округ ME, Проблема микробов при переработке цитрусового сока. Журнал пищевых технологий. 1991; 45 (4): 128-32.
Бойер Дж., Лю Р. Яблочные фитохимические вещества и их польза для здоровья. Журнал исследований в области пищевых продуктов и питания, 2004 г .; 3 (5).
Bakhru HK. Лечебные продукты. Orient Paper Backs, Нью-Дели.2000; 26-31.
Rohrbach KG, Leal FC, d’Eeckenbrugge G. История, распространение и растениеводство. В: Бартоломью Д.П., Пауль Р.Е., Рорбах К.Г. (ред.) Ананас: ботаника, производство и использование. Уоллингфорд, Великобритания: CAB International. 2003; 1-10.
Карнейро Л., Иралла душ Сантуш Са, Флавиа душ Сантуш Гомеш и др. Холодная стерилизация и осветление ананасового сока тангенциальной микрофильтрацией. Опреснение 2002; 148: 93-8.
Belewu MA, Belewu KY. Сравнительная физико-химическая оценка источников молока из тигрового ореха, соевых бобов и кокосового ореха.Международный журнал сельскохозяйственной биологии, 2007; 9 (5): 785-7.
Emelike NJT, Ebere CO. Влияние упаковочного материала, времени хранения и температуры на цвет и сенсорные характеристики яблочного сока кешью ( Anacardiumoccidentale L. ). Журнал исследований в области пищевых продуктов и питания, 2015b; 3 (7): 410-4.
Лабуза ПС, Лабуза ТП. Срок годности сахарной ваты. Журнал обработки и сохранения пищевых продуктов, 2004; 28: 274-87.
Holt JG, Krieg NR, Sneath PH и др. (1994) Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology (9thhedn), Балтимор, Мэриленд; Филадельфия; Гонконг; Лондон; Мюнхен; Сидней; Токио: Уильям и Уилкинс.
Iwe MO. Энугу Нигерия Риджойнт Коммуникационная наука Лимитед. Справочник по сенсорным методам и анализу. 2010; 75-8.
Mounyr B, Moulay S, Saad KI. Методы in vitro оценки антимикробной активности: обзор. Журнал фармацевтического анализа, 2016; 6: 71-9.
Вахуа ТАТ. Прикладная статистика для научных исследований. Аба, Нигерия: African Link Press. 1999; 26-49.
Brown JE, Райс-Эванс, Калифорния. Богатый лютеолином экстракт артишока защищает липопротеины низкой плотности от окисления свободными радикалами Res.1998; 29: 247-55
.
Абу-Шанаб Б., Адван Г., Абу-Сафия Д. и др. Антибактериальная активность экстрактов некоторых растений, используемых в народной медицине Палестины. Биологический журнал Турции 2004; 28; 99-102.
Okeke MI, Iroegbu CU, Eze EN, et al. Оценка экстрактов корня Landolphiaowerrience на антибактериальную активность. Журнал этнофармакологии. 2001; 78 (2-3): 119-27.
Кумар С., Типпаредди Х., Суббиа Дж. И др. Инактивация Escherichia coli K-12 в яблочном соке с использованием комбинации гомогенизации под высоким давлением и хитозана.Журнал пищевой науки. 2009; 74: М8-М14.
Мамта С., Джиоти С., Раджив Н. и др. Фитохимия лекарственных растений. Журнал фармакогнозии и фитохимии. 2013; 1 (6): 168-82.
Omorayi BE, Bradley G, Afolayan A. Антиоксидантные и фитохимические свойства Carpobrotusedulis (L) болюсного листа, используемого для измерения распространенных инфекций у пациентов с ВИЧ / СПИДом в провинции Восточный Кейп. Комплементарная и альтернативная медицина BMC. 2012; 12: 215.
Рукмини Дж. Н., Сункари М., Ченна Р. и др.Журнал Международного общества профилактической и общественной стоматологии 2017.
Салунхе ДК, Кадам СС. Справочник по фруктовой науке и технологии, Нью-Йорк: MercelDekkar. 1995; 614: 614.
Кам, PCA, Лью С. Традиционная китайская фитотерапия и анестезия. Анестезия 2002; 57 (11): 1083-9.
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Дауд, З., Мохд Хатта, М. З., Мохд Кассим, А. С., Аванг, Х., и Мохд Арипин, А.(2014). «Изучение агротехнических отходов (лист ананаса, стебли кукурузы и ворсинчатая трава) по химическому составу и морфологическому исследованию», BioRes. 9 (1), 872-880.
Abstract
Малайзия — страна, которая является богатым источником сельскохозяйственных отходов. Здесь были изучены три различные культуры, в том числе ананас (Ananas comosus) лист, кукуруза ( Zea mays) стебель и трава Napier ( Pennisetum purpureum) . Эти культуры считаются сельскохозяйственными отходами в Малайзии и имеют большой потенциал для использования в качестве альтернативных волокон для бумажной промышленности.Целью данной работы был анализ химического состава листьев ананаса, стеблей кукурузы и травы Napier, а также исследование морфологии волокон этих культур. Анализируемые химические компоненты включают следующее: целлюлозу (метод Куршнера-Хоффнера), холоцеллюлозу (метод хлорирования), гемицеллюлозу (метод хлорирования), зольность (метод TAPPI T211-om-93), содержание лигнина (метод TAPPI T222-om-98. ) и растворимый гидроксид натрия (метод TAPPI T203-om-98). Все морфологии листов были изучены с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM).Результаты показали, что каждая культура может использоваться в качестве волокна при производстве бумаги. СЭМ-изображения показали конденсированный состав волоконной структуры. Наблюдаемый химический состав и морфология этих трех культур указывают на их пригодность для использования в качестве источников волокна для бумажной промышленности.
Скачать PDF
Полная статья
Изучение сельскохозяйственных отходов (лист ананаса, стебель кукурузы и трава Napier) с помощью химического состава и морфологического исследования
Завави Дауд, ^a, * Mohd Zainuri Mohd Hatta, ^a Angzzas Sari Mohd Kassim, ^b Halizah Awang, ^c и Ashuvila Mohd Aripin ^b
Малайзия — страна, которая является богатым источником сельскохозяйственных отходов.Здесь были изучены три различные культуры, в том числе ананас (Ananas comosus) лист, кукуруза ( Zea mays) стебель и трава Napier ( Pennisetum purpureum) . Эти культуры считаются сельскохозяйственными отходами в Малайзии и имеют большой потенциал для использования в качестве альтернативных волокон для бумажной промышленности. Целью данной работы был анализ химического состава листьев ананаса, стеблей кукурузы и травы Napier, а также исследование морфологии волокон этих культур.Анализируемые химические компоненты включают следующее: целлюлозу (метод Куршнера-Хоффнера), холоцеллюлозу (метод хлорирования), гемицеллюлозу (метод хлорирования), зольность (метод TAPPI T211-om-93), содержание лигнина (метод TAPPI T222-om-98. ) и растворимый гидроксид натрия (метод TAPPI T203-om-98). Все морфологии листов были изучены с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM). Результаты показали, что каждая культура может использоваться в качестве волокна при производстве бумаги. СЭМ-изображения показали конденсированный состав волоконной структуры.Наблюдаемый химический состав и морфология этих трех культур указывают на их пригодность для использования в качестве источников волокна для бумажной промышленности.
Ключевые слова : Волокно; Трава Napier; Лист ананаса; Стебель кукурузы; Сочинение; Зеленые технологии; Целлюлозно-бумажное производство
Контактная информация: a: Факультет гражданской и экологической инженерии, Universiti Tun Hussein Onn Malaysia, 86400 Parit Raja, Batu Pahat, Johor, Malaysia ; b: Факультет инженерных технологий, Университет Тун Хусейн Онн Малайзия, 86400 Парит Раджа, Бату Пахат, Джохор, Малайзия; c: Факультет технического и профессионального образования, Университет Тун Хусейн Онн Малайзия, 86400 Парит Раджа, Бату Пахат, Джохор, Малайзия; * Автор для переписки: zawawi @ uthm. edu . мой
ВВЕДЕНИЕ
Древесина составляет около 90% обычного сырья, используемого для производства целлюлозы и бумаги в мире (Мадакадзе и др. . 1999). Однако вырубка лесов для получения древесины оказала влияние на окружающую среду (Mohanty et al. 2005). Поскольку этот вопрос становится критическим, альтернативные волокна из недревесных источников станут хорошим решением для ограничения разрушения окружающей среды.Многие бумажные производства применяют крафт-процесс в качестве основного процесса варки целлюлозы.
На рисунке 1 изображен процесс производства бумаги в целлюлозно-бумажной промышленности. Предыдущие исследования сравнивали недревесные и древесные материалы на предмет пригодности их волокон для изготовления бумаги (Tran 2006). Стениус (2000) сообщил, что состав древесных и недревесных материалов может быть очень похожим. Такие результаты позволяют предположить, что недревесные породы могут обеспечить хорошее решение проблемы альтернативного волокна.
Рис. 1. Обзор процесса изготовления бумаги (Азиз и Жу, 2006)
Ананас — обычное тропическое растение, состоящее из сросшихся ягод (Banik et al. 2011). Это растение является ведущим представителем семейства Bromeliaceae и происходит из рода Ananas . Пучок волокон из листьев ананаса можно отделить от коры, и было показано, что волокна листа ананаса являются многоклеточными и лигноцеллюлозными (Arib et al. 2006 г.).
Важнейшие свойства бумаги зависят от химического состава волокна листа ананаса, которое состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина (Мадакадзе, и др., , 1999). Лист ананаса имеет ленточную структуру и скреплен лигнином и пентозаноподобными материалами, которые связываются вместе целлюлозной композицией (Banik et al .2010). Помимо лигнина, целлюлоза и гемицеллюлоза обеспечивают высокую прочность производимого волокна.Как показал Тран (2005), в волокнах листьев ананаса из Японии больше целлюлозы, чем в древесных волокнах. Этот результат подтвердил содержание целлюлозы в волокнах листьев ананаса и показал, как состав может повлиять на свойства при производстве бумаги.
Кукуруза принадлежит к семейству Poaceae и роду Zea ( Zea mays ) . Это растение имеет отчетливую форму роста, при которой листья обычно имеют длину от 50 до 100 сантиметров, а стебли могут достигать высоты от 2 до 3 метров (Reddy and Yang 2005).Flandez et al. (2010) сообщил, что стебли кукурузы могут быть хорошим источником лигноцеллюлозных волокон для производства целлюлозы для изготовления бумаги. Стебель кукурузы имеет длину волокна 1,32 мм, ширину волокна 24,3 мм, ширину просвета 24,3 мм и толщину стенки клетки 6,8 мм (Akhgul et al .2010). Лигноцеллюлоза из стеблей кукурузы состоит из отдельных клеток целлюлозы, длина которых составляет всего около 0,5–3,0 мм (Pang et al .2012). Стебли кукурузы — дешевый и ежегодно возобновляемый ресурс, пригодный для производства натуральных целлюлозных волокон.
Трава Napier относится к семейству Poaceae и роду Pennisetum . Эта трава имеет высокоурожайный корм, дающий урожай сухого вещества, который превосходит большинство других тропических трав (Ansah et al .2010). Натуральные моющие волокна основаны на гемицеллюлозе и целлюлозе, но не на пектине, и они являются наиболее распространенными химическими компонентами структурных элементов растительных клеток (Ansah et al. 2010).
Таким образом, цель данного исследования — проанализировать химический состав и дать исчерпывающий обзор путем анализа морфологии волокон листов, изготовленных из листьев ананаса, стеблей кукурузы и травы сетчатого волокна.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Подготовка проб
Образец листьев ананаса был собран в Айер Хитам, Джохор. Стебли кукурузы собирали в Понтиане, Джохор. Траву Napier собирали в Parit Sulong, Джохор. Это сырье использовалось в качестве альтернативы древесным волокнам в производстве бумаги, проведенном в данном исследовании. Все образцы были промыты водой для удаления любых примесей из недревесного материала. Образцы сушили на воздухе при температуре окружающей среды в течение 72 ч.Затем образцы сушили в печи при 110 90 287 o 90 288 ° C в течение 24 часов, чтобы убедиться, что внутри образца нет частиц воды. Затем образец разрезали на более мелкие кусочки, измельчали с помощью измельчителя и просеивали примерно до 2 мм. После этого образцы были собраны в полиэтиленовые пакеты и помещены в герметичные контейнеры.
Приготовленные образцы прошли анализ химического состава по методу TAPPI T 264 om-97.
Анализ химического состава
Исследуемые химические свойства включали целлюлозу, лигнин, гемицеллюлозу, холоцеллюлозу, растворимость 1% гидроксида натрия, растворимость в горячей воде и содержание золы.Они были определены в соответствии со следующими стандартными методами TAPPI:
Т 211 ом-07 (зольность)
T 212 om-98 (растворимость гидроксида натрия 1%)
Т 222 ом-98 (содержание лигнина)
Метод Куршнера-Хоффенера (содержание целлюлозы и гемицеллюлоз)
Метод хлорирования (холоцеллюлоза).
Метод Куршнера-Хоффенера использует спиртовую азотную кислоту с четырьмя циклами обработки для определения содержания гемицеллюлоз.Метод хлорирования используется для тестирования как гемицеллюлозы, так и целлюлозы. Затем результаты тестов на содержание гемицеллюлоз использовали для определения содержания целлюлозы в трех образцах.
Анализ морфологии поверхности
Для изучения морфологических свойств недревесных волокон полученные листы рук исследовали под растровым электронным микроскопом (SEM). Изображения были сделаны при нескольких увеличениях, чтобы оценить содержание, расположение и компактность.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ химического состава
Химический состав ананаса ( Ananas comosus ) листьев, стеблей кукурузы ( Zea mays ) и травы сетчатой ( Pennisetum purpureum ) приведен в таблице 1. Результаты показывают, что это сырье имеет высокий потенциал. для использования в качестве альтернативных волокон для производства целлюлозы и бумаги.
В целом было обнаружено, что волокна листьев ананаса имеют более низкое содержание золы (4.На 5%), чем стебли кукурузы (24,9%) и сетчатая трава (14,6%). Функция зольности — показать отсутствие или присутствие других материалов, таких как различные органические и неорганические вещества. Низкое содержание золы указывает на высокий выход целлюлозы в процессе варки целлюлозы (Lopez и др. , 2004). Лист ананаса имеет очень высокое содержание влаги (81,6%) по сравнению с стеблями кукурузы (7,3%) и нейпирной травой (11,7%). Это высокое содержание влаги повлияет на механические и поверхностные свойства бумаги, так как будет получена меньшая стабильность размеров бумаги.Адсорбция воды на обширных внутренних поверхностях стенки ячейки изменит внешние размеры устойчивости этой бумаги. Качественный бумажный продукт требует хорошей размерной стабильности, потому что от этого зависят структура и прочность листа (Cauldfield 1988). Волокна целлюлозы набухают на 15-20% от сухих условий до насыщения, что может вызвать изменения размеров при изменении влажности. Такие изменения размеров уменьшат стабильность размеров и приведут к нежелательному складыванию и скручиванию стабильности размеров бумаги (Sridach 2010).Эти результаты показывают, что стебель кукурузы имеет более высокую стабильность по сравнению с листом ананаса и ворсистой травой. Эта стабильность приведет к тому, что изготовленная из нее бумага будет более высокого качества (Khampan и др. .2010).
Таблица 1. Химический состав листа ананаса, стеблей кукурузы и травы Napier
(Примечание: * = благоприятная стоимость)
Из таблицы 1 видно, что лист ананаса содержит высокое содержание холоцеллюлозы (85,7%), за ним следует кукурузный стебель (82.1%) и нейпировой травы (80,4%). Холоцеллюлоза представляет собой комбинацию целлюлозы и гемицеллюлозы. Чем больше холоцеллюлозы внутри материала, тем лучше будет качество производимой бумаги. В этом исследовании листья ананаса имеют самое высокое содержание целлюлозы (66,2%), за ними следуют стебли кукурузы (39,0%) и трава ворсистой (12,4%). Целлюлоза — это компонент, который делает волокна недревесных материалов более прочными (Enayati et al. 2009). Более высокое содержание целлюлозы может обеспечить более прочные волокна и, следовательно, повысить качество производимой бумаги (Khalil et al .2006 г.). Однако самое высокое содержание гемицеллюлозы в нейпировой траве (68,2%), за ней следуют стебли кукурузы (42,0%) и лист ананаса (19,5%). Как упоминалось ранее, это важные параметры при определении пригодности сырья для производства целлюлозы и бумаги. Следовательно, качество волокна, полученного из недревесного материала, зависит от содержания целлюлозы, гемицеллюлозы и холоцеллюлозы. Этот результат предполагает, что листья ананаса имеют приемлемый химический состав волокон по сравнению с древесным материалом (Азиз и Жу, 2006) и, следовательно, потенциально могут быть альтернативным источником волокна для использования в бумажной промышленности.
Более низкое содержание лигнина обычно содержится в недревесных волокнах. Лигнин действует как клей, связывающий целлюлозу вместе в волокне. Более низкое содержание лигнина увеличивает прочность волокна и затрудняет его разрушение (Tran 2006). Клетчатка листьев ананаса имеет низкое содержание лигнина — 4,28% по сравнению с стеблями кукурузы (7,3%) и ворсистой травой (10,8%). Более низкое содержание лигнина означает, что удаление лигнина легче во время процесса производства целлюлозы, и бумага, которая будет производиться, будет более высокого качества (Enayati et al .2009 г.). Листья ананаса имеют более низкую растворимость гидроксида натрия на 1% (39,8%), чем у стеблей кукурузы (69,6%) и травы воробья (52,0%). Растворимость в 1% гидроксиде натрия указывает на степень разрушения волокна в процессе варки целлюлозы. Среди всех трех стеблей кукурузы самая высокая растворимость гидроксида натрия — 1%, поэтому производство химической целлюлозы будет низким (Onggo and Astuti 2005). Кроме того, высокая растворимость гидроксида натрия в 1% помогает объяснить выход целлюлозы через сито; о низком выходе целлюлозы сита сообщалось в более ранней работе (Kargarfard et al .2011). Это указывает на то, что производство мякоти в процессе варки листа ананаса выше, чем у стеблей кукурузы и ворсистой травы.
Анализ морфологии поверхности
Сканирующая электронная микроскопия (SEM) анализы листов, изготовленных из листьев ананаса, стеблей кукурузы и волокон травы ворсистой травы, показаны на рис. 2 и 3.
Рис. 2. Изображения поперечного сечения СЭМ (а) листа ананаса, (б) стебля кукурузы и (в) ворсинчатых волокон травы
СЭМ-микрофотографии поперечных сечений (рис.2a, 2b и 2c) показывают фибрилляцию на поверхностях всех трех недревесных материалов. На этих поперечных сечениях можно увидеть фибрилляцию недревесного материала. Эта фибрилляция может быть связана с удалением лигнина и другими структурными эффектами (Mohanty et al , 2005). Поперечное сечение листа ананаса имеет более грубую структуру, чем у стебля кукурузы и ворсистой травы. Поверхность сечения ворсистой травы (рис. 2в) гладкая, между внешними слоями соседних волокон есть промежуток.Эта морфология показывает наличие просвета, окружающего клеточную стенку этого материала (Merlini et al .2011).
а
б
с
Рис. 3. СЭМ-микрофотографии морфологии поверхности (а) листа ананаса, (б) стебля кукурузы и (в) волокон сетчатой травы
Этот анализ показывает структуру и форму пучков волокон внутри трех материалов. Используя SEM, прочность волокна может быть определена на основе расположения и упаковки волокнистой матрицы.Судя по рисункам, волокна листьев ананаса содержат множество матриц волокон и имеют более компактную поверхность, чем стебли кукурузы или ворсистая трава. Это связано с более высоким содержанием клетчатки в листе ананаса по сравнению с двумя другими. На рис. 3 (а) мы можем видеть, что структура волокон листьев ананаса более плотно уплотнена и образует гораздо больше пучков волокнистой матрицы, чем волокна стебля кукурузы или ворсистой травы. Такая волокнистая структура может повысить прочность волокна и качество производимой бумаги (Han and Rowell, 1999).Тем не менее, волокна стеблей кукурузы также имеют плотную упаковку, но не так, как волокна листьев ананаса. Более толстое волокно может дать более прочный пучок волокон и, следовательно, повысить прочность производимой бумаги (Khalil и др. , 2006). С другой стороны, волокно нейпировой травы было упаковано неплотно, и расположение волокон было не таким компактным, как в волокнах листьев ананаса и стеблей кукурузы. Неизбежно, менее плотное расположение и неплотная упаковка могут привести к снижению прочности и качества производимой бумаги.Компактность и расположение волокон могли влиять на качественную структуру производимой бумаги наряду с другими факторами, такими как содержание целлюлозы в недревесных материалах (Ververis и др. , 2004).
ВЫВОДЫ
Волокно из листьев ананаса является более предпочтительным заменителем древесного волокна при производстве бумаги по сравнению с волокном из стеблей кукурузы и ворсистой травы.
Высокое содержание целлюлозы и низкое содержание лигнина позволяет производить высококачественную целлюлозу и бумагу из волокон листьев ананаса.Стебли кукурузы и сетчатые волокна травы также могут быть альтернативой для производства целлюлозы и бумаги.
Кроме того, анализ с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) показывает конденсированное расположение волокон, которые образуют более прочную структуру в листе ананаса, чем в стеблях кукурузы и ворсистой траве.
Таким образом, данное исследование подтверждает пригодность отходов листьев ананаса в качестве альтернативной целлюлозы, которую можно подвергнуть дальнейшей переработке для подготовки к использованию в производстве бумаги.
БЛАГОДАРНОСТИ
Это исследование было поддержано Министерством высшего образования Малайзии и стипендией Universiti Tun Hussein Onn Malaysia. Авторы благодарны за эту финансовую поддержку.
ССЫЛКИ
Ахгуль М., Гулер К. и Унер Б. (2010). «Возможности использования сельскохозяйственных остатков в производстве биокомпозитов: стебли кукурузы ( Zea Mays индуратная корочка) и волокна дуба ( QuercusRobur L .) В волокнах средней плотности», Biotechnology 9 (32), 5090- 5096.
Ансах, Т., Осафо, Э. Л. К., и Хансен, Х. Х. (2010). «Урожайность трав и химический состав четырех разновидностей травы Napier ( Pennisetum purpureum ), собранных в три разных дня после посадки», Сельскохозяйственный и биологический журнал Северной Америки1 (5), 923-929.
Ариб, Р. М. Н., Сапуан, С. М., Ахмад, М. М. Х. М., Паридах, М. Т., и Заман, Х. М. Д. К. (2006). «Механические свойства полипропиленовых композитов, армированных волокнами листьев ананаса», Материалы и конструкция 27 (5), 391-396.
Азиз, А. и Чжу, Дж. Ю. (2006). «Новые технологии в производстве целлюлозы и бумаги из недревесных волокон», Материалы 3-го ^{-го Международного симпозиума} по новым технологиям производства целлюлозы и бумаги. 8-10 ноября, Гуанчжоу, Китай.Издательство Южно-Китайского технологического университета, 14.
Баник, С., Наг, Д., и Дебнат, С. (2011). «Использование агроотходов листьев ананаса для извлечения волокна и остаточной биомассы для вермикомпостирования», Индийский журнал исследований волокна и текстиля, 36 (2), 172-177.
Колдфилд, Д.Ф. (1988). «Стабильность размеров бумаги: методы изготовления бумаги и стабилизация клеточных стенок», Лаборатория лесных товаров Университета штата Мичиган, 87-98.
Энаяти, А.А., Хамза, Ю., Миршокраи, С. А., и Молаи, М. (2009). «Потенциал изготовления бумаги из стеблей канолы», BioResources 4 (1), 245-256.
Фландес, Дж., Пелах, М. А., Тиджеро, Дж., Виласека, Ф., Ллоп, М., и Мутье, П. (2010). «Способность целлюлозных волокон из цельных стеблей кукурузы», Химическая инженерия. XXI конференция и выставка TECNICELPA Лиссабон, Португалия.
Хан, Дж. С., и Роуэлл, Дж. С. (1999). «Химический состав из сельскохозяйственных волокон», Бумага и композиты из сельскохозяйственных ресурсов 5 (1), 83-134.
Каргарфард А. и Ахмад Дж. (2011). «Эффективность кукурузы и стеблей хлопка для производства древесноволокнистых плит средней плотности», BioResources 6 (2), 1147-1157.
Халил, А. Х. П. С., Алвани, С. М., и Омар, М. А. К. (2006). «Химический состав, анатомия, распределение лигнина и структура клеточной стенки волокон растительных отходов Малайзии», BioResources 1 (2), 220-232.
Khampan, T., Thavarungkul, N., Tiansuwan, J., and Kamthai, S. (2010). «Повышение влажности бумаги из листьев ананаса для испарительной охлаждающей подушки», Международный журнал наук об окружающей среде и Земле 1 (1), 16-19.
Лопес Д., Альфаро А., Гарсия М. М., Диас М. Дж., Калеро А. М. и Ариса Дж. (2004). «Целлюлоза и бумага из тагасте ( Chamaecytisus proliferusl. LF. SSP. Palmesis )», Исследования и разработки в области химической инженерии 82 (8), 1029-1036.
Мадакадзе И. К., Радиотис Т., Ли Дж., Гоэль К. и Смит Д. Л. (1999). «Характеристики варки крафт-целлюлозы и свойства мякоти злаковых трав теплого сезона», Технология биоресурсов 69 (1), 75-85 .
Мерлини К., Сольди В. и Барра Г. М. О. (2011). «Влияние обработки поверхности и длины волокна на физико-химические свойства коротких случайных банановых полиуретановых композитов, армированных касторовым маслом», Polymer Testing 30 (8), 833-840.
Моханти, А.К., Мисра, М., Дрзал, Л.Т. (2005). Натуральные волокна, биополимеры и биокомпозиты , Тейлор и Фрэнсис, Бока-Ратон.
Онгго, Х., Астути, Дж. Т. (2005). «Влияние гидроксида натрия и перекиси водорода на выход и цвет мякоти из волокон листьев ананаса», Journal of Tropical Wood Science and Technology 3 (1), 37-43.
Панг, К., Се, Т., Линь. Л., Чжуан, Дж., Лю, Ю., Ши, Дж., И Ян, К. (2012). «Изменения структуры поверхности стеблей кукурузы в процессе варки с активным кислородом и твердой щелочью на основе MgO в качестве предварительной обработки его преобразования биомассы», Bioresource Technology 103 (1), 432-439.
Шридач, В. (2010). «Целлюлозно-бумажные свойства волокон плодов пальмы Пальмира», Сонгкланакарин, Научно-технический журнал 32 (2), 201-205.
Стениус, П.(2000). «Химия лесных товаров», Наука и технология производства бумаги 19 (3), 28-55.
Тран, А. В. (2006). «Химический анализ и исследование варки листьев кроны ананаса». Промышленные культуры и продукты 24 (1), 66-74.
Ververis, C., Georghiou, K., Christodoulakis, N., Santas, P., and Santas, R. (2004). «Размеры волокон, содержание лигнина и целлюлозы в различных растительных материалах и их пригодность для производства бумаги», Промышленные культуры и продукты 19 (3), 245-254.
Статья подана: 17 мая 2013 г .; Рецензирование завершено: 9 августа 2013 г .; Доработанная версия получена: 11 сентября 2013 г .; Вторая редакция получена и принята: 6 ноября 2013 г .; Опубликовано: 18 декабря 2013 г.
Обзор волокна листьев ананаса и его композитов
Композиты на основе натурального волокна интенсивно изучаются из-за их экологической природы и особых свойств. Преимущество натуральных волокон заключается в их непрерывной подаче, простоте и безопасности в обращении, а также в биоразлагаемости.Хотя натуральные волокна демонстрируют замечательные физические и механические свойства, они варьируются в зависимости от источника, вида, географии и т. Д. Растений. Волокно из листьев ананаса (PALF) является одним из широко доступных отходов в Малайзии и еще не изучено, так как это необходимо. Подробное изучение химических, физических и механических свойств покажет логичное и разумное использование PALF для различных приложений. С социально-экономической точки зрения PALF может стать новым источником сырья для промышленности и может быть потенциальной заменой дорогостоящего и невозобновляемого синтетического волокна.Однако было проведено несколько исследований PALF, описывающих межфазную адгезию между волокнами и армирующую совместимость волокна, но подробное исследование свойств PALF недоступно. В этом обзоре автор рассмотрел основную информацию о PALF и сравнил химические, физические и механические свойства с другими натуральными волокнами. Кроме того, в нем резюмируются результаты недавних работ по физическим, механическим и термическим свойствам полимерных композитов, армированных PALF, и их потенциальным применениям.
1. Введение
Отрасли промышленности широко используют растительные волокна для различных целей из многих источников. В середине 20-го века синтетические волокна резко выросли, и отрасли производства натуральных волокон сократили свои рыночные доли. Для продвижения натурального волокна и материалов 2009 год считается Международным годом натурального волокна (IYNF), что очень благоприятно сказывается на потребностях фермеров, сельского хозяйства, окружающей среды и рынка. Был зафиксирован композитный рынок США 2.7–2,8 миллиарда фунтов с 2006 по 2007 год. Исходя из совокупного годового темпа роста в 3,3%, по оценкам, он превысит 3,3 миллиарда фунтов [1]. В 2009 году в Таиланде было произведено 1,894 миллиона тонн, на Филиппинах — 2,198 миллиона тонн, а в Бразилии — всего 1,43 миллиона тонн. В 2001 году объем производства в Коста-Рике, Кот-д’Ивуаре и Филиппинах составлял 322 000 тонн, 188 000 тонн и 135 000 тонн соответственно [2]. Самым важным свойством натурального волокна является способность к биологическому разложению и отсутствие канцерогенности, что возвращает его в моду с тем преимуществом, что оно является рентабельным.Его универсальный характер делает его подходящим для автомобилей, железнодорожных вагонов, строительных конструкций, перегородок или мебели для машинного оборудования и упаковки. Натуральные волокна являются важной сельскохозяйственной биомассой, вносящей вклад в экономику Малайзии. Огромный и широкий ассортимент натуральных волокон может снизить нагрузку на лесное хозяйство и сельское хозяйство. Использование разнообразного сырья поможет сохранить экологический баланс в природе. Как правило, сельскохозяйственные материалы и лесные продукты производят 30–40% отходов, которые также могут быть использованы при переработке с добавленной стоимостью.Натуральные волокна с низкой плотностью также могут быть использованы с целью использования. Например, травяное волокно может быть хорошей альтернативой для изделий с низкой нагрузкой [3]. Его совокупное преимущество состоит в легком весе (низкая плотность), более дешевом источнике, низкой заработной плате, неканцерогенности и способности к биоразложению [4–6]. Ученые и инженеры проявляют большой интерес к поиску новых источников сырья, которые обладают сравнимыми физическими и механическими свойствами с синтетическими волокнами. Различные другие параметры, которые следует учитывать при выборе сырья: дешевизна, экологичность [7], отсутствие опасности для здоровья, высокая степень гибкости [8], более низкий возраст растений, простой сбор и доступность в регионах, которые напрямую влияют на пригодность природных материалов. волокна [9, 10].Прежде всего, натуральные волокна являются возобновляемым ресурсом, что обеспечивает лучшее решение для устойчивого снабжения, так как оно имеет низкую стоимость, низкую плотность, наименьшие затраты на переработку, отсутствие опасности для здоровья и лучшие механические и физические свойства [11–16]. Основным недостатком натурального волокна является влагопоглощение, поэтому оно обязательно изменяет свои поверхностные свойства с помощью химикатов [17]. Полимеры, армированные синтетическим волокном, были дорогими и вредными для окружающей среды [18]. Существует много доступных растительных волокон, которые могут быть использованы в таких отраслях, как сырье, например, ананас, кенаф, кокосовое волокно, абака, сизаль, хлопок, джут, бамбук, банан, пальмира, талипот, конопля и флекс [16–21] .Волокно из листьев ананаса (PALF) — один из отходов сельскохозяйственного сектора, который широко выращивается в Малайзии, а также в Азии. После банана и цитрусовых ананас ( Ananas comosus ) является одним из самых важных тропических фруктов в мире [22]. С коммерческой точки зрения плоды ананаса очень важны, а листья считаются отходами фруктов, которые используются для производства натуральных волокон. Химический состав PALF составляют холоцеллюлоза (70–82%), лигнин (5–12%) и зола (1.1%). Ананас (PALF) обладает огромными механическими свойствами и может применяться при создании армированных полимерных композитов [23, 24], композитов из полиэтилена низкой плотности (LDPE) и биоразлагаемых пластиковых композитов. Физические и механические свойства композитов, такие как вязкоупругая обработка, прочность на растяжение, прочность на изгиб и удар, зависят от длины волокна, соотношения матриц и расположения волокон [25, 26]. Основные недостатки PALF — это гидрофильность; он не обеспечивает хорошего связывания с гидрофобной матрицей, особенно при высоких температурах [27].Качество поверхности раздела между PALF и полимером может быть улучшено с помощью химической обработки, такой как депарафинизация, обработка NaOH, цианоэтилирование и прививка мономера акрилонитрила на депарафинированную PALF [24]. Более того, модификация поверхности химическими веществами, такими как гидроксид натрия (NaOH), 2,4-динитрохлорбензол, пероксид бензоила (BPO) и BPO / ацетилирование, может минимизировать водопоглощение и улучшить механические свойства [28]. Влагопоглощение химически модифицированных композитов ПЭНП, армированных PALF, показывает значительно меньшее влагосодержание [29].Связующий агент резорцин (резо), гексаметилентетрамин (Hexa) и диоксид кремния имеют хорошее сродство к PALF-натуральному каучуку (NR) и демонстрируют лучшую адгезию [30].
В настоящее время армированные биокомпозитом материалы широко используются вместо традиционных материалов, обладающих высокой прочностью и несколькими легкими. Такие композиционные материалы демонстрируют хорошее соотношение прочности по массе, высокую прочность на растяжение и изгиб, высокое сопротивление ползучести и высокую компактность. Натуральные волокна, армированные биопластиками, являются хорошим примером экологически чистых композитов, которые легко разлагаются бактериями и ферментами [31].Основной проблемой натуральных волокон как армированного материала является неправильный контакт адгезионной поверхности и полимерной матрицы с плохим преобразованием нагрузки взаимодействия от матрицы к волокну [32]. Таким образом, для улучшения адгезионных свойств волокон требуется модификация поверхности с использованием соответствующих химикатов. Эти методы модификации могут включать щелочную обработку [33], прививку сополимера яблочного ангидрида [34] и использование солевого связующего агента [35].
2. Натуральное волокно
Считается, что источники нефтепродуктов ограничены и сомнительны.Поэтому требуется альтернатива с дешевым, экологически чистым и легкодоступным сырьем. Страны, выращивающие растения и фрукты, служат не только для сельскохозяйственных целей, но и для производства сырья для промышленности. Большинство развивающихся стран торгуют лигноцеллюлозными волокнами как для улучшения экономического положения бедных фермеров, так и для поддержки страны. В последнее время полимерные композиты, содержащие целлюлозные волокна, привлекают внимание как в литературе, так и в промышленности. В таблице 1 показано годовое производство натурального волокна из различных источников.Ежегодно производится около 30 миллионов тонн натуральных волокон, которые используются в качестве компонента многих производственных процессов, таких как одежда, упаковка, производство бумаги, автомобилей, строительных материалов и спортивного инвентаря [1]. Композиты из натуральных волокон привлекают внимание промышленности из-за своей плотности и экологичности по сравнению с традиционными композитами [36]. Помимо растительных волокон, различные животные волокна также имеют разные типы, такие как изделия из шерсти, шелка, перьев, птичьего волокна и шерсти животных, которые являются основным ресурсом.Фруктовые волокна берут из таких фруктов, как кокосовое (кокосовое) волокно. Волокна стеблей собирают из шелухи и соломы таких культур, как пшеница, рис, ячмень и т. Д. Древесину также можно использовать в качестве волокна. Натуральные волокна долгое время использовались во многих развивающихся странах в качестве цементных материалов [37].
9 0093 922 922 922 Фрукты / зерна
4
4
Эти волокна представляют собой нитевидную структуру различных размеров; его можно использовать для изготовления веревок или ниток; теперь это основной компонент биокомпозитных материалов, таких как доски, бумага и многие конструкции [17].
Эффективность натурального волокна зависит от части растения, используемой для экстракции волокна, возраста растения, процесса экстракции волокна и многих других факторов [38]. Его можно извлечь из лубяных стеблей, листьев и семян растений в виде пучка; поэтому его также называют пучками волокон; Метод извлечения волокон аналогичен как для стебля луба, так и для листьев, в то время как для волокон семян используется много методов, например хлопковый ворс, извлекаемый в процессе очистки. Пучок полосовых волокон извлекается из стебля и листа; рекомендуется декортикаторная техника.В технике реттинга для удаления волокон со стебля используются химические вещества и биологическая обработка; Вымачивание в основном бывает двух типов: сухое вымачивание и вымачивание водой [39]. Вымокание росой наиболее популярно в Европе, но по качеству оно уступает по качеству вымоканию водой. Техника вымачивания водой используется в странах Азии [40].
Натуральные волокна имеют систематическую структуру внутренней клеточной стенки, которая разделена на три основные структурные части [80]. Угол наклона микрофибрилл и их расположение внутри клеточной стенки определяют свойства волокон [81].Клеточная стенка в основном состоит из двух клеточных стенок, первичной клеточной стенки (S1) и вторичной клеточной стенки (S2). Первичная клеточная стенка размножается во время роста растения. Вторичная клеточная стенка состоит из трех слоев, каждый из которых несет длинную цепь микрофибрилл [82]. Количество целлюлозы постоянно увеличивается от S1 до S2, а содержание гемицеллюлозы остается неизменным в каждом слое, но содержание лигнина показывает обратную тенденцию к целлюлозе. Молекулы гемицеллюлозы имеют сетчатую структуру и связываются с целлюлозными фибриллами.Целлюлоза-гемицеллюлоза вместе образуют сеть, а лигнин и пектин обеспечивают адгезионные свойства. Эти адгезионные свойства определяют прочность и жесткость целлюлозных волокон. Вторичный слой (S2) определяет физическую и механическую прочность волокон. Обычно высокий уровень содержания целлюлозы и меньший угол микроволокон обеспечивают лучшие прочностные свойства [55, 83]. В целом синтетические волокна демонстрируют лучшие механические и физические свойства по сравнению с натуральным волокном, тогда как удельный модуль упругости и удлинение при разрыве лучше у натуральных волокон, чем у синтетических волокон, что считается важным фактором в композитах для инженерных полимеров [49].
Основным химическим составом волокон, таких как кокосовое волокно, банан, лист ананаса, сизаль, пальмира, конопля подсолнечная и т.д., являются целлюлоза и лигнин, обсуждаемые в таблице 2. Натуральные волокна состоят из целлюлозы и лигнина; Эти целлюлозы состоят из множества фибрилл по длине, которые связаны водородной связью, чтобы обеспечить прочность и гибкость [84].
Источник волокна Мировое производство (10 ³ Тонн) Происхождение
Abaca 70 Стержень Абаца 10,000 Стебель
Банан 200 Фрукты
Метла Обильно Стебель
Кокос 100 Стебель
95 Хлопок Хлопок
Слоновая трава В изобилии Стебель
Лен 810 Стебель
Конопля 215 Стебель
Джут 2,50093 770 Шток
Льняное семя Обильное Фрукты
Ананас Обильное Лист
Кароа — Лист
96 Крапива Пальмовое масло
95 995 995 В изобилии Фрукты
Пальмовая ветвь В изобилии Стебель
Ramie 100 Стебель
Розель 250 Ствол
Шелуха
Рисовая солома Обильно Стебель
Сизаль 380 Стебель
Солнечная конопля 70 Стебель
21 Пшеничная солома 21 922 922 922
Дерево 1,750,000 Стебель
Жмых сахарного тростника 75,000 Стебель
Кантала — Лист
Китайский джут — Стержень
9229
Тип волокна Целлюлоза Лигнин Гемицеллюлоза (%) Пектин (%) Зола (%) Содержание влаги (%) Угол микрофибриллы (град. )
Льняное волокно 71 2.2 18,6–20,6 2,3 — 8–12 1,7 5–10
Семена льна 43–47 21–23 24–26 — 5 — — —
Кенаф 31–57 15–19 21,5–23 — 2–5 — — —
Джут 45–71,5 12–26 13.6–21 0,2 0,5–2 12,5–13,7 0,5 8,0
Конопля 57–77 3,7–13 14–22,4 0,9 0,8 6,2–12 0,8 2,62
Рами 68,6–91 0,6–0,7 5–16,7 1,9 — 7,5–17 0.3 7,5
Кенаф 37–49 15–21 18–24 — 2–4 — — —
Джут 41– 48 21–24 18–22 — 0,8 12,5–13,7 0,5 8
Abaca 56–63 7–9 15–17 — 3 5–10 — —
Сизаль 47–78 7–11 10–24 10 0.6–1 10–22 2 10–22
Henequen 77,6 13,1 4–8 — — — — —
Выбор волокна зависит от длины, прочности и цели использования. В таблице 3 обсуждаются физические и механические свойства различных целлюлозных волокон с их соответствующей плотностью, углом микрофибрилл, модулем Юнга и удлинением волокон, которые определяют общие свойства волокон [43].Размер клеток лигноцеллюлозных волокон зависит от вида, зрелости и местонахождения растения, а также от условий экстракции волокон [1].
(ГПа)
Волокно Плотность (г / см ³) Удлинение (%) Предел прочности (МПа) Поглощение влаги Модуль Юнга
Хлопок 1,5–1.6 3,0–10,0 287–597 8–25 5,5–12,6
Джут 1,3–1,46 1,5–1,8 393–800 12 10–30
Лен 1,4–1,5 1,2–3,2 345–1500 7 27,6–80
Конопля 1,48 1,6 550–900 8
Рами 1.5 2,0–3,8 220–938 12–17 44–128
Сизаль 1,33–1,5 2,0–14 400–700 11 9,0–38,0
Кокр Стекло E 2.5 2,5–3,0 2000–3500 — 70,0
S-стекло 2,5 2,8 4570 — 86,0
Арамид (нормальный) 1,4 3,3–3,7 3000–3150 — 63,0–67,0
Углерод (стандартный) 1,4 1,4–1,8 4000 — 230,0 –40.0
Считается, что смолы, полученные из нефтепродуктов, не являются полностью биоразлагаемыми. Однако композит, изготовленный из такой матричной смолы с армированными натуральными волокнами, считается биоразлагаемым. Матричный материал из термореактивных материалов и термопластов должен быть совместим с природными композитами [85–87]. Состав термореактивного композита сложнее термопласта. Это зависит от многих параметров, таких как повышающие текучесть, смола, отвердители, катализаторы и отвердители.Такие композиты необходимо химически отверждать с использованием идеальной поперечной сшивки со структурой установки в любом направлении. Сшитые структуры прочны, устойчивы к ползучести и очень устойчивы к растворителям. Нагрузка волокна может улучшить свойство до 80% из-за выравнивания волокон. Термопласты имеют большее преимущество перед термореактивными полимерами. Композитная матрица из термопластов имеет низкую стоимость обработки, гибкость конструкции и простоту формования. Это очень простой метод обработки композитов, например методы экструзии или литья под давлением.В термопластах большая часть работ была сделана с полимерами полиэтилена, полипропилена, полистирола и поливинилхлорида (ПВХ). Эти полимеры требуют температуры ниже 200 ° C, что подходит для натуральных волокон и позволяет избежать термического разложения. В термопластичных композитах распределение волокон играет важную роль для получения качественной продукции. Поскольку натуральное волокно различается по своим свойствам, например по длине, очень сложно контролировать массовое производство. На натуральные волокна сильно влияют условия выращивания, такие как состав почвы, температура, влажность и мороз.Методы посадки и сбора урожая также могут вызвать изменение плотности [88]. Натуральные волокна прочные, эластичные и обладают хорошей механической прочностью. Композит из натуральных волокон вводится в коммерческих целях и становится хорошей альтернативой композитам, армированным стекловолокном, во многих сферах применения. Сравнение различных параметров натуральных и стеклянных волокон приведено в таблице 4.
Низкое
Свойства Натуральное волокно Стекловолокно
Плотность Низкий Двойной
Стоимость Низкий Высокий
Возможность возобновления Да Нет
Возможность вторичного использования Да Нет
Высокое потребление энергии
Распределение Широкий Широкий
CO ₂ нейтральный Да Нет
Истирание станка Нет Да
Риск для здоровья при вдыхании Нет Есть
Утилизация Биоразлагаемый Небиоразлагаемый
Хотя синтетические композиты, такие как стекловолокно, обладают высокой плотностью при значительно высокой стоимости, натуральное волокно (льняное волокно) имеет довольно хорошую плотность 1.5 г / см ³ и стоит от 0,22 до 1,10 доллара за кг [89]. Другими словами, стоимость стекловолокна составляет около 1200–1800 долларов США за тонну, а плотность составляет около 2500 кг / м ³, в то время как стоимость натуральных волокон составляет от 200 до 1000 долларов США за тонну, а плотность варьируется от 1200 до 1500. кг / м ³ [90].
3. Ананас
Ананас — многолетнее травянистое растение с высотой и шириной 1-2 м, принадлежит к семейству Bromeliaceae [91]. Его выращивают в основном в прибрежных и тропических регионах, в основном для выращивания плодов.В Индии он возделывается примерно на 2250 000 акров земли [92], и его производство постоянно увеличивается. На рисунках 1 (а) и 1 (б) показано растение ананаса в поле; это короткий стебель темно-зеленого цвета. Декоративно смотрится первый росток листа; позже он превращается в 3 фута длиной, 2-3 дюйма шириной в форме меча с многочисленными спирально расположенными волокнистыми краями листьев, а также изогнутыми по направлению к поперечному сечению для сохранения жесткости листа [93].

Каждый плод ананаса имеет одинаковое количество шестиугольных секций на внешней оболочке и не зависит от размера или формы.Сейчас Малайзия является одним из крупных производителей в Азии не меньше Гавайев. Он производит огромное количество отходов, около 384 673 метрических тонны в 2008 году [2]. Волокна листьев ананаса в изобилии используются в промышленных целях без каких-либо дополнительных добавок, ежегодно возобновляются и легко доступны [94]. Ананас известен в Малайзии как Nanas; в основном они используют разные разновидности для разных целей; в коммерческих целях используют красный ананас и зеленый ананас; для съедобных целей они предпочитают ананас Саравак и ананас Морриса.Плоды ананаса содержат много основных и второстепенных элементов. В таблице 5 показано процентное содержание элементалей в плодах ананаса. Это источник биологически активных соединений, особенно протеолитических ферментов. Ананас — очень богатый источник бромелаина, а другие протеазы цистеина присутствуют в различных частях ананаса [95, 96]. В коммерческих целях бромелайн используется во многих отраслях пищевой промышленности, косметики и пищевых добавок [46, 97].
5 995
C O N Ca P Fe k Mg Cu Соотношение O / C
73.13 24,17 2,70 0,00 — — — — 0,00 0,33% [46]
— — 6,4–10 2,5 –10 0,1–0,18 0,06–0,11 2,89 0,33 0,002–0,02 — [47]
3.1. История
Ананас — родное растение Америки, впервые увиденное Колумбом и его компаньоном 4 ноября 1493 года на острове Вест-Индия. Когда был открыт новый мир, ананас был распространен по всему прибрежному региону Южной Америки, а также в тропических регионах. Испанский правительственный чиновник Де Овьедо прибыл в Америку в 1513 году; он передал первые письменные документы о некоторых разновидностях ананаса, а также добавил несколько индийских разновидностей. Растение называют «ананасом» из-за его плодов, напоминающих шишки.Местное слово тупи для обозначения плода было анана , что означает «превосходный плод»; это источник таких слов, как ананас , распространенных во многих языках. Ананас — старинный символ приветствия, его часто можно увидеть на штампованных украшениях. В 17 веке американцы импортировали ананас из Карибского бассейна из-за его явно экзотических свойств и редкости; ананас стал считаться иконой богатых людей Америки. Португальцы сыграли важную роль в распространении фруктов во всех тропических регионах и в основных частях мира, таких как южное и восточное побережье Африки, Мадагаскар, южная Индия, Китай, Ява, Филиппины и Малайзия [47].В настоящее время доступны разновидности растений ананаса, которые используются в различных областях, таких как пищевые, лекарственные и промышленные. Например, бромелайн — это фермент, извлекаемый из его листьев, который помогает при респираторных заболеваниях. Смесь ананасового сока и песка является мощным очистителем для палубы лодок. Обезвоженные отходы ананаса используются в качестве корма для крупного рогатого скота, кур, свиней и т. Д. [98].
3.2. Волокно из листьев ананаса
Ежегодно производятся тонны волокон из листьев ананаса, хотя очень небольшие порции используются в области производства сырья и энергии.Распространение биокомпозитов привело к увеличению промышленного использования, что высвободило бы возможности для минимизации потерь возобновляемых материалов. Он способствует развитию рынка непродовольственных товаров для сельскохозяйственной промышленности [99]. Он белого цвета, гладкий и блестящий, как шелк, из волокна средней длины с высокой прочностью на разрыв. У него более мягкая поверхность, чем у других натуральных волокон, он впитывает и сохраняет хороший цвет [100].
Однако PALF имеет высокую удельную прочность и жесткость; он гидрофильный по своей природе из-за высокого содержания целлюлозы [101–103].Экстракция волокон из волокон листьев ананаса осуществляется механическим методом и методом вымачивания, как показано на Рисунке 1 (c). Свежие листья дают от 2 до 3% волокон [104]. Фиброзная клетка PALF состоит из системы сосудистых пучков в виде пучков, которые получают после механического удаления всего верхнего слоя после сбора урожая. PALF состоит из многих химических компонентов. Это многоклеточное лигноцеллюлозное волокно, содержащее в основном полисахариды, лигнин и некоторые минеральные химические вещества, такие как жир, воск, пектин, уроновая кислота, ангидрид, пентозан, цветной пигмент, неорганические вещества и т. Д. [105].Волокно — это совокупность тонких и мелких многоклеточных волокон, которые выглядят как нити. Эти клетки плотно соединены с помощью пектина [106]. PALF составляют целлюлозу (70–82%), а расположение волокон такое же, как и в хлопке (82,7%) [55, 107, 108].
Во всей коллекции волокна листьев ананаса являются более совместимым природным волокном и имеют хороший химический состав. PALF имеет лучшую механическую прочность, чем джут, когда он используется для изготовления тонкой пряжи [109, 110].Модель целлюлозных молекул PALF представляет собой трехмерную структуру, параллельную кристаллической области волокна. Предполагается, что оставшиеся части молекулярной структуры объединяются в аморфные области. Волокно из листьев ананаса (PALF) является жизненно важным натуральным волокном, которое обладает высокой удельной прочностью, жесткостью, а также жесткостью на изгиб и скручивание, как и волокна джута. Принимая во внимание эти исключительные свойства PALF, промышленность может использовать его в качестве превосходного альтернативного сырья для армирования композитных матриц [30].
3.3. Экстракция волокон листьев ананаса (PALF)
Натуральные волокна ананаса обладают превосходной механической прочностью, но из-за недостатка знаний они все еще не используются должным образом. Его можно использовать в различных областях, таких как искусственные волокна, в качестве звукопоглотителя и теплоизолятора и т. Д. Существуют различные методы извлечения PALF из листьев ананаса.
3.3.1. Скребковый метод экстракции
Скребковая машина — это машина, используемая для лома волокон листьев ананаса [111].Машина представляет собой комбинацию трех роликов: (а) подающего ролика, (б) ролика для царапания листьев и (в) зубчатого ролика [53]. Подающий ролик используется для подачи листьев в машину; затем листья проходят через второй валик, который называется царапающим валиком. Он царапает верхний слой листа и удаляет восковой слой. И, наконец, листья попадают на плотно прикрепленный зубчатый валик с лезвиями, который измельчает листья и делает несколько перерывов для входа микробов вымачивания [112].
3.3.2. Вымачивание листьев ананаса
В процессе вымачивания небольшие пучки поцарапанных листьев ананаса погружают в резервуар для воды, который содержит субстрат: раствор в соотношении 1:20, мочевину 0,5% или диаммонийфосфат (DAP) для быстрой реакции вымачивания. Материалы в резервуаре для воды регулярно проверяются пальцем, чтобы убедиться, что волокна ослаблены и могут извлекать многие химические компоненты, такие как пентозаны, лигнин, жир и воск, зольность, азотистые вещества и пектин. После процесса вымачивания волокна отделяются механически путем промывки в прудовой воде.Извлеченные волокна сушат в подвешенном состоянии на воздухе. И шаровая мельница, и дисковая мельница могут использоваться для извлечения PALF из измельченных свежих листьев ананаса [113]. Эти методы не только просты, но и обеспечивают более высокий выход волокна и меньший размер волокна, чем традиционные методы. Среди двух изученных методов механического измельчения мокрая шаровая мельница намного медленнее, но обеспечивает PALF большим количеством элементарных волокон [114].
3.4. Химический состав
Стандарты
Технической ассоциации целлюлозно-бумажной промышленности (TAPPI) [115] сообщили, что химические составляющие и экстрактивные вещества, такие как холоцеллюлоза, α -целлюлоза, лигнин и зольность PALF были проанализированы из различных источников волокон, возраст волокон, и климатические условия.Процедура извлечения волокон может быть связана с фактором различного химического состава и строения клеточной стенки [116]. При просвечивающей электронной микроскопии клеточная стенка PALF показывает различные слои, такие как первичный (P), вторичный и третичный (S1, S2 и S3) слои. Химический состав PALF представлен в Таблице 6. Волокна листьев ананаса содержат множество химических компонентов, таких как α -целлюлоза, пентозаны, лигнин, жир и воск, пектин, азотистые вещества, содержание золы, степень полимеризации, кристалличность α -целлюлоза и антиоксиданты [54, 117, 118].PALF имеет большое количество -целлюлозы (81,27), низкое количество гемицеллюлоз (12,31%) и содержание лигнина (3,46%) [106]. PALF имеет более высокое содержание целлюлозы по сравнению с другими натуральными волокнами, такими как волокна масличной пальмы, кокосовое волокно и волокна стеблей банана [116]. Более высокое количество целлюлозы в PALF способствует большему весу плода [119]. Химический состав волокна напрямую влияет на характеристики волокна [120].
5–12
Содержание целлюлозы (%) Гемицеллюлоза (мас.%) Содержание лигнина (%) Пектин (мас.%) Голоцеллюлоза Содержание влаги (мас.%) Экстрактивные вещества Зола (%) Жир и воск Состав PALF / ссылка
85 — 12 — — — — — — [48]
70–82 — — — 11.8 — — [49]
67,1–69,3 — 14,5–15,4 — — — — 1,21 — [50]
68,5 18,8 6,04 1,1 — — — 0,9 3,2 [51]
21 69 — 4.4 1,2 — — — 2,7 4,2 [52]
69,5 — 4,4 1,1 — — — — — 3,3 [53]
70–80 — 5,0–12,7 — — 11,8 — — 3,3 [14]
74.33 — 10,41 — 80,68 — 6,6 8 4,73 — [54]
3.5. Физико-механические свойства
Армированный композит из натуральных волокон играет огромную роль в биокомпозитах и материаловедении. PALF зарекомендовал себя как хороший заменитель синтетических волокон из-за его экономичности и возобновляемости.Удельная прочность натуральных волокон способствует повышению физической и механической прочности полимерной матрицы без использования какой-либо дополнительной обработки. Превосходство механических свойств PALF связано с высоким содержанием альфа-целлюлозы и низким углом микрофибриллы (14 °). Благодаря исключительным качествам PALF, он может использоваться в качестве армирующей композитной матрицы [30]. Физико-механические свойства любых натуральных волокон зависят от адгезии волокна к матрице, объемной доли волокна, соотношения сторон, ориентации и эффективности передачи напряжения на границе раздела [60].В результате полимерные композиты на основе PALF демонстрируют превосходную жесткость и прочность по сравнению с другими композитными материалами на основе целлюлозы [73]. Замечены странные характеристики PALF; то есть, влажная связка PALF демонстрирует меньшую прочность на 50%, но когда она превращается в пряжу, ее прочность увеличивается до 13%. Таблица 7 показывает физическую и механическую прочность PALF. PALF имеет диапазон модуля от 34,5 до 82,51 ГНм ^-2, предел прочности на разрыв от 413 до 1627 МНм ^-2, а относительное удлинение в точке разрыва составляет от 0.От 8 до 1,6%. PALF может выдерживать абразивность [121]. Datta et al. [122] изучили множество различных типов свойств и поведения, таких как морфология структуры поверхности, поведение при растяжении и диэлектрические свойства. PALF показывает хорошие эластичные свойства в структуре целлюлозы типа I. По сравнению с другими натуральными волокнами PALF обладает высокой прочностью. Электрические свойства показывают высокую анизотропию.
900 922
Плотность (г / см ³) Предел прочности (МПа) Модуль Юнга (ГПа) Удельная прочность (ГПа / г / см ³) Удельный модуль (ГПа / г / см ³) Удлинение при разрыве (%) Диаметр.( мкм м) Угол микрофибриллы Волокно PALF / эталон
1,52 413–1627 34,5–82,51 0,3–1,1 22,722–54,3 900 3 20–80 — [55]
1,526 170 62,10 1,1 40,70 3 — — [24]
1 .44 413–1627 34,5–82,51 — — 1,6 — — [56, 57]
1,526 413 62,10 — — 1,6 50 — [58]
1,07 126,60 4,405 — — 2,2 — — [22]
1995
413–1627 34.5–82,5 — — 1,6 20–80 14 [14]
1,526 170 6,260 — — 3 — — [27]
1,52 170 6,21 — — 3 — — [59]
1,07 126.60 4,4 — — 2.2 — — [60]
1,526 413 6,5 — — 1,6 30–60 — [61]
1,526 170 62,10 — — 3 — — [62]
1,44 413–1627 34,5–82,51 — — — — 20–80 8–14 [63]
1.44 413–1627 34,5–82,51 — — 1,6 20–80 — [33]
1,44 170 6,26 — 1,6– — 1,6 — 5–30 12 [64]
1,526 413 4,2 — — 3,0–4,0 50 14 [65]
1.440 — — — — — 1,56–4,5 8–15 [66]
— 293,08 18,934 — — 1.41 150–300 — [67]
3.6. FTIR Spectra
FTIR-спектроскопия используется для наблюдения за функциональными группами в натуральных волокнах, такими как гидроксильная группа, карбонильные группы и винильные группы, кетонная группа и многие другие.Он помогает выявить изменения химического состава натуральных волокон до и после химической обработки [123]. В таблице 8 показаны типичные FTIR-спектры различных необработанных натуральных волокон конопли, сизаля, джута, капока, кенафа и волокна масличной пальмы вместе с PALF. Характеристика группы O – H общая для всех, видимая между интенсивностью 3338–3450 см ^–1. Необработанные волокна показывают общие пики, соответствующие удлинению C – H и удлинению C – O при 2924,2 и 1741,1 см ^-1, соответственно [69].Согласно Джоноби, в кенафе широкий пик при 3338 см ⁻¹, который появляется в спектрах, приписывается частоте O – H, тогда как пики при 2899 см ⁻¹ в основном возникают из-за растяжения C – H [124 ]. Срикала отметила, что необработанное волокно масличной пальмы показывает пики, соответствующие удлинению C – O при 770 см ^-1 и удлинению C – H при 2850 см ⁻¹, тогда как волокно масличной пальмы показывает другой пик при 3450 см ⁻¹ из-за растяжению –O – H [69].
см 99521
Склеивание / растяжение PALF (см ⁻¹) Конопля (см ⁻¹) Сизаль (см ⁻¹) J ⁻¹) Капок (см ⁻¹) Кенаф (см ⁻¹) Волокно масличной пальмы (см ⁻¹)
–OH 3349.9 3448 3447,2 3447,9 3419,7 3338 3450
C – H 2903,8 2920,5 2924,2 2918,818 2924,2 2918,818 2924,2 2918,818
2918,818 C = O 1737,4 — 1736,5 1737,2 1741,1 1736 1735
C = C 1608.3 1654 1653,9 1653,8 1596,1 — 1606
C – H 1374,2 1384,1 1384,1 1384,1
1384,1
C – H — — 1259,9 1255,6 1245,5 — —
Спектры FTIR холоцеллюлозы PAL, не содержащей холоцеллюлозы и -экстракции представлены на рисунке 2 [54].Пик 3343 см ^-1 представляет группы O – H в случае образца -целлюлозы. В образцах холоцеллюлозы и образцах, экстрагированных свободно, частота растяжения гидроксила составляла 3296 см ^-1 и 3327 см ^-1, соответственно. Для образца β-целлюлозы другая пиковая частота при 1725,25 см ^-1 показывает частоту изгиба C – O. В то время как в случае холоцеллюлозы и свободного экстракта пиковая частота при 1728 и 1733 см ^-1 соответствует частотам пиков карбонила, соответственно.Резкая полоса, наблюдаемая при 1733 см ^-1, связана с поглощением карбонильных вытяжек сложноэфирных и карбоксильных групп, которое наиболее часто встречается в гемицеллюлозах листьев ананаса [54].

4. Проблемы, связанные с PALF в качестве армирования
PALF показывает более низкую степень совместимости с гидрофобными полимерами из-за своей гигроскопичности. Наличие натурального воскообразного вещества на поверхности волоконного слоя обеспечивает низкое поверхностное натяжение, что не позволяет прочно сцепляться с полимерной матрицей.Однако в литературе предлагаются различные методы улучшения поверхности волокна, чтобы сделать его пригодным для хорошего межфазного соединения волокна и матрицы. Полимеры, армированные натуральными волокнами, чувствительны к влажности и водопоглощению, что вызывает физическую деградацию конечного продукта. Высокое содержание влаги в волокне может вызвать разбухание или размерный дефект во время изготовления композитов, что влияет на физические и механические свойства конечного продукта. [62]. При низкой температуре молекула воды сталкивается с препятствием из-за жесткости сегментов полимерной цепи.Диффузия влаги в полимер зависит от различных факторов, таких как структура молекулы, полярность, кристалличность и отвердители, используемые при изготовлении композитов [125].
5. Композит на основе PALF
Натуральные волокна являются предметом пристального изучения исследователей и промышленных предприятий в качестве замены стекловолокна натуральным волокнам. Быстрый рост исследований по проблемам окружающей среды является фактором ускорения использования натуральных волокон в ближайшие десятилетия. В последнее время PALF эффективно используется в полимерной матрице для разработки композитов с улучшенной механической прочностью [126].Выдающиеся механические свойства отдельных PALF отражаются в конечном продукте. Были проведены различные исследования для усиления PALF термореактивным [73], термопластическим [64], биоразлагаемым пластиком [25, 26] и натуральным каучуком [127].
5.1. Армированный композит PALF на основе эпоксидной смолы
Эпоксидная смола обладает превосходными свойствами, такими как адгезия, прочность, низкая усадка, защита от коррозии и многие другие свойства [128]. Хотя это дорогая смола, ее механические и химические свойства очень хорошие.Были изучены натуральные волокна, такие как джут, лен, сизаль и бамбуковые волокна, армированные эпоксидной смолой [129–133]. В случае PALF работа еще не ведется. PALF имеет серьезную проблему, связанную с адгезией со многими полимерными матрицами. PALF является гидрофильным по своей природе и не обладает хорошей совместимостью с гидрофобным полимером. PALF содержит восковое вещество на своей поверхности, вызывающее низкое поверхностное натяжение, которое отрицательно сказывается на сцеплении с полимерной матрицей. Чтобы решить эту проблему, поверхность PALF модифицирована для улучшения сцепления.В процессе модификации поверхности реагенты делают волокна гидрофобными по своей природе и прививают поверхность волокон полимерной матрицей и некоторыми совместимыми полимерами [134]. Был проведен ряд исследований по улучшению адгезии между PALF и матрицей, например, цианоэтилирование, подщелачивание, депарафинизация и прививка мономера акрилонитрила [135]. Было доказано, что эти методы являются очень эффективной модификацией для улучшения адгезионных свойств PALF с полимерной матрицей. Бензоилированные PALF с щелочной обработкой используются для улучшения адгезионных и растягивающих свойств.Процесс подщелачивания делает поверхность волокон шероховатой и улучшает механическую прочность. Шероховатая поверхность улучшает сродство эпоксидной матрицы и межфазную адгезию, усиленную за счет осаждения смолы DGEBA на поверхности волокон. Кроме того, композиты PALF-эпоксидная смола будут демонстрировать положительный результат в межфазном соединении, когда будет использоваться комбинация подщелачивания и раствора DGEBA. Такие виды модификации поверхности улучшают свойства эпоксидного композита при изгибе, растяжении и ударе [126].
5.2. Композиты, армированные PALF на основе полиэтилена
Волокно из листьев ананаса, армированное полиэтиленом, представляет собой композиты с высокими эксплуатационными характеристиками [9]. По сравнению с другими натуральными волокнами, волокна листьев ананаса (PALF) демонстрируют превосходные механические и физические свойства, но гидрофильная природа PALF оказывает негативное влияние. Таким образом, была проведена химическая обработка, такая как щелочь, изоцианат, физиологический раствор и перманганат, для улучшения водостойкости. Модификация перекисью очень помогает снизить гигроскопичность волокон [136].
5.3. Армированные композиты PALF на основе полипропилена
Волокна ананасовых листьев (PALF) отвергаются как возможные и многочисленные заменители дорогостоящих и невозобновляемых синтетических волокон. PALF улучшает механические свойства полимерной матрицы благодаря своей высокой удельной прочности. PALF является многоклеточным, лигноцеллюлозным и обладает очень хорошими механическими свойствами. При исследовании напряженного поведения полиэтиленового композита, армированного PALF, напряжение обратно пропорционально содержанию волокна.Приведены механические свойства композитов, армированных волокном полипропилен-лист ананаса. Свойства композитов при растяжении и изгибе зависят от объемной доли [60]. Недавнее исследование показало очень полезные композиты с высококачественной прочностью. PALF используется в качестве армирующего агента в полипропиленовой матрице вместо чистой смолы для улучшения механических свойств. Модуль упругости при изгибе и напряжение при изгибе напрямую связаны с объемной долей. Тем не менее, это значение невелико из-за проблем с отталкиванием и диспергированием волокна.Исследователи в основном сосредоточены на улучшении механических свойств композитов PALF-PP и межфазной связи.
5.4. Композиты, армированные PALF на основе сложных эфиров винила
В настоящее время в исследованиях широко используются натуральные волокна в качестве заменителя стекловолокна (GF) в армированных волокнами пластиках (FRP). По сравнению со стекловолокном, эти натуральные волокна имеют более низкую плотность, экономичны, потребляют меньше энергии во время производства, вызывают меньше или не вызывают истирание машин и не опасны для здоровья при вдыхании [137].Несмотря на эти свойства, волокна листьев ананаса остаются нетронутыми в исследовательских областях, особенно для армирования пластмасс, хотя это применение в настоящее время становится важной областью исследований. В настоящее время полимерный композит ориентирован на использование волокон листьев ананаса для разработки приложений с добавленной стоимостью. Несмотря на ряд достоинств, PALF обладает присущими ему недостатками, такими как плохая межфазная адгезия между волокном и матрицей и поглощение воды. За последние два десятилетия было проведено множество исследований, направленных на оптимизацию проблемы межфазной адгезии между натуральными волокнами и полимерными матрицами [82].Имеется не так много литературы по композитам PALF-винил. Сложные виниловые эфиры прочны, гибки и менее гидрофильны по своей природе [138]. Кроме того, межфазное напряжение сдвига (IFSS) является мерой адгезии волокна к матрице, которая всегда выше для натурального волокна и сложного винилового эфира по сравнению с другими матрицами [139]. В большинстве работ по термореактивным композитам, армированным PALF, использовался метод ручной укладки при пробоподготовке, и очень немногие, если вообще были, сообщали об использовании процесса жидкостного компрессионного формования. В качестве армированной матрицы используются как необработанные, так и отбеленные PALF в виде случайных и однонаправленных матов PALF.Чтобы оценить жизнеспособность экокомпозитов PALF-виниловый эфир, существует множество критериев измерения, например механические свойства, водопоглощение и термическая стабильность.
5.5. PALF на основе полиэстера армированный
PALF получают из листьев ананаса. Основными соединениями PALF являются целлюлоза (70–80%), лигнин (5–12%) и зола (1,1) [140]. Недавнее исследование доказало, что при использовании различных волокон листьев ананаса с модифицированной поверхностью в качестве армирующего материала можно использовать полиэфирную матрицу.Загрузка волокна PALF до 30% по весу с полиэфиром показала значительное увеличение прочности на изгиб, прочности на разрыв и ударной вязкости. Прочность композитного материала доведена до уровня инженерных материалов. Модификация поверхности с помощью химической обработки может повысить прочность отдельных волокон и может помочь разработать лучшую механическую прочность композита PALF / полиэфир для коммерческих целей [71].
5.6. Композит PALF на основе поликарбоната
Плохой контакт между PALF и матрицей склонен к поглощению влаги и, в конечном итоге, к разложению насекомыми и вредителями [31, 141].Таким образом, модификация поверхности волокна является важным и необходимым шагом для снижения полярности волокна. Существует множество методов, таких как щелочная обработка [142], прививка сополимером малеинового ангидрида [34], солевой связующий агент, такой как c-аминопропилтриметоксисилан (Z-6011) и c-метакрилат пропилтриметоксисолевой раствор (Z-6030) [143, 144 ]. Поликарбонат (ПК) — это аморфная термопластичная смола. Он обеспечивает множество жизненно важных и важных характеристик, таких как прозрачность, размерная прочность, высокая ударная вязкость, а также высокая термостойкость и огнестойкость.Хотя есть некоторые ограничения использования PALF в некоторых приложениях. При низких температурах он становится более мягким и легко удаляется из формы [145]. Опубликовано очень мало исследовательских работ по PALF, армированному полимерами [146].
5.7. Композит PALF на основе полиэтилена низкой плотности
При приготовлении композитов LDPE, армированных PALF, использовались методы смешивания в расплаве и раствора. Метод смешивания в растворе показывает лучшую прочность на разрыв, чем метод смешивания в расплаве.Изучена связь размера волокна,% загрузки и ориентации с механическими свойствами. С помощью кривой распределения волокон и снимков, сделанных с помощью сканирующего электронного микроскопа, можно проанализировать разрыв и повреждение волокна во время изготовления композита. Было установлено, что волокна длиной 6 мм подходят для PALF, армированного LDPE. Обнаружено, что механические свойства улучшаются, а удлинение при разрыве обратно пропорционально нагрузке волокна. По сравнению со случайной и поперечной ориентацией продольная ориентация волокон показала лучшие механические свойства композитов.Композиты PALF-LDPE экологически чистые, биоразлагаемые и демонстрируют лучшие характеристики, чем любые другие системы LDPE, армированные целлюлозным волокном [74].
6. Гибридные композиты на основе PALF
Различные комбинации природного лигноцеллюлозного композита представляют многообещающий интерес для исследователей. Он обеспечивает широкий спектр результатов и свойств, которые очень трудно достичь с помощью одного типа армирования. Этот тип матрицы обычно используется для волокна, имеющего хорошее взаимодействие между матрицей и волокнами, и вместе дает лучшие механические характеристики [147, 148].Таким образом, гибридный композит представляет собой смесь двух различных типов волокон, армированных в матрицу. Он имеет различные улучшенные качества, которые помогают сделать его лучшим композитом. Сочетание индивидуальной прочности волокон позволяет получить улучшенный композит с большей эффективностью. В настоящее время ведутся многочисленные исследования по частичной или полной замене стекловолокна (GF) натуральными волокнами. GF имеет очень хорошее качество армирования наряду с натуральными волокнами, такими как сизаль, джут, ананас, конопля и т. Д. [149, 150]. Композиты и гибридные композиты с PALF показаны в Таблице 9.Механические характеристики гибридного композита и GF изучены Thomas et al. [151, 152]. Idicula et al. изучили хорошо перемешанную случайную ориентацию гибридного армирования бананом / сизалем полиэфирным композитом [153]. Максимальное напряжение трансформации между волокнами и матрицей было рассчитано для композита из волокон банана и сизаля с соотношением 3: 1, показывающего наименьшую ударную вязкость. Существует еще один композит из натурального волокна, армированного гибридной системой из короткого карбона и кенафа [154]
90
Натуральное волокно Смола Артикул
PALF Сложный виниловый эфир [71]
PALF Эпоксидный [72]
PALF Поликарбонат [35]
PALF Полипропилен PALF Полиэстер [73]
PALF Полиэтилен низкой плотности [74]
PALF Полиэтилен [75]
PALF2295 эпоксидная смола [76]
PALF + одноразовые палочки для еды, гибридное волокно PLA и polybuty лена сукцинат (PBS) [77]
PALF + kenaf HDPE [78]
PALF + стекловолокно Полиэстер [79]
4
На основе этих исследований целью данного исследования является разработка высокоэффективных, экономичных и легких волокон листьев ананаса и GF в качестве гибридных композитов на основе армирования.Очень популярно использование листа ананаса с одноразовыми палочками для еды [155, 156]. Волокно листьев ананаса (2,3–3,9 мм) и переработанные волокна одноразовых палочек для еды были интегрированы в PLA и PBS. Оптимальное соотношение и содержание гибридных волокон были исследованы с целью получения наилучших термических и механических свойств.
7. Применение PALF и перспективы на будущее
PALF обычно используется для изготовления нитей для текстильных тканей на протяжении нескольких десятилетий. Будущие перспективы диверсифицированного применения PALF представлены на Рисунке 3.Настоящее применение PALF для различных целей — это текстиль, спортивные товары, багаж, автомобили, шкафы, коврики и так далее. PALF с модифицированной поверхностью применяется для изготовления деталей машин, таких как ленточный шнур, ленточный конвейер, трансмиссионная ткань, шнуры для крепления подушек безопасности и некоторые ткани для промышленного использования [157]. PALF очень хорош для изготовления ковров из-за его химической обработки, окрашивания и эстетичного вида ткани [158]. Использование волокна из листьев ананаса можно считать относительно новым в бумажной промышленности Малайзии [159].PALF может быть пригоден для различных других применений, таких как косметика, медицина и биополимерные покрытия для химикатов [160–162].

Волокно листьев ананаса является одним из натуральных волокон с самым высоким содержанием целлюлозы — почти 80%. Его плотность аналогична плотности других натуральных волокон, а модуль Юнга показывает самую высокую прочность на разрыв по сравнению с другими натуральными волокнами. Эти свойства подходят для использования в качестве строительных материалов, автомобильных компонентов и мебели.Из этого обзора видно, что по тепловым, электрическим, динамическим и механическим свойствам была проделана ограниченная работа. До сих пор изучался PALF как армированный только полипропиленом и ненасыщенным полиэфиром, поэтому необходимо понимать его поведение с другими смолами также в отношении изготовленных биокомпозитов и гибридных композитов. PALF широко применяется в текстильном секторе и уже используется в наших повседневных материалах, но мы полагаем, что дальнейшие исследования улучшат его применение в различных других существующих продуктах.
8. Выводы
Волокна листьев ананаса очень распространены в тропических регионах, и их очень просто извлечь из листьев. Использование волокон листьев ананаса в композитных материалах — новый источник материалов, которые могут быть экономичными, экологичными и пригодными для вторичной переработки. Однако основной проблемой PALF является его гигроскопичность, что создает большие препятствия для использования волокна в качестве армированного материала в полимерных композитах. Модификация поверхности PALF требуется для улучшения хорошей межфазной адгезии PALF с полимерами при изготовлении полимерных композитов.Синтетические волокна могут быть заменены или частично заменены PALF при изготовлении композитных изделий различного назначения. Автор завершил ряд недавних работ, посвященных химической модификации PALF и физико-механическим свойствам армированных полимерных композитов PALF и их гибридов. Ананас — одно из натуральных волокон с самым высоким содержанием целлюлозы почти 80%. Плотность PALF аналогична плотности других натуральных волокон, в то время как модуль Юнга очень высок, а предел прочности на разрыв — самый высокий среди родственных натуральных волокон.Эти свойства подходят для использования в качестве строительных материалов, автомобильных компонентов и мебели. Из этого обзора ясно, что ограниченная работа была проведена по тепловым свойствам, таким как электрические свойства, теплопроводность, динамический механический анализ и моделирование механических свойств полимерных композитов, армированных PALF. В большинстве примеров волокна PALF армированы только полипропиленом и ненасыщенным полиэфиром, поэтому необходимо изучить поведение PALF с другими смолами, чтобы получить его более широкое применение в производстве биокомпозитов и гибридных композитов.PALF широко применяется в текстильном секторе и уже используется в наших повседневных материалах, но мы полагаем, что дальнейшие исследования улучшат его применение при разработке различных существующих продуктов.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.
Благодарности
Авторы выражают благодарность Министерству науки и технологий (MOSTI) за проект E-Science No. 03-01-04-SF 1855 за поддержку этой исследовательской работы.
Ананас: питание и преимущества
Ананас — это тропический фрукт, который продается в любом продуктовом магазине и является основным продуктом питания во многих домах по всему миру.
Христофор Колумб привез ананасы в Европу после экспедиции в Южную Америку. Ананасы стали известны как экстравагантный и экзотический фрукт, который подают только на самых роскошных банкетах.
Однако сейчас ананасы стали обычным явлением, и люди могут есть их в твердой, сушеной и соковой форме.
В Центральной и Южной Америке ананас ценится не только за его сладкий вкус, он веками использовался для лечения проблем с пищеварением и воспалений.
В этой статье рассматривается польза ананаса для здоровья и его питательная ценность, а также способы его включения в рацион.
Одна чашка свежих ломтиков ананаса содержит примерно:
82 калории
0,2 грамма (г) жира
0 г холестерина
2 миллиграмма (мг) натрия
21,65 г углеводов (включая 16 граммов сахара и 2,3 грамма клетчатки)
0,89 г белка
В процентах от вашей суточной потребности такое же количество кусочков свежего ананаса обеспечивает:
131 процент витамина C
2 процента витамина A
2 процента кальция
3 процента железа
Ананас также является источником важных витаминов и минералов, в том числе:
Свежий ананас — единственный известный источник фермента под названием бромелайн, который может играть роль в ряд различных преимуществ для здоровья.
Употребление в пищу всех видов фруктов и овощей уже давно ассоциируется со снижением риска многих заболеваний, связанных с образом жизни.
Многие исследования показали, что увеличение потребления растительной пищи, такой как ананасы, снижает риск ожирения, общей смертности, диабета и сердечных заболеваний.
Он также способствует здоровому цвету лица и волос, увеличению энергии и общему снижению веса.
Ниже перечислены возможные преимущества употребления ананаса.
Возрастная дегенерация желтого пятна
В одном проспективном исследовании 2004 года люди, которые ели 3 или более порций в день всех фруктов, продемонстрировали снижение риска и замедление прогрессирования возрастной дегенерации желтого пятна.
Профилактика астмы
Риск развития астмы ниже у людей, потребляющих большое количество определенных питательных веществ.
Одним из таких питательных веществ является бета-каротин. Он содержится в оранжевых, желтых и темно-зеленых растительных продуктах, таких как ананас, манго, папайя, абрикосы, брокколи, дыня, тыква и морковь.
Некоторые небольшие исследования показали, что бромелайн также может способствовать уменьшению симптомов астмы.
Артериальное давление
Увеличение потребления калия за счет употребления фруктов и овощей с высоким содержанием калия может помочь снизить артериальное давление. Согласно Национальному обследованию здоровья и питания (NHANES), менее 2 процентов взрослого населения США соблюдают ежедневную рекомендацию по дозе 4700 мг.
Высокое потребление калия связано с 20-процентным снижением риска смерти от всех причин.
Рак
Ананасы, являясь прекрасным источником витамина С, сильного антиоксиданта, помогают бороться с образованием свободных радикалов. Они связаны с развитием рака.
Предыдущие исследования показали, что бета-каротин имеет обратную связь с развитием рака толстой кишки у населения Японии.
Исследование случай-контроль 2004 года показало, что бета-каротин оказывает защитное действие на рак простаты.
Однако более поздние исследования показали, что это может быть не так.
Высокое потребление клетчатки из всех фруктов и овощей связано с пониженным риском развития колоректального рака.
Диабет
Лица с диабетом 1 типа, потребляющие пищу с высоким содержанием клетчатки, как правило, имеют более низкий уровень глюкозы в крови, а люди с диабетом 2 типа могут иметь улучшенный уровень сахара в крови, липидов и инсулина.
Один средний ананас содержит около 13 г клетчатки.
Диетические рекомендации для американцев рекомендуют от 21 до 25 г в день для женщин и от 30 до 38 г в день для мужчин.
Пищеварение
Ананасы, благодаря содержанию клетчатки и воды, помогают предотвратить запоры и способствуют регулярному употреблению пищи и здоровому пищеварительному тракту.
Ананасы также богаты бромелайном — ферментом, который помогает организму переваривать белки. Бромелайн также снижает количество воспалительных иммунных клеток, называемых цитокинами, которые повреждают слизистую оболочку пищеварительного тракта.
Несъедобные стебли являются наиболее концентрированным источником бромелайна, который можно экстрагировать и который легко доступен в виде добавок.
Фертильность
Было доказано, что диета, богатая антиоксидантами, улучшает фертильность. Поскольку свободные радикалы могут повредить репродуктивную систему, тем, кто пытается зачать ребенка, рекомендуются продукты с высокой антиоксидантной активностью, такие как ананасы.
Антиоксиданты, содержащиеся в ананасе, такие как витамин С и бета-каротин, а также витамины и минералы, медь, цинк и фолиевая кислота, обладают свойствами, влияющими как на мужскую, так и на женскую фертильность.
Исцеление и воспаление
Некоторые исследования показали, что бромелайн, в первую очередь в стебле, может уменьшить отек, синяк, время заживления и боль, связанную с травмой и хирургическим вмешательством.
Здоровье сердца
Содержащиеся в ананасе клетчатка, калий и витамин С способствуют здоровью сердца.
В одном исследовании люди, потреблявшие 4069 мг калия в день, снижали риск смерти от ишемической болезни сердца на 49 процентов по сравнению с теми, кто потреблял меньше калия.
Исследователи связывают высокое потребление калия со снижением риска инсульта, защитой от потери мышечной массы, сохранением минеральной плотности костей и уменьшением образования камней в почках.
Кожа
Антиоксидантный витамин С при употреблении в естественной форме или местном применении может помочь бороться с повреждениями кожи, вызванными солнцем и загрязнениями, уменьшить морщины и улучшить общую текстуру кожи.
Витамин С также играет жизненно важную роль в образовании коллагена, поддерживающей систему кожи.
Выберите ананас с твердым пухлым телом, без синяков и мягких пятен, с зелеными листьями на макушке.
Зеленая внешняя оболочка не означает, что ананас незрел, и, вопреки распространенному мнению, не означает легкость, с которой листья отрываются от кроны.
Собирайте ананасы на пике спелости. В отличие от других фруктов, они не созревают после сбора.
Целые ананасы следует хранить при комнатной температуре, а разрезанные ананасы — в холодильнике.
Когда вы едите консервированные или упакованные ананасы, выбирайте консервированные сорта в ананасовом соке, а не в густом сиропе.
Вот несколько советов по приготовлению, чтобы включить в рацион больше ананасов:
Добавьте ананас к своим любимым шашлыкам.Попробуйте шашлык из креветок, курицы или стейка с красным луком, ананасом и помидорами черри.
Сделайте фруктовый салат из клубники, ананаса, мандаринов и винограда.
Похожие записи

Продолжительность года на Земле: факты, особенности и интересные детали
October 7, 20240 Комментарий

Как выбрать мобиль на детскую кроватку: советы по подбору развивающей игрушки для новорожденного
October 7, 20240 Комментарий

Феномен рождения близнецов: причины и факторы появления двойняшек
October 7, 20240 Комментарий

10 полезных продуктов для кормящих мам: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании
October 7, 20240 Комментарий

Антибиотики: как часто можно принимать, применение при ЭКО и влияние на здоровье
October 7, 20241 Комментарий

Как правильно хранить грудное молоко: сроки и условия хранения
October 7, 20240 Комментарий
Навигация по записям
Функция пищеварительной системы человека: Органы пищеварения и их функции
Протеиновые батончики в домашних условиях: польза и вред, состав, рецепт с фото
Комментировать Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Найти:
Рубрики
Девушкам
Женщинам
Креатин
Масса
Мужчинам
Мышцы
Питание
Похудение
Препараты
Программы тренировок
Развитие тела
Рост мышц
Тренировки
Разное
ООО «Спортивное питание»
Адрес: Кемерово, ул. Дзержинского, 2 Б
Телефон: +7-913-405-4070
Эл. почта: info@кемеровоград.рф
Информация не является публичной офертой, наличие и стоимость товара требуется уточнять у менеджера
Карта сайта