Çay bitkisinden ekstraksiyon yöntemiyle kafein eldesinin optimizasyonu
Optimization of caffeine production from tea plant by extraction method
- Tez No: 455704
- Danışmanlar: PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Çay lifi, Demlenmiş çay posası atığı, Paket çay (siyah çay), Kafein, Kesikli karıştırmalı ekstraksiyon, Soksalet ekstraksiyonu, Birinci derece kinetik, İkinci derece kinetik, Yanıt Yüzey Metodu (RSM), Tea fiber, Brewed tea pulp waste, Packet tea (black tea), Caffeine, Batch stirred extraction, Soxhlet extraction, First-order kinetics, Second-order kinetics, Response Surface Methodology (RSM)
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında ekonomik değer taşımayan ve çay fabrikalarında atık olarak çıkan çay lifindeki, demlenmiş çay posası atığındaki ve işlenmiş paket çay(siyah çay)daki kafeinin kesikli karıştırmalı ve soksalet ekstraksiyonları ile hız ve verimlilik açısından karşılaştırılmıştır. Çalışmaların ilk kısmında her üç çayla kesikli karıştırmalı sistem ekstraksiyonunda S/K oranının, sıcaklığın, karıştırma hızının, çözücü türünün ve paket çay da ayrıca tanecik boyut aralığının; soksalet ekstraksiyonunda ise S/K oranının ve çözücü türünün kafein eldesinin hız ve verimi üzerine etkileri araştırılmıştır. Tüm çaylar için kesikli karıştırmalı sistem ekstraksiyonunun ikinci dereceden, soksalet ekstraksiyonunun ise birinci dereceden kinetik modellemesi yapılarak kinetik sabitler bulunmuştur. Kesikli sistem ekstraksiyon çalışmalarında her bir çay için en yüksek kafein özütleme hız ve verim değerleri S/K 50:1 oranında, 60°C sıcaklıkta, 140 rpm karıştırma hızında ve suyun çözücü olarak kullanıldığı koşullarda elde edilmiştir. Bu koşullarda çay lifinden, demlenmiş çay posası atığından ve paket çaydan en yüksek kafein özütleme verimleri sırasıyla %2,66 (26,57 mg kafein/g kuru çay lifi), %2,35 (23,54 mg kafein/ g kuru demlenmiş çay posası atığı) ve %4,65 (46,47 mg kafein/g kuru paket çay) olarak saptanmıştır. Soksalet ekstraksiyonu çalışmalarında ise her bir çay için en yüksek kafein ekstraksiyon hız ve verim değerleri kaynama sıcaklığındaki suyun çözücü olarak kullanıldığı ve S/K oranının 50:1 olduğu koşullarda bulunmuştur. Bu koşullarda çay lifinden, demlenmiş çay posası atığından ve paket çaydan en yüksek kafein özütleme verimleri sırasıyla %2,69 (26,91 mg kafein/g kuru çay lifi), %2,4 (24,04 mg kafein/g kuru demlenmiş çay posası atığı) ve % 4,7 (47,02 mg kafein/g kuru paket çay) olarak saptanmıştır. Kesikli karıştırmalı sistemde, bağımsız değişkenler olarak seçilen karıştırma hızı, sıcaklık, sıvı/katı oranı ve zamanın birim kuru çay kütlesi başına elde edilen kafein miktarına ortak etkileri Yanıt Yüzey Metodu (RSM) kullanılarak incelenmiştir. Her bir çay örneği için dengede birim çay kütlesi başına ekstrakte edilen kafein miktarını verecek ikinci dereceden quadratik polinom eşitlikler bulunarak sistemin üç boyutlu yanıt yüzey eğrileri elde edilmiştir. Önerilen modele ait sonuçlar ANOVA testi yapılarak istatistiksel açıdan da değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, the rates and yields of caffeine extraction from tea fiber, exposed as a waste in tea factories with no economic value, brewed tea pulp waste and packed tea (black tea) was compared in a batch stirred system and soxhlet extractor. In the first part of studies the effects of solid/liquid ratio, temperature, stirring rate, type of solvent; addditionaly the effect of particle size range for packet tea on the rate and yield of caffeine production were examined in the batch stirred extractor with three types of tea. For soxhlet extraction only the effects of solid/liquid ratio and type of solvent on the caffeine extraction rate and yield were investigated.For all the teas, kinetic constants were determined by using second-order kinetic model in batch stirred system extraction and by using first-order kinetic model in soxhlet extraction. The highest caffeine extraction rates and yields for each type of tea were found at 50:1 liquid/solid ratio, at 60°C, at 140 rpm with water solvent in the batch stirred extraction. In these working conditions the highest caffeine extraction yields were found as 2,66% (26,57 mg caffeine/g dry tea fiber) for tea fiber, 2,35% (23,54 mg caffeine/g dry brewed tea pulp waste) for brewed tea pulp waste and 4,65% (46,47 mg caffeine/g dry packet tea) for packet tea, respectively.In soxhlet extraction studies the maximum caffeine extraction rates and yields for each type of tea were found at 50:1 liquid/solid ratio, with water solvent at its boiling temperature. In these working conditions the highest caffeine extraction yields were found as 2,69 (26,91 mg caffeine/g dry tea fiber) for tea fiber, 2,4 % (24,04 mg caffeine/g dry brewed tea pulp waste) for brewed tea pulp waste and 4,7% (47,02 mg caffeine/g dry packet tea) for packet tea, respectively. In batch stirred extraction the combined effects of stirring rate, temperature, liquid/solid ratio and extraction time on the amount of caffeine extracted from per unit dry weight of tea were analyzed by using Response Surface Methodology. Second-order quadratic polynomial equations giving the amount of caffeine extracted from per unit dry weight of tea for each tea type were found and three dimensional response curves were obtained. The results of proposed models were evaluated statistically by ANOVA test.
Benzer Tezler
- Süt formüllerinin tüketim uygulamaları ve süt formüllerinin C vitamini içeriği ile pH değerleri
Başlık çevirisi yok
GÖNÜL VAROL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Besin Hijyeni ve Teknolojisiİstanbul ÜniversitesiÇocuk Gelişimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜRKAN KUTLUAY
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Bromtimol mavisi, bromkresol moru ve klorfenol kırmızısı indikatörleri katılmış özel besiyerlerinin sütlerde antibiyotik belirtilmesine uygunluğu üzerine araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ESENGÜL TUNCER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSüt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN YAYGIN
- Pastörizasyondan sonra kültür ilavesinin ekşi kremadan yapılan tereyağlarının özelliklerine etkisi üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
SERAP TAMER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSüt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERGİN OKTAR
- Ön işlemenin ve askorbik asitin dondurularak depolanan yılan balıklarının (Anguilla anguilla) kalitesine etkileri
Başlık çevirisi yok
H.VOLKAN GÖKSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSu Ürünleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYDIN URAL