Pancar şekerinden üretilen rafine beyaz şekerlerdeki mikroplastik kirliliğinin incelenmesi
Investigation of microplastic contamination in refined white sugar produced from beet sugar
- Tez No: 964378
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MERAL YURTSEVER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Günümüzde global ölçekte plastik kirliliği o kadar devasa boyutlara ulaşmıştır ki artık beslenme yoluyla plastik parçacıklarına maruziyet kaçınılmaz hale gelmiştir. Küresel plastik üretiminin son yıllarda hızla artması ve 2050'ye yönelik yükseliş projeksiyonları, gıdaların MP ile kirlenmesinin sistematik bir halk sağlığı ve çevre mühendisliği problemi olarak ele alınmasını gerekliliğini gözler önüne sermektedir. Yapılan birçok çalışmada gıdadaki mikroplastik kirliliğinin çoğunlukla sucul ürünlerden kaynaklandığı bildirilmektedir. Ancak karasal ve tarımsal ürünlerden kaynaklı mikroplastik kirliliği çalışmaları oldukça azdır. Bu çalışmada, gıda kaynaklı mikroplastik (MP) maruziyetinin su ürünleri dışındaki karasal/ tarımsal matrislerde de önemli olabileceği varsayımından hareketle, şeker pancarından üretilen rafine beyaz şekerlerde MP kirliliği incelenmiştir. Literatürde sucul kökenli gıdalarda MP araştırmaları ağırlıklı yapılmış olup, karasal kaynaklı gıda ürünlerdeki veriler sınırlıdır. Ayrıca pancar şekeri özelinde MP araştırması bulunmamaktadır. Tez, rafine şekerlerin MP ile kirlenme durumunu, olası kaynaklarını ve tüketici maruziyetindeki katkısını ortaya koymaktadır. Çalışmalarda toplam 19 ürün (13 kristal, 3 küp, 3 pudra) incelenmiş ve tüm örneklerde MP kirliliğine rastlanmıştır. Numunelerde öncelikle optik mikroskop altında şekil–boyut–renk–sayı incelemesi yapılmış; ardından lipofilik Nil Kırmızısı (NR) boyama–floresan tekniği uygulanmış, değerlendirme ImageJ/Fiji ile yapılmıştır. Analizlerde üç farklı floresan küp denenmiş ve mavi ışık filtresi ile NR boyama-floresan incelemenin ~1 µm'ye kadar MP'ler için uygun olduğu teyit edilmiştir. ATR-FTIR ile filtrelerin yaklaşık %5–10'u polimer tanımlaması için ölçülmüş; Bruker Lumos (MCT dedektör, 600–4000 cm⁻¹, 4 cm⁻¹, 64 tarama) kullanılmıştır. MP türleri, parça–film–lif olarak sınıflandırılmış; tüm örnekler genelinde dağılım ~%75 parça, %21 film, %4 lif şeklindedir. Film ve parça tiplerinin %95'ten fazlası 5 mm mikro-lifler de görülmüştür. Renk dağılımında siyah (%29,2) ilk sırada, ardından mavi–gri (%25), beyaz–şeffaf (%15,2), kırmızı (%15), sarı–turuncu (%14,6) ve yeşil (%0,8) gelmektedir; boya/kaplama benzeri döküntüler birçok örnekte gözlenmiştir. İncelenen kristal şekerlerde minimum 11.724±6.365 ve maksimum 53.464±9.622 MP/100 g bulunmuştur, genel ortalama ise yaklaşık ≈29.110 MP/100 g'dır. Üç ürün tipinin tamamında MP saptanmış ve yalnızca tek bir markanın pudra şekerinde ~1.000 MP/100 g düzeyinde nispeten düşük bir değer gözlenmiştir. Karton ambalajda satılan küp şekerlerde dahi yoğun MP bulunması, kirlenmenin yalnızca ambalajdan değil, üretim süreçlerinden de kaynaklandığına işaret etmektedir. Maruziyet hesaplarında, WHO'nun günlük 50 g şeker önerisi esas alınmıştır. Çocuklar için vücut ağırlığı 16 kg, yetişkinler için 70 kg kabul edilmiştir. Hesaplanan tahmini günlük alım (EDI) değerlerine göre; çocuklarda kristal/küp/pudra için toplam EDI sırasıyla 857/1399/647 adet kişi⁻¹ gün⁻¹, yetişkinlerde ise 196/320/148 adet kişi⁻¹ gün⁻¹ düzeyindedir. Türkiye nüfus verileriyle yıllık mikroplastik emisyonu (aMPe) tahminleri; kristal/küp/pudra şeker için 2,24/3,65/1,69 trilyon adet yıl⁻¹ düzeyindedir. Bulgular, şekerin üretim–ambalaj–depolama–dağıtım evrelerinin tamamında MP transferine açık temaslar bulunabileceğine ve numunelerde özellikle
Özet (Çeviri)
Plastic pollution has emerged as one of the most pressing environmental and public health challenges of the 21st century. The exponential increase in plastic production since the mid-20th century has resulted in the widespread dispersion of plastic residues across virtually every environmental compartment, from terrestrial soils and rivers to deep-ocean sediments and even the atmosphere. Consequently, dietary exposure to plastic particles—particularly microplastics (MPs, 95% of fragments and films and ~75% of fibers were smaller than 50 µm, confirming that ingestion would likely escape gastrointestinal filtration and pose a potential health concern. Rarely, larger fibers (>5 mm) were also observed. Color analysis revealed a predominance of black particles (29.2%), followed by blue-gray (25%), white-transparent (15.2%), red (15%), yellow-orange (14.6%), and green (0.8%). Paint-like flakes and coating-derived residues were common, reflecting the likelihood of multiple contamination pathways. Polymer analysis confirmed the presence of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), and polyurethane (TPU), among others, pointing to diverse contamination sources such as processing machinery, packaging films, and airborne dust. Exposure assessment was conducted by adopting the WHO's recommendation of 50 g daily sugar intake. Assuming body weights of 16 kg for children and 70 kg for adults, estimated daily intakes (EDI) were calculated. Children consuming granulated, cube, and powdered sugars would ingest ~857, 1,399, and 647 MPs per person per day, respectively. Adults would ingest ~196, 320, and 148 MPs per person per day, respectively. At the national level, based on Türkiye's 2022 population, annual microplastic emissions (aMPe) through sugar consumption were estimated at 2.24 trillion (granulated), 3.65 trillion (cube), and 1.69 trillion (powdered) MPs. These figures underline sugar's role as a significant contributor to dietary microplastic exposure, particularly in a population with high sugar consumption levels. The discussion of contamination sources highlights four primary pathways: uptake from soil into sugar beet roots; process-based inputs during washing, slicing, evaporation, and crystallization; airborne deposition during processing; and packaging transfer. Among these, the study emphasizes the production process as the most critical source, given that cube sugars packaged in cardboard still exhibited heavy contamination. Equipment abrasion, conveyor belts, sieving, and grinding were identified as likely contributors. The dominance of fragment and film morphologies also points to mechanical abrasion and surface wear rather than fiber-based inputs alone. Airborne deposition remains a secondary but non-negligible source, as previous research has shown MPs falling onto foods from surrounding environments. Packaging contributed, but its role was relatively minor compared to process-based sources, as supported by polymer diversity exceeding that of packaging materials alone. The broader implications of these findings are significant. They suggest that foodborne MP exposure is not confined to aquatic products but extends to widely consumed terrestrial and processed agricultural foods such as sugar. The detection of extremely high particle abundances, with the majority in the
Benzer Tezler
- Türk şeker sanayiinde maliyet ve verimlilik, kamu ve özel sektöre ait işletmeler arası bir karşılaştırma
Cost and productivity in Turkish sugar industry, a comparison between public and private enter prises
AKİF TOPAK
- Isolation, expression and characterization of an ?-L-arabinofuranosidase enzyme from thermophilic Geobacillus sp.
Thermophilic Geobacillus türünden ?-L-arabinofuranozidaz enziminin izole edilmesi, ifadelenmesi ve karakterize edilmesi
HÜSEYİN İLGÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Biyokimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜLŞAH ŞANLI MOHAMED
- Pancar şekerinde kokuya neden olan maddelerin belirlenmesi ve giderimi
Determination and elimination of compounds causing odor in beet sugar
AYSU SARAÇ YÜCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE BAYRAKTAR
- Classification and quantification of beet & cane sugar by using optical spectroscopy and chemometrics
Optik spektroskopi ve kemometri kullanarak pancar ve kamış şekerinin sınıflandırılması ve karışımlardaki miktarının tespiti
HİLMİ ERİKLİOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL MECİT ÖZTOP
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ CAN KARACA