Sıvı gıdalarda alkol tayini için yüksek hassasiyette amperometrik enzim elektrot gelişmesi
Improvement of high sensitive enzyme electrode for determination of alcohol level in beverages
- Tez No: 97856
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET MUTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 40
Özet
IV ÖZET Bu araştırmanın amacı, alkollü içeceklerde kullanılmak üzere yüksek hassasiyete sahip amperometrik enzim elektrot hazırlanmasıdır. Bu amaçla, tanıyıcı tabakaları farklı olan sandviç tip ve tek tabakalı olmak üzere iki tip alkol elektrot hazırlanarak performans parametreleri karşılaştınlmıştır. Çalışmalarda Pt-Ag/AgCİ amperometrik esaslı, Ag/AgCİ referans elektrota +650mV'da karşı polarize edilmiş prob tip elektrot kullanılmıştır. Araştırmanın ilk aşamasında elektrotlarda kullanılacak membranlar hazırlanmıştır. Sandviç tip tanıyıcıya sahip enzim elektrotta kullanılacak polikarbonat membranlar ticari olarak temin edilmiş, tek katmanlı tanıyıcı tabakaya sahip elektrotta kullanılacak selüloz asetat membranlar çözücü döküm yöntemiyle hazırlanmıştır. İkinci aşamada farklı kaynaklardan elde edilen alkol oksidaz enzimlerinin serbest durumdaki aktivite ve Michealis-Menten sabitlerinin (Km) bulunması hidrojen peroksit ölçebilen amperometrik elektrotla gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalardan sonra amperometrik enzim elektrotların tanıyıcı tabakalarının hazırlanması aşamasına geçilmiştir. Sandviç tip tanıyıcı tabakanın hazırlanmasında Sigma firmasından elde edilen alkol oksidaz enzimi kullanılmış ve glutaraldehit kullanılarak birbirleriyle çapraz bağlanmışlardır. Bu enzim kütlesi farklı gözenek çaplarına sahip (0.01-0.03/*m) iki polikarbonat membran arasına yerleştirilmiştir. Tek tabakalı tanıyıcı tabaka hazırlanması aşamasında öncelikle 0.03 //m gözenek çaplı polikarbonat membranlann plazma polimerizasyonu yöntemiyle modifiye edilmesi için plazma polimerizasyon parametreleri (boşalım gücü, monomer akış hızı, süre) belirlenmiş ve bu parametrelerin membran geçirgenliği üzerine etkisi difüzyon hücresi sistemi kullanılarak araştırılmıştır. Hidrojen peroksit difüzyonuna karşı en fazla direnç gösteren membranın plazma modifikasyon koşullan tek tabakalı enzim elektrot sisteminde membran modifikasyonu için kullanılmıştır. Bu parametrelerde kaplanan membranın yüzeyindeki amin grupları glutaraldehit (25°C ve 2 saat) ile aktive edilmiştir. Daha sonra Biyokimya Enstitüsü'nden (Grodno, Beyaz Rusya) temin edilen farklı derişimdeki enzim çözeltisi membran üzerine damlatılarak 2 saat oda sıcaklığında beklenmiş ve tek tabakalı enzim elektrot örnekleri hazırlanmıştır. Daha sonra bu tanıyıcı tabakalar, enzim bağlı tarafı selüloz asetatla kaplanmış elektrota bakacak şekilde yerleştirilmiştir. Bu şekilde farklı kaynaklardan elde edilen alkol oksidaz kullanılarak hazırlanan sandviç tip ve tek tabakalı enzim elektrotlar hazır hale getirildikten sonra farklı yöntemlerle tanıyıcı tabakada tutuklanan enzimlerin Km değerleri bulunmuştur. Son aşamada, sandviç tip alkol elektrodun ve tanıyıcı katmanlarında farklı miktarlarda enzim içeren tek tabakalı alkol elektrotların performans parametreleri belirlenmiştir. Bu parametreler karşılaştırılarak alkollü içecek örneklerinde analiz amacıyla kullanılacak en uygun tanıyıcı tabaka hassasiyet öncelikli kriter olmak koşulu ile seçilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda polikarbonat membranı 30W boşalım gücü, 20 ml/dk etüendiamin monomer akışı hızı, 15 dk süre parametrelerinde modifiye edilen, enzim çözeltisinde 0.006mg//*l alkol oksidaz (Biyokimya Enstitüsü, Grodno, Beyaz Rusya) içeren tek tabakalı alkol elektrot alkol analizlerinde kullanılabilir elektrot olarak belirlenmiştir. Bu tabakanın hassasiyeti 5600 nA/M, doğrusallığı 3 mM ve cevap süresi 50 s olarak bulunmuştur. Bu elektrodun performansı, alkol içeren içecekler üzerinde test edilmiş ve ölçümler orjinal içerikleri ile uyumlu bulunmuştur. ANAHTAR KELİMELER: Biyosensör,Alkol Elektrot, Plazma Polimerizasyonu
Özet (Çeviri)
ABSTRACT The aim of this study is to prepare a high sensitive amperometric enzyme electrode in order to use in food samples containing alcohol. For this purpose, two types of alcohol electrodes, sandwich and single layer type having different recognition layers, were prepared and their performance parameters were compared. A probe type and Pt- Ag/AgCl amperometric based hydrogen peroxide electrode that was polarised against Ag/AgCl reference electrode at 650 mV was used in studies. Firstly, the membranes that would be used at electrodes were prepared. The polycarbonate membranes used at the enzyme electrode with sandwich type recegnition layer were obtained from a commercial company, the cellulose acetate membranes used at the enzyme electrode with single layer recognition layer were prepared by solvent casting technique. Secondly, in order to investigate enzyme activities and Km values of alcohol oxidase enzymes obtained from different source, an amperometric electrode that can measure hydrogen peroxide was used. After these studies, recognition layers of amperometric enzyme electrodes were prepared. Enzyme was crosslinked with each other by using two functioning agent gluteraldehyde. That enzyme block was compressed between two polycarbonate membranes which have different pore sizes (0.01-0.03 pirn) and that recognition layer was placed on the electrode surface. In order to determine the parameters (discharged power, monomer flow rate, exposure time) of plasma polymerization that will be used at that modification in the preparation of single layer recognition layer, the effect of membrane permeability was investigated.The plasma modification conditions of the membrane, that showed maximum resistance against hydrogen peroxide diffusion, were used for membrane modification at the single layer enzyme electrode system. The surface of membrane coated at these parameters were activated by gluteraldehyde (25 °C, 2 h). Then enzyme immobilization step was carried out by using enzyme that is supplied from Institute of Biochemistry, Grodno, BELARUS. Single layer enzyme electrode samples that had different amount of enzyme were prepared by changing the concentration of enzyme solution. After that, recognition layers were placed in the case of that the enzyme bounded side faced to cellulose acetate coated electrode. After sandwich type and single layer type enzyme electrodes were prepared, firstly Km constants of enzymes found on recognition layer were evaluated by different methods. At last step, the performance parameters of sandwich type alcohol electrode and single layer alcohol electrodes containing different amounts of enzyme were determined. Most proper electrode recognition layer that will be used in food samples include alcohol was chosen by comparison of these parameters. As a result of the study, the single layer alcohol electrode that include 0.006 mg / //I of alcohol oxidase in enzyme solution and that polycarbonate membrane of it modified at power of 30 W and velocity of 20 ml/min.and time 15 minutes, was chosen. Sensitivity, linearity and response time of that layer were 5600 nA/M, 3mM and 50 s respectively.Finally, the performance of enzyme electrode, which was decided to be the best one among prepared electrodes, was tested on alcoholic beverages and measurements were found in agreement with their original amounts. KEY WORDS: Biosensor, Alcohol Electrode, Plasma Polymerization
Benzer Tezler
- ?Türkiye' nin çeşitli bölgelerinden toplanan insan idrar örneklerinde Okratoksin A (OTA) varlığının ve düzeylerinin immunoaffinite kolon ?Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi (HPLC) ile araştırılması?
Investigation on incidence and levels of Ochratoxin A (OTA) in human urine samples collected from different region of Turkey by immunoaffinity column clean-up and High-Performance Liquid Chromatography
ÇİĞDEM AKDEMİR
Doktora
Türkçe
2008
Eczacılık ve FarmakolojiAnkara ÜniversitesiFarmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
PROF. ASUMAN KARAKAYA
- Stevia (Stevia rebaudiana B.) bitkisi ekstraktı kullanılarak enerjisi düşürülmüş yumuşak şeker üretimi
Production of energy reduced soft candy by using stevia (Stevia rebaudiana B.) plant extract
AHMET HACIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Gıda MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KARHAN
- Soya (glycine max L.)' nın dişi ratlarda reprodüktif sisteme etkilerinin stereolojik olarak araştırılması
Stereological investigations of the effects of soybean (glycine max L.) on the reproductive system of female rat
YEŞİM CEYLANTEKİN
Doktora
Türkçe
2014
AnatomiAfyon Kocatepe ÜniversitesiAnatomi (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VURAL ÖZDEMİR
PROF. DR. ESRA AKKOL
- Characterization of carrageenan films incorporated with flaxseed oil
Keten tohumu yağı içeren karragenan filmlerin karakterizasyonu
NİL IŞIK YEŞİL
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA BEDİA BERKER
- Glikoz kullanılarak katalitik hidrojenizasyon yöntemi ile sorbitol üretimi
Sorbitol production with catalytic hydrogenation from glucose
MELTEM ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Gıda MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ERBAŞ