Limon kabuğu selülozundan üretilen karboksimetil selülozun reolojik davranışı ve meyve kaplama filmlerinde hidrofil polimer olarak kullanılması
Rheological behaviour of carboxymethylcellulose produced from lemon peel cellulose and its use in fruit coating films as hydrophile polymer
Yazar: AYŞEGÜL AYTEN
Danışman: PROF. DR. NURHAN ARSLAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Karboksimetil selüloz = Carboxymethylcellulose ; Reoloji = Rheology ; Selüloz = Cellulose

Özet:
Selülozun en önemli türevlerinden biri olan karboksimetil selüloz (CMC) tipik bir anyonik polisakkarittir. CMC; kalınlaştırıcı ve topaklaştırıcı olarak deterjan, gıda, kağıt, tekstil, ilaç ve boya sanayinde yaygın olarak kullanılır.Limon kabuğundan elde edilen selülozdan hazırlanan selüloz çözeltilerinin viskozitesine sıcaklık (20, 30, 40, 50 oC) ve konsantrasyonun (1, 2, 3, 4, 6, 8 kg/m3) birlikte etkisi incelendi. Limon kabuğundan elde edilen selülozun viskozitesinin sıcaklık ve konsantrasyon bağımlılığı, viskoziteye sıcaklık ve konsantrasyonun birlikte etkisini tarif eden çeşitli teorik modeller kullanılarak tartışıldı.Limon kabuğu selülozundan elde edilen karboksimetil selüloz çözeltilerinin reolojik özellikleri, farklı sıcaklıklarda (20-50oC) ve konsantrasyonlarda (10-30 kg/m3) bir döner viskozimetre kullanılarak belirlendi.İki parametreli modeller power law, Bingham ve Casson modelleri, karboksimetil selülozun akış davranışını tahmin etmek için kullanıldı. Power law modelinin farklı sıcaklık ve konsantrasyonlardaki karboksimetil selüloz çözeltilerinin reolojik davranışını belirlemede kullanılabileceği görüldü. Akışkanlık sabitinin sıcaklık ve konsantrasyon bağımlı olduğu görülmüştür. Karboksimetil selüloz çözeltilerinin akış davranışının pseudoplastik olduğu bulunmuştur. Karboksimetil selülozun görünür viskozitesine sıcaklık ve konsantrasyonun birlikte etkisini ifade eden eşitlikler geliştirilmiştir. Bu eşitlikler; incelenen sıcaklık ve konsantrasyon aralığında, limon kabuğundan elde edilen karboksimetil selülozun viskozitesindeki değişimleri tahmin etmek için kullanılabilir.Elma, armut ve mandalina gibi meyvelerin raf ömürlerine kaplamanın etkisini belirlemek için, meyveler limon kabuğundan elde edilen karboksimetil selülozu içeren film emülsiyonları ile kaplandı ve kaplamaların ağırlık kaybını azaltmada etkili olduğu bulundu.

Abstract:
Carboxymethylcellulose (CMC), one of the most important derivatives of cellulose, is a typical anionic polysaccharide. CMC is widely used in the detergent, food, paper, textile, pharmaceutical and paint industries as thickener or a flocculating agent.The effects of temperature and concentration on the viscosity of cellulose from lemon peel were examined at different temperatures (20, 30, 40, 50, 60 oC) and concentration levels (1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 kg/m3). The behaviour of the concentration and temperature dependences of the viscosity of cellulose from lemon peel are discussed in light of the various theoretical models describing the combined effects of temperature and concentration on the viscosity.The rheological characterizations of carboxymethylcellulose from lemon peel cellulose was studied at differents temperatures (10-50 oC) and concentrations (10-35 kg/m3), using a rotational viscometer.The power law with two parameters, Bingham and Casson models with two parameters plus the yield stress were used to predict the flow behaviour of carboxymethyl cellulose. The power model provided a good estimation of the rheological behaviour of carboxymethyl cellulose at different temperatures and concentrations. The consistency coefficient was temperature and concentration-dependent. It was found that the flow behaviour of carboxymethyl cellulose solutions was found to be pseudoplastic. The equations for the combined effect of temperature and concentration on the apparent viscosity of carboxymethyl cellulose was developed. This equations obtained in this study may be used to estimate the changes in the viscosity of carboxymethylcellulose from lemon peel in the range of temperatures and concentrations studied.Apple, pear and mandarins were coated with film emulsions having carboxymethylcellulos from lemon peel to determine the effcet of coating on the shelf-life of fruits such as apple, pear and mandarins. It was found that coatings were effective in reducing the loss of weight.