Bazı bitkisel yağ asitlerinin esterleşme reaksiyonlarının optimizasyonu
Optimization of esterification reactions of vegeteble fatty acids
Yazar: BURCU ÇAĞLAYAN
Danışman: PROF. DR. YÜKSEL ABALI
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Günümüz endüstriyel çalışmalarının en can alıcı kısmı bir ürünün piyasa fiyatının belirlenmesidir. Bu kapsamda rekabetçi ekonomik bakış açısının odaklandığı konulardan biri de şüphesiz yan ürünlerin katma değerini arttırmaktır. Ülkemizde yılda 3milyon ton yemeklik rafine yağ üretildiğini ve bu süreçte ortalama 2.250ton yağ asidi uçucu distilatı çıktığını göz önüne almak, yemeklik yağ sektörü yan ürünlerin değerlendirilmesi konusunun önemi ortaya çıkmaktadır. Gıda katkı maddeleri, ilaç, kozmetik başta olmak üzere birçok sahada kendine yer açan yağ asidi esterleri sahip olduğu teknik avantajlarıyla fark yaratmaktadır.
Bu çalışmada, ayçiçeği yağı, mısır yağı ve zeytin yağı uçucu distilatlarının esterleşme reaksiyonlarının Taguchi metoduna göre optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Alkol miktarı, asit miktarı, sıcaklık, reaksiyon süresi ve karıştırma hızı parametrelerinin etkisi incelenmiştir. Taguchi'nin "En yüksek-en iyi" performans istatistiği uygulanarak L16 ve L9 ortogonal dizileri kullanılarak optimum şartlar belirlenmiştir. 
Esterleşme reaksiyonlarının optimum şartları sırası ile: alkol miktarı, asit miktarı, sıcaklık, reaksiyon süresi ve karıştırma hızı parametrelerinde tek kademeli tepkimelerde (100 g için) ayçiçeği yağı uçucu distilatında (40 g, 2 g, 55 °C, 240 dk, 750 dev/dk.),  mısır yağı uçucu distilatında (40 g, 2 g, 65 °C, 240 dk, 1000 dev/dk) ve zeytin yağı uçucu distilatında (30 g, 3 g, 65 °C, 180 dk, 750 dev/dk) olarak tespit edilmiştir. Daha sonra etki değeri göz önüne alınarak belirlenen parametrelerle üç aşamalı esterleşme reaksiyonlarının optimum şartları sırası ile alkol miktarı, asit miktarı, ve reaksiyon süresi parametreleri (100 g için) ayçiçek yağı uçucu distilatında (20-10-10 g, 0,6-1-0,4 g, 48-72-120 dk),  mısır yağı uçucu distilatında (20-10-10 g, 0,6-1-0,4 g, 48-72-120 dk), zeytin yağı uçucu distilatında (15-7,5-7,5 g,                 1,5-0,75-0,75 g, 54-90-36 dk) olarak tespit edilmiştir. Optimum şartlar belirlenmesinde Taguchi'nin "En yüksek-en iyi" performans istatistiği uygulanarak L16 ve L9 ortogonal dizileri seçilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Uçucu yağ asidi, Esterleşme, Taguchi metodu, Bitkisel yağ

Abstract:
The most crucial part of today's industrial work is to determine the market price of the product. In this context, one of the issues the focus of competitive economic perspective also undoubtedly is to increase the added value of by-products. 3 million tons a year in our country are produced and rafined edible oil average 2,250 tons of fatty acid essential distilate came to consiver evaluation of the edible oil industry byproduct is emerging on the importance of the subject. Fatty acid esters make a difference with their technical advantages in so many areas especially food additives, pharmaceuticals and cosmetics.
In this study, the optimization of esterification reactions of sunflower oil, corn oil and olive oil volatile distillates according to Taguchi method was performed. Effect of alcohol amount, acid amount, temperature, reaction time and mixing speed parameters were studied. The optimal conditions were determined using the L16 and L9 orthogonal sequences by applying Taguchi's 'highest-best' performance statistic.
The optimum conditions of the esterification reactions were determined as: alcohol amount, acid amount, temperature, reaction time and mixing rate parameters in single stage reactions (for 100 g) in sunflower volatile distillation (40 g, 2 g,       55 °C, 240 min, 750 rpm), cornflower volatile distillation (40 g, 2 g, 65 °C, 240 min, 1000 rpm) and olive oil volatile distillation (30 g, 3 g, 65 °C, 180 min, 750 rpm). The optimum conditions of three-stage esterification reactions with parameters determined by considering the effect value, the amount of alcohol, the amount of acid, and the duration of reaction parameters (for 100 g) in the sunflower volatile distillation (20-10-10 g, 0,6-1-0,4 g, 48-72-120 min), in cornflower volatile distillation (20-10-10 g, 0,6-1-0,4 g, 48-72-120 min), olive oil in volatile distillation (15-7,5-7,5 g, 1,5-0,75-0,75 g, 54-90-36 min) as determined. In determining optimum conditions, Taguchi's "highest-best" performance statistics were applied and L16 and L9 orthogonal sequences were selected.

Keywords: Volatile fatty acid, Esterification, Taguchi metod, Vegeteble oil