Çeşitli gıda katkı maddelerinin ve vitaminlerin tayini için nanopartikül temelli elektrokimyasal sensör geliştirilmesi
Development of electrochemical sensor based on nanoparticles for the determination of various food additives and vitamins
Yazar: ŞERİFE KART
Danışman: YRD. DOÇ. DR. DERYA KOYUNCU ZEYBEK
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu tez çalışmasının amacı, çeşitli gıda katkı maddelerinin (gıda renklendiricileri) ve vitaminlerin tayini için nanoceria (CeO2NP) partikül temelli elektrokimyasal sensör geliştirilmesidir. Bu amaçla ilk olarak, grafit tozu, CeO2NP ve elektroaktif olmayan sıvı bir bağlayıcının (mineral yağı) karıştırılması ile hazırlanan karbon pasta polietereterketon çubuk elektrot gövdelerine yerleştirildi. Hazırlanan elektrotlar nanoceria modifiye edilmiş karbon pasta elektrot (CeO2NP/MKPE) olarak adlandırıldı. CeO2NP/MKP elektrodun yüzey morfolojileri Taramalı Elektron Mikroskobu kullanılarak incelendi ve EDX analizi yapıldı. CeO2NP/MKPEların elektron transfer özellikleri, elektrokimyasal empedans spektroskopisi ve dönüşümlü voltametri teknikleri ile çalışıldı. Elde edilen sonuçlar nanopartikül ile modifiye edilmemiş yalın karbon pasta elektrotla (YKPE) elde edilenlerle karşılaştırıldı. Bunun yanında pasta bileşimindeki CeO2NP miktarı optimize edildi. Çalışmanın ikinci kısmında çeşitli vitaminlerin (askorbik asit, B2 vitamini ve B9 vitamini) ve gıda renklendiricilerinin (tartrazin, sunset yellow ve brilliant blue) elektrokimyasal yükseltgenme davranışları CeO2NP/MKPE kullanılarak çalışıldı. Her bir tür için doğrusal çalışma aralığı ve gözlenebilme sınırı belirlendi. Gerçek numunelerde bulunabilecek muhtemel bozucu türlerin cevap üzerine etkileri incelendi. Son olarak da hazırlanan sensörün analitik uygulanabilirliği araştırıldı ve % geri kazanım değerleri hesaplandı.

Abstract:
The aim of the present thesis is development of an electrochemical sensor based on nanoceria (CeO2) particles for the determination of various food additives (food colorants) and vitamins. For this purpose firstly the carbon paste prepared by mixing graphite powder, CeO2NP and non-electroactive binder liquid (such as mineral oils)  was placed on the body polyetheretherketone electrode body. The prepared electrodes was called as nanoceria modified carbon paste electrode (CeO2NP/ MCPE). The surface morphology of CeO2NP/ MCPE was examined via the Scanning Electron Microscope and the EDX analysis was performed. The electron transfer properties of CeO2NP/ MCPE were studied by electrochemical impedance spectroscopy and cyclic voltammetry techniques. The obtained results were compared with those obtained at unmodified carbon paste electrode (CPE). Besides, the amount of CeO2NP in the paste composition was optimized. In the second part of the study, electrochemical oxidation behaviours of the various vitamins (ascorbic acid, vitamin B2 and vitamin B9) and the various food colorants (tartrazine, sunset yellow and brilliant blue) were studied by using CeO2NP/ MCPE. For each species linear working range and detection and limits were determined. The effects of potential interfering substances present in real samples on the response were also studied. Finally, analytical applicability of the prepared sensor was investigated and the recovery values (%) were calculated.