Atık patates nişastasından yapıştırıcı sentezi, karakterizasyonu ve uygulanabilirliğinin araştırılması
Investigation of adhesive synthesis, characterization and applicability from waste potato starch
Yazar: NURAY ÇELİKÇİ
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA DOLAZ ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAH SİNAN ÇOLAKOĞLU
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Nişasta α-D-glikoz birimlerinin polimerleşmesinden oluşan, doğal, yenilenebilir ve
biyolojik olarak parçalanabilir bir polisakkarittir. Farklı kaynaklardan elde edilen
nişastalar, farklı morfolojik, yapısal ve fonksiyonel özelliklere sahiptir. Ancak, doğal
nişastanın retrogradasyona karşı yüksek eğilimde olması ve termal direnç gibi sınırlamaları
bazı endüstriyel uygulamalardaki kullanımını sınırlandırmaktadır. Bu gereksinimleri
karşılamak ve geliştirilmiş fizyokimyasal özellikleri elde etmek için doğal nişasta farklı
yöntemlerle modifiye edilmektedir. Modifiye nişastalar kıvam arttırıcı, stabilizatör,
jelleştirici, hacim arttırıcı ve su tutucu özelliklerinden dolayı gıda, kâğıt, oluklu mukavva,
tekstil gibi birçok endüstride kullanım alanı bulmaktadır.
Bu çalışmada, patates cipsi üreten fabrikalarda atık olarak ortaya çıkan nişastalardan
çevre dostu bir yapıştırıcı elde edilip masura-karton yapıştırıcısı olarak kullanımı
amaçlanmıştır. Bu amaçla, hidroklorik asit (HCl) ve sülfürik asit (H2SO4) ile farklı sıcaklık
ve sürelerde, su ve izopropil alkol çözücü karışımlarında atık patates nişastası (WPS)
hidroliz edilmiştir. Elde edilen modifiye atık patates nişastasının (MWPS) yapısı FT-IR ve
XRD spektroskopik yöntemler ile aydınlatılmıştır. Yüzey morfolojileri SEM analizleri,
termal davranışları DTA-TG ile incelenerek viskoziteleri belirlenmiştir. Ayrıca
MWPS'lerin karton masura yapıştırıcı olarak kullanımı araştırılmış ve en iyi yapıştırma
profilleri mukavemet testleri ile belirlenmiştir. En iyi yapıştırıcı 25 g nişastanın 135 mL su
ortamında 25 mL 0,50 M HCl asit hidrolizinden elde edilmiştir. Masura kartonu
yapıştırıcısı olarak kullanılan bu MWPS'nin kopma mukavemeti değeri 10,90 MPa olarak
bulunmuştur.

Abstract:
Starch is a natural, renewable and biodegradable polysaccharide formed by the
polymerization of α-D-glucose units. Starches from different sources have different
morphological, structural and functional properties. However, natural starch is highly
prone to retrogradation, and limitations such as thermal resistance do not allow its use in
some industrial applications. In order to meet these requirements and to achieve improved
physico-chemical properties, natural starch is modified by different methods. Modified
starches are used commonly in many industrial applications such as food, paper,
corrugated cardboard and textiles due to its thickener, stabilizer, gelling agent, bulking
agent and water holding properties.
In this study, it was aimed to obtain an environmentally friendly adhesive from
starch which emerged as a waste in potato chip producing plants and use to it as foilcardboard
adhesive. For this purpose, waste potato starch (WPS) was hydrolyzed with
hydrochloric acid (HCl) and sulfuric acid (H2SO4) in water and isopropyl alcohol solvent
mixtures at different temperatures and times. The structure of the obtained modified potato
starch (MWPS) was determined by FT-IR and XRD spectroscopic methods. Surface
morphologies by SEM analysis, the thermal behaviors were examined by DTA-TG, and
determine viscosities. Also, use of MWPSs as a cardboard foaming adhesive was
investigated and the best adhesion profiles were determined. The best adhesive was
obtained from the hydrolysis of 25 mL of 0.50 M HCl in 25 mL of starch in 135 mL of
water. The tensile strength value of the MWPS, used as a tinplate adhesive, was found to
be 10.90 MPa.