Kızılçam (Pinus brutia Ten.) odun ve kraft kağıt hamurundaki polyozların tespiti
Determination of polyoses in wood and kraft pulp of Turkish red pine (Pinus brutia Ten.)
Yazar: MUHSİN TAŞ
Danışman: DOÇ. DR. AYBEN KILIÇ PEKGÖZLÜ
Bartın Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry ; Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Bartın Orman İşletme Şefliği Topluca köyü bölgesinden temin edilen Kızılçam (Pinus
brutia Ten.) odun örneklerinden birer metre ara ile gövdenin üç farklı noktasından (A:1,30
m, B:2,80 m, C:4,30 m) örnekleme yapılmıştır. Bu örneklerden ayrıca kraft yöntemiyle
kağıt hamuru da elde edilmiştir. Gövdenin üç farklı noktasından alınan odun ve bu
odunlardan elde edilen kraft kağıt hamurlarına ait ana bileşenler ve polyozlar tespit
edilmiştir. Ayrıca asit hidroliz yöntemiyle selüloz miktarı hesaplanmıştır.
Kızılçam odununa ait ortalama holoselüloz, α-selüloz, lignin ve kül miktarı sırasıyla;
%72,9, %46,5, %25,9 ve %0,1 olarak bulunmuştur. Alkol çözünürlüğü %2,3, sıcak su
%4,3 ve soğuk su %3,5 olarak tespit edilmiştir. Gövdenin farklı noktaları incelendiğinde α-
selüloz miktarı ağaçta, yerden tepeye doğru çıkıldıkça azalmış, lignin ise tersi bir durum
göstererek artmıştır. En fazla α-selüloz %47,0 ile A, lignin ise %26,6 ile C kısmında
belirlenmiştir.
Kraft pişirme ile elde edilen kızılçam odun hamurunda ise holoselüloz ve lignin değerleri
sırasıyla %94,8 ve %5,7 olarak bulunmuştur. En yüksek lignin değeri odunda olduğu gibi
hamurda da C kısmında tespit edilmiştir.
Metanoliz yöntemiyle sırasıyla, D(-)-Arabinoz, L(+)-Ramnoz, D(+)-Ksiloz, D(+)-Mannoz,
D(+)-Galaktoz, D(+)-Glukoz, D-Glukuronik asit, D(+)-Galakturonik asit ve 4-O-Metil
Glukuronik asit, şeker üniteleri tespit edilmiştir. En önemli şeker grupları 104,8 mg/g ile
mannoz ve 68,1 mg/g ksiloz üniteleri olmuştur. Ekstraksiyon çözünürlüğü yapılmamış
kızılçam odun örneklerinde mesafeler arasındaki toplam polyozların miktarları en fazla,
299,0 mg/g ile C kısmında, en düşük ise 234,5 mg/g ile A kısmında olduğu belirlenmiştir.
Ekstrakte edilmiş odunda ise toplam polyozlar en fazla 294,7 mg/g ile C, en az ise 293,5
mg/g ile B kısmında tespit edilmiştir. Kızılçam ekstrakte edilmemiş odununda mesafeler
arasında yukarı doğru çıkıldıkça polyozlarda düzenli bir artış olduğu belirlenmiştir.
Ekstrakte edildikten sonra kızılçam odununda mesafeler arasında belirli bir farkın
olmadığı, stabil bir durumun ortaya çıktığı tespit edilmiştir. Kraft pişirme ile elde edilen
kızılçam kraft kağıt hamurlarında mesafeler arasında en fazla toplam polyozların
miktarları, 140,2 mg/g ile C kısmında görülmüştür. Kraft pişirme sırasında yüksek
sıcaklığın etkisiyle odunda bulunan üronik asit grupları yıkanarak tamamen kağıt
hamurundan uzaklaştığı görülmüştür.
Selüloz miktarlarını tespit etmek için kızılçam odun ve kraft kağıt hamuruna asit hidroliz
işlemi uygulanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda en fazla selüloz miktarı 660,9 mg/g ile
kızılçam C kısmında ki kraft kağıt hamurda belirlenmiş olup, en az miktarda selüloz ise
285,8 mg/g ile kızılçam ekstrakte edilmemiş C kısmında olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Polyoz, ekstraksiyon, metanoliz, asit hidroliz, şeker üniteleri, karbonhidratlar,
monosakkaritler

Abstract:
Turkish red pine (Pinus brutia Ten.), taken from the province of Bartın -Topluca village,
Turkey, was used as wood species. Samples were taken from three different parts of a tree
with one meter range (A:1,30 m, B:2,80 m, C:4,30 m). Also, kraft pulp was done from
these samples. Main chemical components and polyoses of wood samples taken from three
different points in the tree trunk and kraft pulp were analysed. Also, the cellulose amounts
were determined through acid hydrolysis.
The average amounts of holocellulose, α-cellulose, lignin and ash of Turkish red pine
wood were found to be 72,9%, 46,5%, 25,9% and 0,1% relatively. Alcohol solubility was
determined to be 2,3%, while hot water 4,3% and cold water 3,5%. When the different part
of stem was analyzed, it was concluded that the amount of α-cellulose decreased towards
to the upper parts while lignin increased as the vice-versa in a tree. The highest α-cellulose
was determined in part A with 47,0% and lignin in part C with 26,6%.
Holocellulose and lignin values of Turkish red pine kraft pulp were 94,8% and 5,7%
relatively. Like in the wood, the highest lignin value was found to be in C part of pulp.
D(-)-Arabinose, L(+)-Rhamnose, D(+)-Xylose, D(+)-Mannose, D(+)-Galaktose, D(+)-
Glucose, D-Glucuronic acid, D(+)-Galacturonic acid and 4-O-Methyl Glucuronic acid
sugar units were determined through methanolysis. The most important sugar units were
mannose with 104,8 mg/g and xylose with 68,1 mg/g. The highest total amount of polyoses
in the unextracted wood samples were determined to be 299,0 mg/g in the C part whereas
the lowest in A part (234,5 mg/g). In the extracted wood, total amount of polyoses were
found to be 294,7 mg/g in C part and 293,5 mg/g in B. It was found that there is a linear
increase in the polyoses between the distances from bottom to upper parts in the
unextracted wood samples. However, there is no significant difference in the extracted
wood between the distances. A constant situation was observed. In the kraft pulp, the
highest amount of total polyoses was in part C with 140,2 mg/g. During the cooking with
the effect of high temperature, uronic acid groups were leached totally.
In order to determine the amounts of cellulose, acid hydrolysis was applied to both wood
and kraft pulp. The highest amount of cellulose was determined to be 660,9 mg/g in the C
part of kraft pulp whereas the lowest value was obtained (285,8 mg/g) in the C part of
unextracted wood.

Key Words: Polyoz, extraction, methanolysis, acid hydrolysis, sugar units, carbohydrates,
monosaccharides.