Bitkisel kaynaklı silika materyallerinin kızartma yağlarının rejenerasyonunda adsorban olarak kullanım potansiyelinin belirlenmesi
Determination of usage potential of plant-derived silica materials as an adsorbent in regenaration of frying oils
Yazar: SUZAN ÖZCAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BUKET AYDENİZ GÜNEŞER
Uşak Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Adsorbentler = Adsorbents ; Adsorplama özellikleri = Adsorbtive properties ; Adsorpsiyon = Adsorption ; Kızartma = Frying ; Kızartma yağı = Frying oil ; Yağ asitleri = Fatty acids ; Yağ oksitlenmesi = Fat oxidation

Özet:
Bu çalışmanın amacı, silika yönünden zengin bitkisel kökenli materyallerin (arpa kavuzu, buğday kepeği ve yulaf kavuzu) kızartma yağlarının rejenerasyonunda adsorban olarak kullanım potansiyellerinin, Magnesol XL'e karşı test edilmesidir. Kızartma ortamı olarak seçilen ayçiçek yağına ağırlıkça %3 oranında adsorban katkıları gerçekleştirilmiş ve patates kızartması işlemi toplam 18 saatte tamamlanmıştır. Kızartma süresince yağda oluşan tüm fiziko-kimyasal parametreler, kızartılan patates örneklerinin tekstürel özellikleri değerlendirilmiştir. 
Seçilen adsorban materyallerinin etkinliğinin incelenmesinde ise yüzey ve gözenek morfolojileri (SEM ve BET), X-ışını kırınım ve floresans (XRD, XRF) ölçümleri dikkate alınmıştır. Kızartma yağlarının muamelesinde kullanılan tarımsal kökenli adsorban materyallerin yüzey alanlarının 0,82-92,37 m2/g, ortalama gözenek çapı ve hacimlerinin ise sırasıyla 10,70-46,55Å ve 0,001-0,05 cm3/g aralığında değiştiği belirlenmiştir. Buğday kepeği külünün en yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip olmasının, bu adsorbanla muamele edilen yağların daha düşük serbest asitlik, p-anisidin ve TOTOX değerleri sergilemesinde etkili olduğu düşünülmektedir.
5 farklı deneme grubunda gerçekleştirilen analitik ölçümlerin aralıkları TPM % 8,50-16,50, viskozite 41,68-100,60 cp, renk doygunluğu 7,94-14,85, renk tonu 95,72-140,0 asit sayısı 0,45-1,09 mg KOH/g yağ, peroksit sayısı 3,43-6,05 meq aktifO2/kg yağ, p-anisidin 27,52-78,26, TOTOX 37,56-85,86 olarak kaydedilmiştir. Kızartma süresinin ilerlemesiyle birlikte trans yağ asitleri oluşumunun engellenmesinde, buğday kepeği ve yulaf kavuz külleriyle muamelenin Magnesol XL' den çok daha etkin rol oynadığı belirlenmiştir. 
Sonuç olarak, arpa kavuzu, buğday kepeği ve yulaf kavuzundan elde edilen farklı morfolojik özelliklere sahip küllerin, kullanılmış kızartma yağlarının rejenerasyonunda başarı sağladığı tespit edilmiştir. Tarımsal kökenli bu materyallere ticari bir kullanım alanı ve katma değer sağlanması, sentetik adsorbanlara alternatif olarak kullanılabilecek doğal adsorbanların etkinliğinin kanıtlanması bu çalışmanın en önemli bulgularıdır.

Abstract:
The objective of this study  is test to potential use of silica-rich plant-derived materials (barley husk, wheat bran and oat husk) as adsorbent materials in the regeneration of frying oil against to the Magnesol XL. The synthetic and natural-based adsorbent treatments (3% w/w) were performed to sunflower oil as frying media and french fries process was completed at totally 18 hours. All physico-chemical parameters occured in frying oils, textural properties of fried potato sample were investigated during the frying process. Surface and pore morphologies (by SEM and BET), X-ray diffraction (XRD) and fluorescence  (XRF) measurements were considered to examine their effectivenes of selected adsorbent materials. Surface areas, average pore sizes and pore volumes of agricultural-derived adsorbent materials used in frying oil treatments were detected as 0,82-92,37 m2/g, 10,70-46,5Å and 0,001-0,05 cm3/g, respectively. It was thought that the frying oils treated with wheat bran ash could have lower free fatty acidity, p-Anisidine and TOTOX values owing to the highest adsorption capacity value of wheat bran ash. The ranges of analytical measurements performed in the five different treatment groups were reported as total polar material (8,50-16,50%), viscosity (41,68-100,60 cP ), chroma value ( 7,94-14,85), hue value (95,72-140,0), peroxide (3,43-6,05 meq active O2/kg oil), p-anisidin (27,52-78,26) and TOTOX (37,56-85,856). Frying oils treatment with wheat bran and oat husk ashes have more effective role than Magnesol XL to prevent trans-acid formation with progress in frying time. Consequentially, it has been determined that ashes having the different morphologically structures obtained from barley husk, wheat bran and oat husk) can be used successfully to regeneration of used frying oils. Both provide added value and commercial usage area to agricultural-derived materials and also prove the effectiveness of natural adsorbents which can be used as an alternatively in place of synthetic adsorbents are accepted as most important findings of this thesis study