Yeşil çay atıklarından kateşinlerin makrogözenekli adsorpsiyon reçineleri ile saflaştırılması üzerine bir araştırma
A research on the purification of catechin from green tea waste with macroporous adsorption resins
Yazar: BAŞAK BİLCANOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. MURAT YILMAZTEKİN
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada Doğu Karadeniz bölgesinden temin edilen yeşil çay atıklarından kateşinlerin makrogözenekli adsorpsiyon reçineleri ile saflaştırılma olanakları araştırılmıştır. İlk olarak 9 adet farklı fizikokimyasal özelliklere sahip makrogözenekli adsorpsiyon reçinesinin adsorpsiyon ve desorpsiyon özellikleri belirlenmiştir. Bu 9 farklı reçine arasından yeşil çay atıklarından elde edilen ekstraktta bulunan kateşinleri 87,8 mg Epigallokateşin-3-gallat (EGCG)/g reçine adsorpsiyon kapasitesi ile en yüksek oranda adsorplayan reçine NKA-2 kodlu reçine olmuştur. Sonraki aşamalarda NKA-2 kodlu reçine ile statik ve dinamik adsorpsiyon denemeleri gerçekleştirilmiştir. Makrogözenekli adsorpsiyon reçineleri içerisinden NKA-2 kodlu reçinenin kateşinleri daha iyi adsorbe ettiği gözlenmiştir. Bunun sebebi, polar yapıda olan NKA-2 kodlu reçine ile aynı şekilde polar bir yapıya sahip olan yeşil çay atıklarında bulunan kateşinlerin daha fazla etkileşime girmesidir. Seçilen reçine ile farklı sıcaklık derecelerinde yapılan denemeler sonucunda adsorpsiyon izotermleri çıkarılmıştır. Aynı başlangıç EGCG konsantrasyonunda 25 °C, 35 °C ve 45 °C'de yapılan denemelerde sıcaklığın artışı ile beraber adsorpsiyon kapasitesinde düşüş olduğu görülmüştür. Bu üç farklı sıcaklıkta oluşturulan adsorpsiyon izotermlerinin Langmuir ve Freundlich modellerine uyumları incelenmiş ve adsorpsiyon sürecini Langmuir modelinin daha iyi açıklayabileceğini ortaya konulmuştur. NKA-2 kodlu reçine ile dinamik adsorpsiyon ve desorpsiyon denemeleri de gerçekleştirilmiş ve %70'lik etanol ile yapılan desorpsiyonda ilk yatak hacminde adsorplanan EGCG'nin yaklaşık % 83'ünün desorbe edildiği belirlenmiştir.  Sonuç olarak yeşil çay atıklarından kateşinlerin makrogözenekli adsorpsiyon reçineleri ile saflaştırılmasının mümkün olduğu saptanmıştır.

Abstract:
In this study, the possibilities of purification of catechins with macroporous adsorption resins from green tea wastes obtained from Eastern Black Sea region were investigated. First, the adsorption and desorption characteristics of the 9 macroporous adsorption resins with different physicochemical properties were determined. Among these 9 different resins, the catechins in the extracts obtained from green tea wastes were adsorbed with resin NKA-2 with the highest adsorption capacity of 87.8 mg EGCG/g resin. Static and dynamic adsorption experiments were carried out with NKA-2 coded resin in later stages. It has been observed that NKA-2 coded resin has better adsorption characteristics of catechins through the macroporous adsorption resins. The reason of this is the better interaction between the polar NKA-2 coded resin and polar structured catechins in green tea wastes. Then, the adsorption isotherms were formed as a result of the experiments performed at different temperatures (25 °C, 35 °C and 45 °C) with the selected resin. At the same initial EGCG concentration, there was a decrease in the adsorption capacity of resin with increasing temperature. The adaptation of the adsorption isotherms formed in these three different temperatures to the Langmuir and Freundlich models was investigated and it was revealed that the Langmuir model could better explain the adsorption process. Dynamic adsorption and desorption experiments were carried out with NKA-2 coded resin and it was determined that desorption of 83% of the EGCG adsorbed in the first bed volume was possible with 70% ethanol. As a result, it has been determined that it is possible to purify catechins with macroporous adsorption resins from green tea wastes.