Fırınlanmış sütlaç örnekleri yüzeyinde ısıl yolla oluşan paramagnetik merkezlerin elektron spin rezonans (ESR) tekniği ile incelenmesi
The investigation of heat-induced paramagnetic centers on rice pudding surface by electron spin resonance (ESR) technique
Yazar: HÜLYA AYDIN
Danışman: PROF. DR. BİROL ENGİN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Elektron spin rezonans = Electron spin resonance

Özet:
Bu çalışmada Türkiye'de yaygın olarak tüketilen fırınlanmış sütlaç örneklerinde ısıl işlemler sonucunda oluşan, insan sağlığı açısından zararlı serbest radikaller Elektron Spin Rezonans (ESR) tekniği ile incelendi. Sütlaç örneklerinin ısıl davranışları da Termal Gravemetrik Analiz (TGA) tekniği kullanılarak incelendi. Çalışmada kullanılan sütlaç örnekleri İzmir'de yerel bir pastaneden temin edilmiştir. Çalışmalarda fırınlanmış sütlaç örneklerinin ısıl işlem sonucunda kavrulmuş olan üst kısımları kullanılmıştır.
Sütlaç örnekleri doğrudan ısıtma yöntemi ile ısıtıldı. Isıtma işlemi ile sütlaç örneklerinin üst kısımlarında oluşan serbest radikallerin oluşturduğu ESR sinyallerinin spektral parametrelerinin ısıtma sıcaklığına ve ısıtma zamanına bağlı olarak değişimleri incelenmiştir. Isıtma (fırınlama) sıcaklığı ve ısıtma (fırınlama) süresinin artması ile ESR spektrumlarının şiddetinin arttığı buna karşılık spektroskopik yarılma çarpanı değerlerinin azaldığı gözlendi. ESR spektrumlarının çizgi genişliğinin artan sıcaklık ve ısıtma süresi ile sistematik (düzenli) bir değişim göstermediği gözlendi. Sütlaç örnekleri yüzeyinde ısıl yolla oluşan serbest radikallerin aktivasyon enerjileri de bulundu.     
TGA analizinde elde edilen termogram sütlaç örneğinde iki farklı sıcaklık değerlerinde ağırlık kaybı olduğu görüldü. Bu ağırlık kaybının ilki sütlaç örneği yapısında bulunan suyun ayrılması, ikincisi ise sütlaç örneğinde organik yapıdan koparılan atom, molekül veya molekül parçalarından kaynaklandığı söylenebilir. TGA eğrisinin birinci türevi alınarak Diferansiyel Termal Gravimetri (DTA) eğrisi çizdirilmiştir. TGA analizinde sütlaç örneğinin yapısının bozunma sıcaklığı, ESR çalışmalarında ısıl yolla serbest radikallerin oluştuğu sıcaklık değerine yaklaşık çıkmıştır. Sütlaç örneği için yapılan TGA analizi, ESR yöntemi ile elde edilen sonuçları destekler nitelikte çıkmıştır.
Kızartılmış, kavrulmuş, yakılmış veya fırınlanmış organik kökenli gıda maddelerinde ısıtılma sıcaklığına bağlı olarak sağlığa zararlı olduğu düşünülen serbest radikaller oluşabilir ve ESR spektrumları gözlenebilir.

Abstract:
In this work thermally generated free radicals on rice pudding widely consumed in Turkey were investigated by ESR technique. The thermal behavior of the rice puding were invastigated by using Thermal Gravimetric Analysis (TGA) technique. The rice puding is widely consumed in Turkey. The rice pudding are used in this study were obtained from a local bakery in Izmir. The top portion of pudding material was used in the study.
No signal was observed in unheated surface puding. However, a single-line ESR signal and spectroscopic splitting factor of the heated pudding surface was observed. ESR signals of free radicals generated by heating, changes depending on the heating temperature and heating time were examined. The relative number of paramagnetic species depends on the temprature and heating time. This increase indicates an increase in the density of the free radicals formed. We obtained that ESR signals curve depends on heating time. Based on this curve, we were examined that sold burning puding include how many free radicals and we examined density of free radicals from the changes depending on the heating temperature and heating time.
According to TGA analysis, we obtain that weight loss at two different temperatures. The first of weight loss results from removal of water present in the rice pudding sample composition.The latter can be said be originated from plucked atom, molecules or molecular fragments from organic structure of rice pudding example.Taking the first derivative of the TGA curves, we was drawn of the Differential Thermal Gravimetric (DTG) curve.The temperature value which the weight loss occurred in the structure of rice pudding example at the TGA analysis is obtained approximately with the temperature value of thermally free radicals formed in ESR study.Namely, the TGA analysis for the rice pudding sample support the obtained results  with the ESR method.
The free radicals that is considered harmful to health depending on the heating temperature in the fried, roasted, burned or baked organic origin foodstuffs may occur, and ESR spectra can be observed.