Nane (Mentha spicata) bitkisinden uçucu yağ eldesi için optimum koşulların araştırılması
Investigation of optimum conditions for obtain essential oils from mint (Mentha spicata)
Yazar: NİHAN KARAKAPLAN
Danışman: DOÇ. DR. ADIGÜZEL MEHMET YÜCEER
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Cevap yüzey yöntemi = Response surface methodology ; Kurutma = Drying ; Modelleme = Modelling ; Nane = Mint ; Nane yağı = Mint oil ; Uçucu yağlar = Essential oils ; Yapay sinir ağları = Artificial neural networks

Özet:
Tıbbi ve aromatik bitkiler ve bu bitkilerden elde edilen uçucu yağlar farklı amaçlara yönelik, özellikle bilimsel ve ticari olarak birçok alanda kullanılmaktadır. Son yıllarda doğal ürünlere olan ilgi bitkilerden elde edilen uçucu yağlara olan talebin artmasına neden olmuştur. Bu çalışmada nane (Mentha spicata) yapraklarından uçucu yağ eldesi için kurutma ve destilasyon süreçlerinde optimum koşulların araştırılması amaçlanmıştır. Bu nedenle farklı kurutma yöntemlerinin (gölgede kurutma, 35°C ve 50°C'de etüvde kurutma) nane yapraklarının nem içeriği, nem oranı, kuruma hızı ve kuruma süresi, etkin difüzyon katsayısı ve aktivasyon enerjisine etkisi araştırılmıştır. Bunun yanı sıra gölgede ve etüvde (35°C ve 50°C) kurutulan nane örneklerinin kuruma kinetiklerinin belirlenmesi amacıyla 6 farklı ince tabaka kurutma modeli (Page, Newton, Difüzyon Yaklaşımı, Henderson ve Pabis, Geliştirilmiş Henderson ve Pabis, Midilli ve ark.) ve yapay sinir ağları (üç katmanlı ileri doğru beslemeli geriye yayılımlı ağ yapısı) kullanılmıştır. Farklı yöntemlerle kurutulan nane örneklerinden uçucu yağ eldesi clevenger aparatı kullanılarak su destilasyonu yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Nane uçucu yağlarının içeriğini ve bileşimini belirlemek amacıyla GC/MS analizi yapılmıştır. Analizler sonucunda en yüksek karvon miktarı ve yağ oranı gölgede kurutulan örneklerden elde edildiğinden deneysel tasarım yalnızca gölgede kurutulan örneklere yapılmıştır. Gölgede kurutulan örneklerin uçucu yağ miktarı ve karvon oranı Design Expert-10 (trial) yazılımında merkezi kompozit tasarımı ile yanıt yüzey yöntemi (RSM) kullanılarak modellenmiştir.

Abstract:
Medical and aromatic herbs and essential oils obtained from these herbs are used for various purposes, especially in scientific and commercial areas. In recent years, interest in natural products has led to an increase in demand for essential oils from herbs. In this study, it was aimed to investigate optimum conditions for drying and distillation processes for obtain essential oils from mint (Mentha spicata) leaves. For this reason, the effect of different drying technique (shade-drying, oven-drying at 35°C and 50°C) on moisture content, moisture ratio, drying rate and drying time, effective diffusion coefficient and activation energy of mint leaves were investigated. In addition, six different thin layer drying models (Page, Newton, Diffusion approach, Henderson and Pabis, Modified Henderson and Pabis, Midilli et al.) and artificial neural networks (Three-layer forward feed backward propagation network structure) were used to determine the drying kinetics of the shade-dried and oven-dried (35°C and 50°C) mint samples. Essential oils from the mint samples dried by different methods was obtained by hydrodistillation method using clevenger apparatus. GC/MS analysis was performed to determine the content and composition of mint essential oils. As a result of the analyzes, the highest carvone amount and essential oil ratio were obtained from the shade-dried samples, the experimental design was made only on the shade-dried samples. The essential oils amount and carvone ratio of the shade-dried samples were modeled using the response surface methodology (RSM) with central composite design in the Design Expert-10 (trial) software.