Kromlu tıraş atıklarından kolajen peptitlerin eldesinde alkali hidroliz şartlarının ve etkilerinin belirlenmesi üzerine araştırmalar
Investigations on the designations and effects of alkali hydrolysis conditions for acquiring collagen peptides from chrome shavings
Yazar: TUTKU DİLARA AKKAYA
Danışman: PROF. DR. BAHRİ BAŞARAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Deri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Deri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Deri Mühendisliği = Leather Engineering
Dizin: Alkali hidroliz = Akaline hydrolysis ; Deri atıkları = Leather wastes ; Kollajen = Collagen ; Sürdürülebilirlik = Sustainability

Özet:
Deri endüstrisi, et endüstrisinin yan ürünü olan ham post ve derileri fiziksel/kimyasal işleme tabii tutarak nihai deri ürünleri üreten bir sanayi alanıdır. Deri üretim sürecinde işleme alınan derilerin %80-85'i kadar katı ve sıvı atık meydana gelmektedir. Tabaklama prosesi sonrası yapılan tıraşlama işleminde yüksek miktarda oluşan kromlu tıraş atıkları, ciddi çevresel kirliliğe yol açabilen katı atıklardandır.  
Bu kaçınılmaz çevresel yükün üstesinden gelme ve atıkların katma değerli ürüne dönüştürülmesiyle sürdürülebilir bir üretim süreci sağlanması amacıyla yapılan tez çalışmasında, yüksek protein içeriğine sahip olan kromlu tıraş atıkları kolajen hidrolizatının hammaddesi olarak değerlendirilmiştir. Bu hedefle tıraş atıkları, alkali ve alkali/enzimatik koşullar altında farklı sıcaklık ve sürelerde hidrolize edilmiştir. Elde edilen kolajen hidrolizatlarına; kül içeriği, partikül boyutu, moleküler ağırlık, metal içeriği, iletkenlik, katı madde, yoğunluk, serbest amino asit içeriği gibi bir dizi analiz yapılarak veriler elde edilmiştir. Kolajen hidrolizatlarında ihtiva eden en büyük partikül boyutu (524.3 nm) ve en düşük protein içeriği (%5.1), iki saat boyunca 60°C'de uygulanan alkali işleminde elde edilmiştir. Ayrıca 90°C'de iki saat alkali ve ardından iki saat 50°C'de enzim uygulanan alkali/enzimatik işlemde en küçük partikül boyuta (55.2 nm) ve en yüksek protein içeriğine (%7.3) sahip hidrolizatlar elde edilmiştir. Bu veriler ışığında, sıcaklık, zaman ve enzim ilavesinin artması ile hidrolizattaki protein içeriği artmakta, partikül boyutu küçülmekte ve hidrolizattaki krom içeriği azalmaktadır. Elde edilen verilerde yer alan önemli işlem parametreleri değerlendirilerek ürünlerin gelecek çalışmalarda biyo-gübre, tabaklama maddesi gibi çeşitli kullanım alanlarına yönelik geliştirilmesi mümkün görülmektedir.

Abstract:
The leather industry manufactures finished leather products through physical/chemical processing of raw hides and skins that are by-products of the meat industry. During the manufacturing process, 80-85% of waste is generated as solid and liquid wastes. Chromium shaving wastes, which are generated in large quantities during the shaving process after tanning, can cause severe environmental pollution.
In the dissertation study, conducted to overcome this unavoidable environmental pollution and provide a sustainable production process by converting wastes into value-added products, chromium shaving wastes with high protein content were evaluated as raw material for collagen hydrolysate. For this purpose, the shaving wastes were hydrolyzed under alkaline and alkaline/enzymatic conditions at different temperatures and times. A bunch of analyses has been carried out to determine the quality of the hydrolysate such as ash content, particle size, molecular weight, metal content, conductivity, solid matter, density and free amino acid content. It was found that, the largest particle size (524.3 nm) and the lowest protein content (5.1%) in collagen hydrolysates during alkali treatment at 60 °C for two hours. In addition, the hydrolysates with the smallest particle size (55.2 nm) and the highest protein content (7.3%) were obtained in alkali treatment at 90 °C for two hours, followed by enzyme treatment at 50 °C for two hours. In the light of these data, with the increase of temperature, time, and enzyme addition, increases the protein content, shrinkages the particle size, and decreases the chromium content in the hydrolysate.  By evaluating the important process parameters in the obtained data, it is possible to develop them in future studies for various applications such as biofertilizers and tanning agents.