Kayısı Çekirdeği Kabuğu ve Çay Atığından Makromoleküllerin İzolasyon Verimi Üzerine Alkali Ön İşlem Parametrelerinin Etkisi
The Effect of Alkaline Pretreatment Parameters on the Isolation Efficiency of Macromolecules from Apricot Kernel Shell and Tea Waste
Yazar: Ceylan, Zeynep; Taşar, Şeyda; Kaya, Fatih; Özer, Ahmet
Dergi: Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 13 No. 3, 2020
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Alkali ön işlem parametreleri,hemiselüloz,selüloz,lignin,karakterizasyon

Bu çalışmada çay posası (çay demleme atığı) ve kayısı çekirdeği biyokütle kaynağı olarak kullanıldı. Alkali ön işlem süreci ile temel bileşenler izole edilmeye çalışıldı Alkali ön işlem süreç parametrelerinin izolasyon verimleri üzerine etkisi incelendi. Etkisi incelenen parametreler; alkalin konsantrasyonu (10 g / L -40 g / L), peroksit konsantrasyonu (% 1 - % 5) ve temas süresi (3-8 saat)’dir. TGA, H-NMR ve XRD analizleri ile izole edilen temel bileşenler karakterize edildi. Optimum temas süresi ve alkalin konsantrasyonu sırasıyla 6 saat ve 20 g/L olarak belirlendi. Hemiselüloz, selüloz ve ligninin optimum koşullarda (hammaddeye bağlı olarak) izolasyon verimliliği, çay posası için sırasıyla % 36,% 25,% 23 ve kayısı çekirdeği için % 26,% 34,% 24 olarak belirlendi. Peroksit konsantrasyonunun hemiselüloz ve selüloz izolasyon verimliliğini belirli bir konsantrasyona kadar arttırdığı, ancak peroksit oranı kritik değeri aştığında ve temel bileşenlerin bozulduğu tespit edildi. Çay posası ve kayısı çekirdeği hemiselülozlarının H-NMR analizi sonucunda, izole hemiselülozik fraksiyonun anhidro ksiloz birimleri, 4-O-metil glukuronik asit içerdiğini anlaşıldı. İzole edilmiş selülozik fraksiyonların,% 60-55 aralığında bir kristallik derecesine sahip oldukları bulundu. Hemiselüloz ve selülozun FTIR analizi sonucunda izolasyonun etkili bir şekilde yapılamadığı bulunmuştur. Selülozik fraksiyonların ksilan kalıntıları ve hemiselüloz fraksiyonlarının ligninin aromatik iskeletini içerdiği tespit edildi.

In this study, the tea pulp and apricot kernel was used as biomass resource. The effect of the alkali pretreatment parameter’s on the isolation efficiency of the main components was investigated. The investigated parameters in the study are the concentration of alkaline (10 g/L -40 g/L), the concentration of hydrogen peroxide (1% - 5%) and the contact time (3-8 hour). FTIR, TGA, H-NMR and XRD analyzes were performed during the characterization of main components. The optimum contact time and alkaline concentration were determined as 6 h, and 20 g/L, respectively.  The isolation efficiencies of hemicellulose, cellulose and lignin at optimum conditions (based on raw material) were determined as 36%, 25%, 23% for the tea pulp and 26%, 34%, 24% for apricot kernel, respectively. It has been determined that the hydrogen peroxide concentration increases the hemicellulose and cellulose isolation efficiency up to a certain concentration, but when the hydrogen peroxide ratio was exceeded the critical value the basic components were degraded. As a result of the H-NMR analysis of tea pulp and apricot kernel hemicelluloses revealed that the isolated hemicellulosic fraction contained anhydro xylose units, 4-O-methyl glucuronic acid. It has been found that the isolated cellulosic fractions have a degree of crystallinity in the range of 60 - 55%. As a result of FTIR analysis of hemicellulose and cellulose, it was found that isolation could not be performed effectively. It was determined that the cellulosic fractions contained xylan residues and the hemicellulose fractions contained aromatic skeleton of the lignin.