Bamya müsilajının termo-reolojik özelliklerinin belirlenmesi

Bu tez çalışmasında, beslenme ve sağlık açısında değerli bir ürün olan bamya sebzesinde bulunan müsilaj kısmı ultrason destekli ekstraksiyonla elde edilmiş, kimyasal ve fiziko kimyasal yöntemlerle bu polisakkarit ekstraktının yapısal, ısıl ve reolojik özellikleri belirlenmiştir. Isıl özelliklerden camsı geçiş sıcaklığı, erime sıcaklığı ile faz değişim entalpilerinin belirlenmesinde diferansiyel tarama kalorimetresi kullanılmıştır. Değişik katı/çözgen oranlarında (1:10, 1:25, 1:30, 1:50) 5 ve 30 dakikalık ekstraksiyon süreleri ekstraksiyona tabi tutularak elde edilen örneklerin camsı geçiş sıcaklıkları ortalama 50oC civarında, erime sıcaklıkları ise 166 – 170oC aralığında bulunmuştur. Bamya polisakkaritlerinin termal stabilitesini analiz etmek için termogravimetri (TG) ve diferansiyel termogravimetri (DTG) teknikleri kullanılmıştır ve sonuçlar bamya müsilajının termal stabilitesinin iyi olduğunu göstermiştir. Gıdaların ısıl iletkenlik ölçümünde daha önce hiç kullanılmamış olan 3ω yöntemiyle ısıl iletkenlik ölçümü yapılmış ve bamya polisakkaritinin ısıl iletkenlik değerlerinin sudan çok farklı olmadığı tespit edilmiştir. Ekstraktlardaki bileşim hakkında detaylı bilgi veren, polisakkaritlerin içerdiği bağları aydınlatmaya yarayan, farklı bamya/distile su oranları ve farklı ekstraksiyon süreleri sonucu elde edilen polisakkaritlerin karakterizasyonu amacıyla FTIR analizleri yapılmıştır. Bamyanın galaktoz, ramnoz ve galakturonik asit olan ana bileşenleri FTIR analiz spektrumunda gözlemlenebilmiştir. Çalışmada farklı bamya/distile su oranında (1:10 ve 1:30) ekstrakte edilen polisakkaritlerin farklı konsantrasyonlardaki (%1, 2, 3, 4; w/v) çözeltilerinin, değişik sıcaklıklardaki (10, 20, 40, 60, 80oC) akış davranış özellikleri incelenmiştir. Reolojik özellikler Power Law (Üssel) modele göre analiz edilmiş ve parametreler hesaplanmıştır. Bamya polisakkaritlerinin Newton dışı psödoplastik akış karakteristiğini gösterdiği gözlenmiştir. Akış davranışı indeksinin 0,234 ile 0,947 arasında, kıvam katsayısının ise 0,00437 ile 0,2445 Pa.sn arasında değiştiği görülmüştür. Kıvam katsayısı (K), ve akış davranış indeksi (n) sıcaklık arttıkça azalmıştır. Aynı şekilde K değeri konsantrasyon arttıkça artmaktadır. Akış davranış indeksi (n) değerleri ise konsantrasyon ile düzenli bir davranış göstermemiştir. Bamya polisakkarit örneklerinin görünür viskozitelerine sıcaklığın etkisi 10 – 80oC arasında beş farklı sıcaklıkta incelenmiştir. Ölçümler sonunda kıvam katsayısının sıcaklıkla değişim grafiği çizilmiş ve kıvam indeksine sıcaklığın etkisi Arrhenius denklemi ile modellenmiştir. 1:10 ve 1:30 katı/çözgen oranına sahip iki örnekte de konsantrasyon arttıkça aktivasyon enerjisi artmıştır ve 1:10, %4 konsantrasyon için en yüksek aktivasyon enerjisi değerine ulaşılmıştır (275,8434 kj/mol). Sonuç olarak elde edilen bu polisakkaritler, yapılan analizler sayesinde yapışkan ve gamsı yapısı sayesinde kıvam arttırıcı olarak gıda sanayisinde, atıklarının yüksek adsorbsiyon kapasitesine sahip olması özelliği ile atık su arıtma sistemlerinde, emülsiyonlaştırıcı ve süspanse edici ajan olarak farmasotik gibi alanlarda kullanımı yaygınlaştırılabilecektir.