Betainin şeker pancarı işleme süreci yan ürünlerinden tepkimeli özütleme yöntemi ile geri kazanımı

Betain (N,N,N-trimetilglisin), ilk olarak şeker pancarından (Beta vulgaris) izole edilmiş olan zwitter iyon yapıdaki küçük bir amonyum bileşiğidir. Hücreleri osmotik strese karşı koruyan ve aynı zamanda karaciğerde metiyonin döngüsüne katılan önemli bir aminoasittir. Bu yüksek lisans tezinde tarım, kozmetik, yem, ilaç ve sağlık endüstrilerinde yaygın olarak kullanılan betainin sulu çözeltilerinden ve şeker endüstrisi yan ürünlerinden tepkimeli özütleme tekniği ile geri kazanımı incelenmiştir. Sabit betain derişiminde özütleyici miktarı, çözücü türü, sıcaklık ve pH gibi çeşitli parametrelerin işleme etkileri incelenmiştir. Sulu fazlardaki betain derişimi HPLC ile belirlenmiştir. Sonuçlar, dağılım katsayısı (KD) ve özütleme derecesi (%E) değerlerini hesaplamak için kullanılmıştır. İlk olarak kinetik çalışmalar gerçekleştirilmiştir ve sulu betain çözeltisinden organik fazabetain transferi melas ve şilempe sulu çözeltilerine göre çok daha kısa sürede tamamlanmıştır. Çalışmalar başlangıç pH değerinin betainin sulu çözeltilerinden geri kazanımına önemli bir etkisinin olmadığını gösterilmiştir. Melas ve şilempe çözeltileri ile elde edilen en yüksek ayırma verimlerine sırasıyla pH=6 ve pH=5'te ulaşılmıştır. Başlangıç özütleyici derişimindeki artışla geri kazanım yüzdesi de artmıştır. Çalışmada dört organik faz çözücüsü (1-oktanol, tolüen, dimetil fitalat ve metil izobütil keton) test edilmiş ve apolar çözücülerin daha başarılı olduğu gözlenmiştir. Elde edilen en yüksek geri kazanım verimleri betain sulu çözeltisi, melas ve şilempe çözeltileri için sırasıyla %E = %71,2 (KD = 2,47), %67,5 (KD = 2,08), %74,2 (KD = 2,88)'dir. Şeker içeren sentetik betain çözeltisi ile yürütülen çalışmalar ortamdaki sükroz varlığının ayırma verimliliği üzerinde kritik bir role sahip olmadığını göstermiştir. Organik faza aktarılan betain ikinci sulu faza özütlenerek geri kazanılmıştır. Organik fazdaki betainin önemli bir kısmı ikinci sulu faza iletilmiştir. Çalışmada betainin sulu çözeltilerden uygun çözücüler ve özütleyici kullanılarak tepkimeli özütleme yöntemi ile geri kazanılabileceği gösterilmiştir. Anahtar Kelimeler: Betain, Geri Kazanım, Melas, Özütleyici, Şilempe, Tepkimeli Özütleme