Keçiboynuzundan sıvı şeker eldesi ile adsorpsiyon kinetiği ve mekanizması

Bu araştırmada, keçiboynuzu meyvesinden sıvı şeker üretimi ve adsorpsiyon kinetiği ve mekanizması çalışmalarının yapılması amaçlanmıştır. Çekirdekleri çıkarılan ve parçalanan keçiboynuzu meyvelerinden 22⁰Briks'lik keçiboynuzu özütü elde edilmiştir. Elde edilen özütün bulanıklığı fazladır. Bu nedenle, jelatin, bentonit ve kizelsol ile berraklaştırılmıştır. Berraklaştırılan keçiboynuzu özütleri önce aktif karbon ile renk açma işlemine, ardından iyon değiştirici reçine ile safsızlık giderme işlemine tabi tutulmuştur. Çalışmamızda, üç farklı konsantrasyonlara sahip keçiboynuzu özütleri kullanılmıştır. Bu nedenle, 22⁰Briks konsantrasyona sahip olan berrak keçiboynuzu özütü, 5, 10 ve 15⁰Briks konsantrasyonlara ayarlanıp çalışma koşullarına getirilmiştir. Konsantrasyonları ayarlanan özütlerin renginin giderilebilmesi amacı ile 20, 25 ve 30⁰C sıcaklıkta, 5, 10 ve 15 g/L toz aktif karbon ile çalışılmıştır. Aktif karbon renkte açılma sağlamış, ancak özütlerin parlaklığını azaltmıştır. Aktif karbon uygulamasından sonra 25 g Dowex Marathon MR-3 reçine/ 100 ml özüt olacak şekilde reçine ilave edilmiştir. Reçine ile muamele işleminden sonra özütlerde aktif karbonun neden olduğu sorunlar ve safsızlıklar giderilmiştir. Bu çalışmada hedefimiz iyon değiştirici reçine uygulamasından sonra elde edilen ürünlerin kontrol grupları ile kıyaslandığında L* değerlerinin yüksek, a* ve b* değerlerinin ise düşük olmasıdır. Reçine uygulamasından sonra yapılan Hunter Lab renk ölçüm değerleri incelendiğinde, 15⁰Briks keçiboynuzu özütünün L* değeri kontrol grubundan yüksek, a* ve b* değerlerinin de kontrol grubundan düşük olduğu görülmektedir. En etkin uygulama 15⁰Briks keçiboynuzu özütü ile gerçekleştirilmiştir. Dowex Marathon MR-3 reçine ile adsorpsiyon kinetiği ve mekanizması çalışmaları yapılmıştır. 10 g/L ve 20 g/L reçine konsantrasyonlarında, 30, 40 ve 50⁰C sıcaklıklarda 10⁰Briks berrak keçiboynuzu özütü ile çalışıldığında, en yüksek fenolik uzaklaşma veriminin 40⁰C sıcaklıkta 20 g/L reçine kullanıldığı zaman olduğu görülmüştür. Adsorpsiyon prosesi Langmuir izotermiyle açıklanmaktadır. Proses pseudo-birinci dereceden kinetik model olarak tespit edilmiş ve por difüzyonunun hız belirleyici basamak olduğu görülmüştür. Proses fiziksel adsorpsiyon ile kendiliğinden gerçekleşen ve ekzotermik bir prosestir. Anahtar Sözcükler: Keçiboynuzu, sıvı şeker, aktif karbon, iyon değiştirici reçine, adsorpsiyon