Şeker pancarı küspesi selülozundan karboksimetil selüloz üretimi ve meyvelerin bozulmalarının geciktirilmesinde koruyucu film tabakası olarak kullanılması

Şeker pancarı küspesi şeker endüstrisi yan ürünüdür ve yıllık olarak önemli miktarda üretilmektedir. Kurutulmuş şeker pancarı küspesinin lignoselülozik kısmı % 22-30 selüloz içerir. Selüloz, birbirine p\l-4-glikozidik bağlan ile bağlı uzun D-glukoz zincirlerinden ibaret olan büyük molekül ağırlıklı polidispers bir polimerdir. Çeşitli uygulamalarda kalınlaştırıcı ve topaklaştırıcı olarak kullanılan sodyum karboksimetil selüloz gibi iyonik olarak sübstitüe olmuş suda çözünebilir selüloz türevleri önemli bileşiklerden birisidir. Karboksimetil selüloz kompleksler oluşturur ve sulu kaplama sistemlerinde kullanılır. Ayrıca, karboksimetil selüloz akış özelliklerini düzeltmek için ilaç, kozmetik, gıda endüstrisi ve meyve yüzeylerinin kaplanmasında yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, şeker pancarı küspesinden selülozun ekstraksiyonunda selüloz verimine ekstraksiyon süresi, sıcaklık ve alkali konsantrasyonu gibi çeşitli faktörlerin etkisi incelenmiştir.IV Şeker pancarı küspesinden farklı ekstraksiyon koşulları ile elde edilen selülozun instrinsik viskozite ve molekül ağırlığı değerleri Mark-Houwink-Sakurada eşitliğine uydurulmuştur. Bu, instrinsik viskozitenin bilinmesi durumunda şeker pancarı küspesinden elde edilen selülozdan hazırlanan çözeltilerin ortalama molekül ağırlıklarının bilinmesine yarar. 10-60 °C arasındaki 6 farklı sıcaklıkta ve 7 farklı konsantrasyon seviyelerinde selüloz çözeltilerinin viskozitelerine sıcaklık ve konsantrasyonunu etkileri incelenmiştir. Viskoziteye sıcaklık ve konsantrasyonun birlikte etkisini tarif eden eşitlikler türetilmiştir. Selülozdan karboksimetil selüloz üretiminde karboksimetilasyon işlemi çözücü, alkali konsantrasyonu, asit konsantrasyonu, süre ve reaksiyon sıcaklığına göre optimize edilmiştir. Karboksimetil selüloz çözeltilerinin akış davranışı 20-30 °C sıcaklık ve 5-30 kg/m3 konsantrasyon aralığında bir döner viskozimetre ile belirlenmiş ve kayma hızı ile kayma geriliminin değişimi non-lineer regresyon analizi ile çeşitli reolojik modellere uydurulmuştur. 5-30 kg/m3' lük karboksimetil selüloz çözeltilerinin akış davranışı en iyi Ostwald-de Waele modeline uymuştur. Görünür viskozite, akış davranış indeksi ve akışkanlık sabitine sıcaklık ve konsantraasyonun birlikte etkisini ifade eden eşitlikler geliştirilmiştir. Şeftali, elma, armut ve mandalina gibi meyveler, depolama sırasındaki raf ömürlerini uzatmak ve meyvelerin bozulmalarını geciktirmek için şeker pancarı selülozundan elde edilen karboksimetil selüloz içeren farklı emülsiyonları püskürterek oluşturulan filmler ile kaplanmıştır. Meyveler 25 °C de ve % 75 bağıl nem içeren bir meyve depolama kamarasında depolanmıştır. Hasat sonrası raf ömrünü uzatmada ve meyvelerin kalitelerini korumada kaplama işleminin etkilerini belirlemek için, depolama süresince kaplanmış örneklerin ağırlık kaybı, pH, titre edilebilir asitlik, suda çözünebilir kuru madde ve askorbik asitte meydana gelen değişimler kaplanmamış örneklere kıyasla periyodik olarak incelenmiştir. Kaplama işleminin meyvelerin depolama süresini uzatmada etkili olduğu ve film emülsiyonlarının her bir meyve için aynı etkiyi göstermediği bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Şeker pancarı küspesi, selüloz, karboksimetil selüloz, ekstraksiyon, reoloji, meyve kaplama.