Akademik Veri Yönetim Sistemi
TAPAN N. A. (Yürütücü)
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2018 - 2022
Türkiye dünya buğday ekim alanlarının %3,5’ine sahip olup , buğday ekim alanları kendi tarım
alanlarının %33’ünü oluşturmaktadır. Ve aynı zamanda gıda olarak Türkiye’de buğday tüketimi on yıl
öncesine göre kıyaslandığında yaklaşık 1,5 milyon ton artarak , tüm buğday tüketiminin yaklaşık %85’i
olarak 16 milyon ton’a ulaşmıştır. Bu veriler buğdayın ve buğday işlendikten sonra elde edilen unun
kalitesinin ne derecede önemli olduğunu göstermektedir (Türkiye İstatistik Kurumu ,2016; Toprak
Mahsulleri Ofisi Genel Müdürlüğü ,2016).
Gıda ürünlerinde çok önemli bir yer teşkil eden unun istenilen son ürüne göre hazırlanması gerekmektedir.
Undan elde edilecek hamurun dolayısıyla son ürünün kalitesini etkileyen çok önemli bir kriter buğdayın
öğütülmesi sırasında oluşan zedelenmiş nişasta oranıdır. Zedelenmiş nişasta oranının az ya da fazla olması
örneğin ekmek gibi son üründe görünür kalite bozukluklarına neden olur. Onun için öğütme işlemi
sırasında zedelenmiş nişasta oranının istenilen seviyede tutulabilmesi için güvenilir ve hızlı tayin
yöntemlerine ve bu yöntemlerin kolaylıkla uygulanabileceği cihazlara ihtiyaç vardır. Günümüzde analiz
yöntemleri için yapılan harcamaların gıda endüstrisinin kalite kontrol ve değerlendirme için harcadığı
paranın karının %1-2’sine ulaştığı bilinmektedir. Bu tür tayin cihazları ve teknikleri ayrıca un
değirmenlerinin istenilen kaliteye , standarta göre ya da zedelenmiş nişasta oranının ayarlanarak uygun
kalitede un elde edilmesi için çalışma verimini arttırıcı ve özellikle değirmen işlemi sırasındaki elektrik
enerjisi maliyetinin düşürülmesinde faydalı olacaktır. Dolaylı olarak tabi ki enerji harcamasındaki düşüş,
enerji üretiminin çevre ve iklim üzerindeki baskısını azaltacaktır. Dolayısıyla undaki zedelenmiş nişasta
tayini ile un üretimindeki enerji tüketiminde oldukça yakın bir ilişki vardır. Zedelenmiş nişasta tayininde
en etkin metotlardan biri alfa amilaz ile hidrolize girebilecek un içindeki nişastanın yüzdesinin tayinine
dayanan enzimatik metot olmasına rağmen bu metot ne yazık ki zor ve uzun bir prosedüre dayanır. Buna
karşın çok daha kolay ve pratik olan amperometrik metot rahatça kullanılabilir. Piyasada amperometrik
metotla zedelenmiş nişasta tayini yapan farklı cihazlar mevcuttur. Amperometrik yol ile tayin, un
tarafından soğrulan iyotun un içindeki nişasta zedelenmesi ile orantısına ve zedelenmiş nişastanın iyot ile
yaptığı etkileşiminin, iyodür iyonunun elektrolit içinde yaptığı elektrokimyasal tepkimeye etkisine
dayalıdır. Genellikle amperometrik cihazlar , detektör elektrot , karıştırıcı ve örneğin ısıtıldığı ve
tepkimenin gerçekleştiği hazneden oluşmaktadır. Ölçümler, amperometrik dedektör, ısıtıcı rezistans ve
karıştırıcı reaksiyon haznesine daldırılmasıyla yapılabilir. Amperometrik detektör genellikle dört
elektrottan oluşmaktadır. Bunlardan ikisi iyot üretimini ikisi de iyot ölçümünü ve sıcaklık ölçümünü
sağlar.
Şu aşamada zedelenmiş nişasta tayini yabancı menşeili firmaların geliştirdiği amperometrik cihazlar ile
yapılmaktadır. Ölçüm süresi 7 ile 10 dakika arasında değişmektedir. Ve aynı zamanda analiz başına
kullanılan kimyasallar oldukça fazladır. Bu projede amacımız amperometrik yöntemi kullanan bu tür
cihazların yerini alabilecek daha az kimyasal kullanan ve daha hızlı analiz sağlayan döner damlacıklı
sistemleri geliştirmek , Türkiye’de gıda endüstrisinde önemli bir yer tutan unun üretimindeki zorlukları
azaltıp, zaman ve kimyasal kayıplarının düşürülmesini sağlamaktır. Bu projede, tasarlanacak yenilikçi
grafen temelli elektrota dayalı baskı devre elektrot düzeneği ve döner damlacık halinde ,ml seviyesinde
daha az kimyasal (elektrolit) kullanımı sayesinde, öğütme işlemi sırasındaki zedelenmiş nişasta oranı ölçüm
süresini dakikaların altına düşürmek ve grafen tabanlı elektrot üzerinde iyot nişasta etkileşim
mekanizmasının incelenmesi hedeflenmektedir.