İyot tayinine dayalı yenilikçi bir elektrokimyasal sistemle zedelenmiş nişasta miktarının grafen temelli elektrotlar üzerinde tespit edilmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Nilüfer YILDIRIM

Danışman: Niyazi Alper Tapan

Özet:

Temel besin maddelerinin başında gelen ekmek ve unlu gıdaların üretiminde kullanılan teknolojik gelişmelere paralel olarak, üretilen son ürünün kalite standartları da gelişmektedir. Ancak yüksek kalitede ürün elde etmek için teknolojinin yanında üretilen ürünün ham maddesinde kullanılan unun da oldukça iyi standartlara sahip olması gerekir. Unun kalitesini belirleyen en önemli etmenlerden birisi de buğdayın öğütme aşamasında oluşan zedelenmiş nişasta miktarıdır. Undaki zedelenmiş nişasta miktarı hamur yapımından son ürüne kadar birçok aşamada önem arz ettiğinden un içerisindeki miktarının oldukça iyi ayarlanması gerekir. Gıda endüstrisinde, zedelenmiş nişasta oranının belirlenmesi için geliştirilen cihazlar olsa da bu cihazlar fazla kimyasal tüketimi ve zaman kaybının yanında kalite kontrol ve değerlendirme aşamalarında fazla maliyete yol açmaktadır. Dolayısıyla bu çalışmada amperometrik yöntemi kullanan bu tür cihazların yerini alabilecek ve gıda endüstrisinde önemli bir yer tutan unun üretimindeki analiz zorluklarını azaltıp, zaman ve kimyasal kayıplarının düşürülmesini sağlayan grafen tabanlı baskı devre elektrot (SPE) sisteminin geliştirilmesi düşünülmüştür. Bu bağlamda, iyotnişasta etkileşiminin inceleneceği SPE sisteminde grafen taban olarak kullanılmak üzere elektrokimyasal sıyırma yöntemi ile üç farklı grafen malzeme (G2, G3 ve G4) sentezlenmiştir. Grafen örneklerdeki yapısal farklılıklar FTIR, XRD, Raman ve UV-vis teknikleri kullanılarak incelenmiştir. SPE sisteminin ön çalışması olarak elektrokimyasal analizler üç elektrotlu bir sistemde, platin (Pt) elektrot, cam karbon (CK) disk elektrot ve sentezlenen grafen tabanlı elektrotlar ile farklı zedelenmiş nişasta içeriğindeki (UCD1, UCD2 ve UCD3 (Chopin Dubois Units)) unlarla karıştırılmış elektrolit ortamında test edilmiştir. Elektrokimyasal analizler için döngülü voltametri (DV) ve kronoamperometri (KA) teknikleri kullanılmıştır. Hem üç elektrotlu sistemde hem de SPE sisteminde, sentezlenen grafen örnekler içerisinde G2 türünün undaki zedelenmiş nişasta oranının artmasına bağlı olarak, ölçülen akım yanıtlarında daha duyarlı sonuçlar verdiği görülmüştür. G2 türü grafenin bu davranışının sentezleme yöntemindeki farklılıklardan kaynaklandığı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler : Zedelenmiş nişasta, UCD, İyot, Elektrokimyasal sıyırma, Grafen