Research Article

Nişasta Nanokristali Üretimi ve Karakterizasyonu

Number: 17 December 31, 2019
EN TR

Nişasta Nanokristali Üretimi ve Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada nano malzeme üretimi konusunda doğal ve yenilenebilir bir kaynak olarak son yıllarda oldukça ilgi çeken bir hammadde olan nişastadan yüksek kristaliniteye sahip nanokristal üretimi hedeflenmiştir. Bu amaçla buğday nişastası farklı oranlarda H2SO4 (1:2 ve 1:4 nişasta:asit) ile beş gün boyunca 50℃ sıcaklıkta hidroliz edilmiştir. Hidroliz sonrasında örnekler diyalize tabi tutularak safsızlıklar giderilmiş, liyofilize edilerek kurutulmuştur. Elde edilen nişasta nanokristalleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak boyut; X-Işını Kırınım Spektroskopisi (XRD) kullanılarak yapı ve kristalinite; Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrometresi (FT-IR) kullanılarak yapı açısından karakterize edilmiştir. Doğal haldeki buğday nişastası da aynı şekilde karakterize edilmiş ve hidroliz işleminin yapı, boyut ve kristalinite üzerine etkisi incelenmiştir. SEM görüntüleri incelendiğinde buğday nişastasının boyutlarının 5-10 µm arasında değişim gösterdiği belirlenmiştir. Asit hidrolizi sonucunda ise nişasta boyutunun oldukça azaldığı ve 50 nm’nin altına düştüğü gözlenmiştir. Doğal haldeki buğday nişastası birbirinden bağımsız granüller halinde iken nişasta nanokristalleri kümeleşmiş halde görüntülenmiştir. XRD desenleri incelendiğinde asit hidrolizi ile elde edilen nişasta nanokristallerin buğdayın tipik X-ışını kırınım deseni olan A-tipi X-ışını kırınım desenini verdiği gözlenmiştir. X-ışını kırınım desenleri yapı açısından incelendiğinde işlem görmemiş doğal haldeki buğday nişastası ile nişasta nanokristallerin arasında fark görülmese de, bu örneklerin kristalinite indeks değerlerinin farklı olduğu belirlenmiştir. Doğal haldeki buğday nişastasının kristalinite indeks değeri %42,2 olarak belirlenmişken, asit hidrolizi ile üretilen nişasta nanokristallerinin kristalinite indeks değerleri daha yüksek bulunmuştur. Düşük oranda asit kullanılarak üretilen nişasta nanokristalinin (1:2) kristalinite indeks değeri %57,3 iken daha yüksek oranda kullanılarak üretilen nişasta nanokristalininin (1:4) kristalinite indeks değeri %68,5 olarak belirlenmiştir. FT-IR sonuçlarına göre ise nişasta nanokristallerin doğal buğday nişastası ile aynı yapıya sahip olduğu gözlemlenmiştir.

Keywords

References

  1. Cheetham, Norman W.H., & Leping Tao. (1998). Variation in Crystalline Type with Amylose Content in Maize Starch Granules: An X-Ray Powder Diffraction Study. Carbohydrate Polymers 36(4): 277–84.
  2. Dai, Limin, Changwei Li, Jun Zhang, & Fang Cheng. (2018). “Preparation and Characterization of Starch Nanocrystals Combining Ball Milling with Acid Hydrolysis.” Carbohydrate Polymers 180: 122–27.
  3. Dai, Limin, Jun Zhang, & Fang Cheng. (2019). Succeeded Starch Nanocrystals Preparation Combining Heat-Moisture Treatment with Acid Hydrolysis. Food Chemistry 278: 350–56.
  4. Angellier, Hélène, Choisnard, Luc, Molina-Boisseau, Sonia, Ozil, Patrick, & Dufresne, Alain. (2004). Optimization of the Preparation of Aqueous Suspensions of Waxy Maize Starch Nanocrystals Using a Response Surface Methodology. Biomacromolecules, 5, 4, 1545-1551
  5. Kim, Hee-Young, Lee, Ju Hun, Kim, Jong‐Yea, Lim, Wang‐Jin, Lim, & Seung‐Taik. (2012). Characterization of Nanoparticles Prepared by Acid Hydrolysis of Various Starches. Starch - Stärke 64(5): 367–73.
  6. Kim, Hee-Young, Sung Soo Park, & Seung-Taik Lim. (2015). Preparation, Characterization and Utilization of Starch Nanoparticles. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 126: 607–20.
  7. Kim, Jong Hun, Dae Han Park, & Jong-Yea Kim. (2017). Effect of Heat-Moisture Treatment under Mildly Acidic Condition on Fragmentation of Waxy Maize Starch Granules into Nanoparticles. Food Hydrocolloids 63: 59–66.
  8. Lecorre, Déborah, Julien Bras, & Alain Dufresne. (2012). Influence of Native Starch’s Properties on Starch Nanocrystals Thermal Properties. Carbohydrate Polymers 87(1): 658–66.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 31, 2019

Submission Date

September 28, 2019

Acceptance Date

October 27, 2019

Published in Issue

Year 2019 Number: 17

APA
Korkut, A., & Kahraman, K. (2019). Nişasta Nanokristali Üretimi ve Karakterizasyonu. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 17, 471-476. https://doi.org/10.31590/ejosat.626229
AMA
1.Korkut A, Kahraman K. Nişasta Nanokristali Üretimi ve Karakterizasyonu. EJOSAT. 2019;(17):471-476. doi:10.31590/ejosat.626229
Chicago
Korkut, Ayse, and Kevser Kahraman. 2019. “Nişasta Nanokristali Üretimi Ve Karakterizasyonu”. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, nos. 17: 471-76. https://doi.org/10.31590/ejosat.626229.
EndNote
Korkut A, Kahraman K (December 1, 2019) Nişasta Nanokristali Üretimi ve Karakterizasyonu. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi 17 471–476.
IEEE
[1]A. Korkut and K. Kahraman, “Nişasta Nanokristali Üretimi ve Karakterizasyonu”, EJOSAT, no. 17, pp. 471–476, Dec. 2019, doi: 10.31590/ejosat.626229.
ISNAD
Korkut, Ayse - Kahraman, Kevser. “Nişasta Nanokristali Üretimi Ve Karakterizasyonu”. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi. 17 (December 1, 2019): 471-476. https://doi.org/10.31590/ejosat.626229.
JAMA
1.Korkut A, Kahraman K. Nişasta Nanokristali Üretimi ve Karakterizasyonu. EJOSAT. 2019;:471–476.
MLA
Korkut, Ayse, and Kevser Kahraman. “Nişasta Nanokristali Üretimi Ve Karakterizasyonu”. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, no. 17, Dec. 2019, pp. 471-6, doi:10.31590/ejosat.626229.
Vancouver
1.Ayse Korkut, Kevser Kahraman. Nişasta Nanokristali Üretimi ve Karakterizasyonu. EJOSAT. 2019 Dec. 1;(17):471-6. doi:10.31590/ejosat.626229