Çay fabrikası atıklarından kafein eldesi ve optimum şartların belirlenmesi

Abstract

ÇAY FABRİKASI ATIKLARINDAN KAFEİN ELDESİ VE OPTİMUM ŞARTLARIN BELİRLENMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Hacer İÇEN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Haziran 2001 ÖZET Kafein (C8H10O2N4) temel yapısını pürinin oluşturduğu bir alkoloiddir. Çay, kahve, kola nut, mate (Paraguay çayı) ve az miktarda kakaoda bulunur. Kafein en çok kolalı içeceklerde, uyarıcı ve kas gevşetici etkisinden dolayı da ilaç endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kafein, sentetik metotlarla ve çay, kahve gibi bazı bitkilerden ekstraksiyonla olmak üzere iki yöntemle elde edilmektedir. Çayda kuru maddede kütlece % 3-4, çay saplarında yaklaşık % 0,8 oranında kafein bulunmaktadır. Çaydan kafein eldesi, suyla hazırlanan çay çözeltisine bazı katkı maddeleri eklenip süzüldükten sonra organik çözücüler kullanılarak ekstrakte edilmesi temeline dayanır. Yapılan deneysel çalışma; çay fabrikalarından atık olarak çıkan, sadece yakacak ve hayvan yemi olarak kullanılabilen, hiçbir ekonomik değeri olmayan çay binlerinin sap ve lif atıkları üzerinden yürütülmüştür. Bu numuneden kafein eldesi için en yüksek verimin elde edildiği optimum şartlar belirlenmiştir. Karıştırma hızı, su/çay oranı, sıcaklık, zaman ve partikül11 büyüklüğünün incelendiği deneysel çalışmada, karıştırma hızı 200 rpm, su/çay oranı 18,5 mL su/g çay, sıcaklık 98,5 °C, liçing süresi 16 dakika, partikül büyüklüğü 0,250 mm-0,355 mm değerleri, maksimum kafein verimini sağlayan optimum şartlar olarak tespit edilmiştir. Deneysel olarak belirlenen optimum şartlarda; çay liflerinden kuru maddede kütlece % 1,156, çay saplarından da % 0,916 oranında kafein elde edilmiştir. Bilim Kodu Anahtar Kelimeler Sayfa Adedi Tez Yöneticisi 6030300 Kafein, çay atıkları 72 Doç.Dr. Metin GÜRÜ

Ill OBTAINING CAFFEINE FROM TEA PLANT WASTES AND DETERMINATION OF THE OPTIMUM CONDITIONS (M. Sc. Thesis) Hacer İÇEN GAZİ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY June 2001 ABSTRACT Caffeine (C8H10O2N4) is an alcoloid whose main ingredient is purine; available in tea, coffee, cola nutt, Paraguay tea and cacao in meager quantities. Caffeine is extensively used in soft beverages and also in drug industry due to its stimulant and muscle relaxant properties. Caffeine is obtained by means of two methods namely through synthetic methods and by extraction from some plants. Caffeine ise dry leave substance 3-4 % by weight and approximately 0,8 % in tea stems. Caffeine is obtained from tea first preparing an aqueous tea solution, by adding some additive to the liquid solution, filtering and finally extracting by using an organic solvent. The present experimental study has been conducted on the stalks and fiber wastes of the tea plants which has no economical value being used merely as fuel and fodder supplied as the waste substance from tea factories. Optimum conditions which gave the highest caffeine yield from this sample have been determined. In the experimental study during which mixing speed water/teaIV ratio, temperature, time and particle size have been investigated and in this context mixing speed 200 rpm, water/tea ratio 18,5 mL water/g tea, temperature 98,5 °C, period of leaching 16 minutes and particle size 0,250 mm-0,355 mm were determined as optimum conditions. Under these conditions 1,156 % caffeine by weight from the tea fibers and 0,916 % caffeine from tea stalks were obtained. Science code Key Words Page number Adviser 6030300 Caffeine, tea wastes 72 Assoc. Prof. Dr. Metin GÜRÜ