Nişasta Nanokristali Üretimi ve Karakterizasyonu

Authors : Ayse KORKUT, Kevser KAHRAMAN

Pages : 471-476

Doi:10.31590/ejosat.626229

View : 22 | Download : 14

Publication Date : 2019-12-31

Article Type : Research Paper

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 : Buğday nişastası, Nişasta nanokristali, Kristalinite, SEM, FT IR, XRD