Hidrojenasyon koşullarının izomer yağ asitleri oluşumu üzerine etkisi
Özet
Araştırma 2004-2005 yılları arasında Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümünde, Yağ Teknolojisi laboratuvarlarında yürütülmüştür. Bu çalışmada, hidrojenasyon koşullarının (sıcaklık, basınç, karıştırma hızı) izomer yağ asitleri (özellikle trans yağ asidi, TYA) oluşumu üzerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla Nysosel 222 katalizörü sabit aktif nikel konsantrasyonunda (%0,03) kullanılmış ve sıcaklık (150, 165 ve 180ºC), basınç (1,2 ve 3 bar hidrojen) ve karıştırma hızı (500, 750 ve 1000 devir/dak) parametrelerinin kendi aralarında kombine edilmeleriyle hidrojenasyon tepkimeleri gerçekleştirilmiştir. Hidrojenasyonda soya yağı kullanılmış ve tepkimeleri izlemek için farklı zaman aralıklarında alınan yağ örneklerinin trans ve genel yağ asitleri dağılımları, kayma noktaları, katı yağ oranları ile iyot sayıları yespit edilmiştir. Tepkime sıcaklığı artışının izomer yağ asitlerinin oluşumunu artırdığı, karıştırma hızı artışının bu oluşumu azalttığı, hidrojen basıncındaki artışların ise diğer iki koşula bağlı olarak trans oluşumunu etkilemediği veya düşük oranda azalttığı belirlenmiştir. Çalışmalar sonucu toplam trans yağ asitleri oranının iyot sayısındaki düşüşlere paralel olarak arttığı ve iyot sayısı yaklaşık 70 olduğunda, trans asit seviyesinin en yüksek değere ulaştığı saptanmıştır. Söz konusu iyot sayılarındaki trans yağ asitleri oranları %21,41 ile %43,69 arasında değişim gösterirken, bu noktalardaki S21 seçicilik değerleri 5,78 ile 11,59'dir. Ayrıca tepkime koşullarının değişmesiyle farklı iyot sayısı ile farklı yağ asitleri profiline, fakat aynı kayma noktasına sahip yağların üretiminin mümkün olduğu belirlenmiştir. Ortalama aktivasyon enerjisi değeri ise 103,08 kJ/mol K olarak hesaplanmıştır.Abstract This research was conducted in Fats and Oils labs. of Food Engineering Dept., Faculty of Engineering, Ankara University, between 2004-2005. In this study, effects of hydrogenation conditions (temperature, hydrogen pressure and stirring rate) on the isomer fatty acid (especially trans fatty acid, TFA) formation were investigated. For this aim, constant active metal ratio (0,03%) of Nysosel 222 catalyst was used during hydrogenation reactions under various combinations of temperature (150, 165 and 180 ºC), hydrogen pressure (1, 2 and 3 bar) and stirring rate (500, 750 and 1000 rpm). Soybean oil was hydrogenated and fatty acid composition, isomer formation, slip melting point (SMP), solid fat content (SFC) and iodine number (IV) of the samples withdrawn at certain intervals of the reactions were monitored. Raising the temperature increased the formation of isomer fatty acids, whereas higher stirring rates decreased this formation, while changes in hydrogen pressure had no effect or slightly reduced it depending upon other parameters. Results also indicated that TFA ratio increased with IV reduction, reached to the highest when IV was about 70 and reduced after 70 of IV. Trans isomer contents about 70 of IV varied from %21,41 to %43,69 whereas S21 selectivity ratios at that points had a range from 5,78 to 11,59. Besides, changing the reaction parameters produced the samples having same melting points but different iodine numbers and fatty acid compositions. The average activation energy was calculated as 103,08 kJ/mole K