PROJE RAPORU GRUP ADI PATATES PROJE ADI. Alüminyum folyo içerisinde pişirilmiş patateste alüminyum ve ağır metal tayini

Transkript

1 TÜBİTAK-BİDEB KİMYAGERLİK, KİMYA ÖĞRETMENLİĞİ VE KİMYA MÜHENDİSLİĞİ KİMYA LİSANS ÖĞRENCİLERİ ARAŞTIRMA PROJESİ EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI (KİMYA-2 ÇALIŞTAY 2011) PROJE RAPORU GRUP ADI PATATES PROJE ADI Alüminyum folyo içerisinde pişirilmiş patateste alüminyum ve ağır metal tayini PROJE EKİBİ Esra Yıldız HÜNDÜR Suzan ÇEKĠRDEK Günce Ezgi CĠNAY (Dokuz Eylül Üni.) (Gaziosmanpaşa Üni.) (Ġstanbul Teknik Üni.) PROJE DANIŞMANLARI Prof.Dr. Handan GÜLCE Doç.Dr. Cahit AKGÜL (Selçuk Üniversitesi) (Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi) KEPEZ/ÇANAKKALE TEMMUZ

2 İÇİNDEKİLER SAYFA NO 1. Proje Kapağı.1 2. Ġçindekiler.2 3. Proje Özeti.3 4. Giriş Yöntem ve Araştırma Sonuç ve Değerlendirme Kaynaklar Katkıda Bulunanlar Kısa Özgeçmiş

3 PROJE ÖZETİ : Projede değişik koşul ve ortamlarda alüminyum folyo içerisinde pişirilen patatesteki alüminyum değişim miktarının tayini yapılmış, patateste bulunması muhtemel metaller araştırılmıştır. Bunun için kullandığımız değişkenler; sıcaklık, süre ve ph değeridir. Yapılan ölçümler sonucunda alüminyum folyodan patatese alüminyum geçişi saptanmış ve bu geçişin sıcaklık, süre ve asit miktarı ile doğru orantılı olarak değiştiği ICP- AES cihazı ile saptanmıştır. Ayrıca patates örneklerinde Cd, Pb, Cu ve Fe ağır metalleri aranmıştır ve normalde patateste bulunmadığı düşünülen Pb ve Cd nin varlığı saptanmıştır. GİRİŞ : Beslenme, insan hayatında önemini her zaman korumuştur. Yeme alışkanlıkları ve gıdayı pişirir ya da depolarken kullanılan materyaller değişse de sağlıklı beslenmenin gerekliliği değişmemiştir. Bilim ve endüstrideki gelişmelerle gıdaları daha uzun süre korumak olanaklı hale gelmiş ve bunun için çeşitli ürünler geliştirilmiştir. Bunlardan biri de günlük hayatımızda sık sık kullandığımız alüminyum folyolardır. Alüminyum yumuşak, hafif, yoğunluğu düşük, mat görünümlü bir metaldir. Kolaylıkla dövülebilir, işlenebilir, dökülebilir, kolay soğuyup ısıyı emebilir ve bu özellikleri nedeniyle bir çok sektörde yaygın kullanılan bir metaldir (1). Alüminyum, kendine inşaat ve ambalaj maddeleri, iletkenler ve taşıt sanayi gibi farklı uygulama alanları bulmuştur. Konserve, ilaç, içecek kutuları ve alüminyum folyolar, alüminyumun ambalaj sanayindeki uygulamalarıdır (2). Hayatımızın içine bu kadar giren alüminyum, ambalajlı yiyecekler, alüminyum mutfak araç gereçleri ve konserveler gibi çeşitli yollarla insan vücuduna alınabilir. Belli değerler üzerinde vücuda alındığında ise bazı hastalıklara neden olmaktadır (3). Fazla alüminyum, osteomalazia (kemik erimesi, yumuşaması), omiotrofik lateral sklerozis (merkezi sinir sisteminde bozukluk), lougehrig (beyin ve omuriliğin belirli bölgelerindeki sinir hücrelerinin bozulması), zeka geriliği gibi hastalıklara neden olmakta, akciğer, karaciğer, böbrekteki hastalıkları tetiklemekte, vücut için gerekli olan kalsiyum, demir, fosfor, magnezyum gibi minerallerin emilimini azaltmaktadır (4). 3

4 Alüminyum, arsenid, bakır, baryum, bizmut, civa, kadmiyum, kalay, krom, kurşun, nikel, paladyum, platin, skandiyum ve stronsiyum ağır metallerdendir. Çevre kirliliği nedeniyle süt ve ürünlerine arsenik, civa, kadmiyum, kurşun gibi ağır metaller bulaşmaktadır. Ayrıca hazır gıdalarda bulunan katkı maddeleri ve pestisit kalıntıları ile de gıdalara ağır metal geçişi olur. Gıda maddelerine bulaşan ağır metaller gıda zinciri insanlar vücuduna alınmaktadır. Ayrıca deri ve soluma yoluyla da vücuda alım gerçekleşir (5). Patateste potasyum, fosfor, kalsiyum, magnezyum, mangan, demir, bakır, çinko gibi mineraller bulunmaktadır (6). YÖNTEM VE ARAŞTIRMA: Alüminyum folyo, mutfaklarda sıklıkla kullanılan bir kaplama malzemesidir. Alüminyum folyoya sarılarak fırınlanan yemeklerde folyodan yiyeceğe alüminyum göçü olup olmadığıyla ilgili araştırmalar yapılmıştır. Bu araştırmalarda farklı balık türleri(3) ile kırmızı ve beyaz et(7) ürünleri kullanılmıştır. Bu çalışmada et ürünlerini pişirirken tercih edilen ve içerisindeki alüminyum miktarı diğer sebzelere göre daha yüksek olan patatese çeşitli parametre değişimlerine bağlı olarak alüminyum geçip geçmediği test edilmiştir. Bunun için bir dizi işlem yapılmıştır. Analizi yapılacak patates soyuldu ve rendelendi. Hazırlanan patates örneklerinden 5 er g lık 24 örnek tartıldı. Bu örneklerden ilk 12 si 100 C ye ayarlanmış etüvde 15 dk ve 45 dk bekletilmek üzere iki gruba bölündü. Bu 6 şarlı gruplar şunları içeriyordu: 1. Alüminyum folyosuz sade patates örneği 2. Alüminyum folyolu sade patates örneği 3. Alüminyum folyosuz yağlı ve tuzlu patates örneği 4. Alüminyum folyolu yağlı ve tuzlu patates örneği 5. Alüminyum folyosuz yağlı, tuzlu ve sirkeli patates örneği 6. Alüminyum folyolu yağlı, tuzlu ve sirkeli patates örneği Folyosuz örnekler saat camı üzerinde etüve koyuldu. Aynı örnekler 200 C de 15 dk ve 45 dk bekletilen gruplar için de hazırlandı. Ġlgili örneklerde 0.2 g tuz, 0.5 ml ayçiçeği yağı, 0.2 ml sirke kullanıldı. 4

5 Hazırlanan örnekler belirtilen sıcaklık ve sürelerde etüvde bekletildi. Çıkarılan örneklerden beherlere 0.5 er g alındı. Her örnek üzerine çeker ocakta 10 ml derişik nitrik asit çözeltisi pipet yardımıyla eklendi. Çeker ocakta patates ve nitrik asit karışımı kaynatılarak nitrik asit uzaklaştırıldı. Her bir örnek 10 ml suda çözüldü. Huni ve süzgeç kağıdı yardımıyla kalan partiküller süzme işlemiyle uzaklaştırıldı ve çözeltiler deney tüplerine alınmış oldu. Hazırlanan 24 örnek ve sirkeden alınan numune ICP-AES de analiz edildi. Cihazın özellikleri Tablo 1 de görülmektedir. Tablo 1. Kullanılan ICP-AES cihazıyla ilgili bilgi Cihazın Adı:ICP-AES Cihazın Markası: Varian Cihazın Modeli: Liberty II AX Cihazın Tayin Sınırı: 10 ppb-200 ppm (ortalama her element için) SONUÇ VE DEĞERLENDİRME: Çiğ patateste 110 µg/100 g alüminyum bulunmaktadır (8). Yapılan folyosuz, folyolu, 100 ve 200 C de ve 15 ve 45 dk süreyle fırınlanan patates örneklerinin ayrı ayrı alüminyum içerikleri Tablo 2 de görülmektedir. PATATES (1) YAĞ+TUZ+PATATES (2) YAĞ+TUZ+SĠRKE+PATATES (3) 100⁰C 200⁰C 100⁰C 200⁰C 100⁰C 200⁰C 15dk 45dk 15dk 45dk 15dk 45dk 15dk 45dk 15dk 45dk 15dk 45dk folyosuz folyolu Tablo 2. Patates örneklerinin ICP-AES sonuçları *Belirtilen Al miktarları mg/l mertebesindedir. *Sirkedeki Al miktarı mg/l Alüminyum folyo içerisinde fırınlanmış patates örneklerinde alüminyum artışı gözlenmiştir. Katkısız patates örnekleri; 1, yağ ve tuz içeren patates örnekleri; 2, yağ, tuz ve sirke içeren patates örnekleri; 3 diye numaralandırılmıştır. 100 C ve 15 dk da bekletilen patateslerde geçen süre sonunda örneğin içerdiği alüminyum miktarında azalış görülmektedir. Bunun sebebi, bu süre sonunda patatesin su kaybetmesi ve bu suyun buharlaşacak vakit bulamamasıdır. Dolayısıyla, alüminyum su kısmında kalmıştır ve aldığımız kuru patates örneğinde yapılan analiz sonucu beklenenden az bir değer elde edilmiştir. 3.grupta 45 er dk bekletilen örnekler için sıcaklık artışının geçen alüminyum miktarını büyük ölçüde artırdığı gözlenmiştir. 3.grupta 200 C de bekletilen patatesler için zaman farkının etkisine bakıldı ve 15 dk da 2 kat artış gözlenmişken 45 dk da yaklaşık 12 kat artış saptanmıştır. ph değişiminin 5

6 etkisini gözlemlemek için 2. ve 3. Grup örneklerden 100 C ve 45 dk bekletilenler karşılaştırıldı. Sirke içeren örneklerin alüminyum miktarı artışının daha yüksek olduğu gözlemlendi. Kısaca yüksek sıcaklık, uzun süre ve asit varlığının alüminyum folyodan patatese alüminyum göçünü hızlandırdığı görüldü. Aşağıda, sırasıyla Cd, Pb, Cu ve Fe elementlerinin ICP-AES cihazıyla elde edilen mg/l cinsinden miktarları Tablo 3, 4, 5 ve 6 da verilmiştir. Normal patateste bulunmayan Pb ve Cd metallerinin varlığı saptanmıştır. Bunun nedeni çevresel etkiler ve pestisitler olabilir. Tablo 3. Hazırlanan patates örneklerinde Cd miktarı (ICP-AES Sonuçları) Label Sol'n Units SD %RSD Int. (c/s) Calc DF 1.Grup (Sırayla 100 C 15 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Grup (Sırayla 100 C 45 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Grup (Sırayla 200 C 15 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Grup (Sırayla 200 C 45 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l

7 Cd mg/l mg/l Cd mg/l mg/l Örnek (Sirke Örneği) Cd mg/l mg/l Tablo 4. Hazırlanan patates örneklerinde Pb miktarı (ICP-AES Sonuçları) Label Sol'n Units SD %RSD Int. (c/s) Calc DF 1.Grup (Sırayla 100 C 15 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Grup (Sırayla 100 C 45 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Grup (Sırayla 200 C 15 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Pb uv mg/l mg/l Pb uv mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Grup (Sırayla 200 C 45 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Pb uv mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Pb mg/l mg/l Örnek (Sirke Örneği) Pb mg/l mg/l

8 Tablo 5. Hazırlanan patates örneklerinde Cu miktarı (ICP-AES Sonuçları) Label Sol'n Units SD %RSD Int. (c/s) Calc DF 1.Grup (Sırayla 100 C 15 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Grup (Sırayla 100 C 45 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Grup (Sırayla 200 C 15 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Grup (Sırayla 200 C 45 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Cu mg/l mg/l Örnek (Sirke Örneği) Cu p mg/l mg/l Tablo 6. Hazırlanan patates örneklerinde Fe miktarı (ICP-AES Sonuçları) Label Sol'n Units SD %RSD Int. (c/s) Calc DF 1.Grup (Sırayla 100 C 15 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Fe mg/l mg/l

9 Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Grup (Sırayla 100 C 45 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Grup (Sırayla 200 C 15 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Grup (Sırayla 200 C 45 dk bekletilen folyosuz sade patates, folyolu sade patates, folyosuz yağlı ve tuzlu Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Fe mg/l mg/l Örnek (Sirke Örneği) Fe mg/l mg/l Bu çalışmada 100⁰C de 15 dk bekletilen patateslerin tam olarak pişmediği, 200⁰C de 45 dk bekletilen folyosuz patatesler de ise yanma gözlenmiştir. Bu çalışmayı sürdürecek olanların bunları göz önünde bulundurması gerekir. Özellikle kumpirlerin patatesin kabuğuyla folyolanıp pişirildiği düşünülerek aynı deney kabuklu patates örneğinde de uygulanabilir. Buna ek olarak alüminyum folyonun dış ve iç yüzeylerinin alüminyum geçişini nasıl etkilediği gözlemlenebilir. Ayrıca aynı deney, daha kısa süre aralıklarında örnekler alınarak ve patatesin üzerine şeker eklenerek de tekrarlanabilir. 9

10 KAYNAKLAR: (1) Gehring A., Saal H., 2007, Mechanical properties of aluminium in structural sheeting, Thin-Walled Structures Volume 44, Issue 12 (2) (3) Ranau; R., Oehlenschläger, J., Steinhart, H., 2001, Aluminium levels of fish fillets baked and grilled in aluminium foil, Food Chemistry Volume 73, Issue 1,1-6 (4) (5) cukurovatip.cu.edu.tr (6) Navarre D. A., Goyer A., Shakya R.,2009, Chapter 14 - Nutritional Value of Potatoes: Vitamin, Phytonutrient, and Mineral Content, Advances in Potato Chemistry and Technology Volume 395, Issue 424 (7) Turhan, S., 2006, Aluminium contents in baked meats wrapped in aluminium foil, Meat Science Volume 74, Issue 4, (8) KATKIDA BULUNANLAR: Başta Prof. Dr. Mehmet AY olmak üzere, danışmanlarımız Prof.Dr. Handan GÜLCE ve Doç.Dr. Cahit AKGÜL e ve tüm proje ekibine teşekkürlerimizi sunuyoruz. ÖZGEÇMİŞLER: Günce Ezgi CİNAY: da Ġstanbul da doğdu. Ġlköğrenimini Küçükyalı Merkez Müfredat Laboratuar Ġlköğretim Okulu nda, liseyi Hüseyin Avni Sözen Anadolu Lisesi nde bitirdi. Halen Ġstanbul Teknik Üniversitesi nde 4. Sınıf Kimya Bölümü ve 2. Sınıf Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü öğrenimini sürdürmektedir. 10

11 Suzan ÇEKİRDEK: tarihinde Ankara nın Kalecik ilçesinde doğdu. Cumhuriyet Ġlköğretim Okulu nda ilk ve ortaokul öğrenimini tamamladı. Liseyi ise Kalecik Yabancı Dil Ağırlıklı Lisesinde okudu. Lisans eğitimini, yılında Gaziosmanpaşa Üniversitesi Kimya bölümünde tamamladı. Esra Yıldız HÜNDÜR: da Kayseri de doğdu.ġzmir Kız Lisesi nde okudu.lisans eğitimini Dokuz Eylül Üniversitesi nin kimya bölümünde sürdürmektedir. 11