TÜBİTAK-BİDEB Lise Öğretmenleri (Fizik, Kimya, Biyoloji ve Matematik) Proje Danışmanlığı Eğitimi Çalıştayı LİSE-2 (ÇALIŞTAY 2012) Grup Adı: SAFĠNAZ

Transkript

1 TÜBİTAK-BİDEB Lise Öğretmenleri (Fizik, Kimya, Biyoloji ve Matematik) Proje Danışmanlığı Eğitimi Çalıştayı LİSE-2 (ÇALIŞTAY 2012) Grup Adı: SAFĠNAZ PROJE ADI ISPANAK SUYUNUN TEMĠZLEME ETKĠSĠ Proje Ekibi YETER ġahġn DĠLEK KAZKONDU PROJE DANIŞMANLARI Prof. Dr. MEHMET AY Prof. Dr. Birsen DEMĠRATA ÖZTÜRK Doç. Dr. Nurettin ġahġner GÜZELYALI/ÇANAKKALE OCAK-2012

2 PROJENİN AMACI Ispanağın gıda dıģında ( temizleme aracı, gıda boyası vb.) kullanımının araģtırılması 1. GİRİŞ Ispanak, Ispanakgiller'in örnek bitkisidir. Anayurdu Kafkasya, Ġran, Afganistan ve Türkmenistan olan ıspanak, dünyada ve ülkemizde bol üretilen ve tüketilen sebzelerden biridir. Pek çok çeģidi bulunan ve oldukça kolay yetiģtirilen ıspanak, bir yıllık otsu bitkidir. Güçlü bir kazık kökü ile buna bağlı toprağın yüzeyine yakın geliģen ince saçak kökleri vardır. Yapraklarının, biçim, renk, etliliği bakımından çeģitli tiplere ayrılır. 100 g taze ıspanağın besin değeri 25 kalori olup; 3 g protein, 3,6 g karbonhidrat, 0,3 g yağ, 2,1 g lif, 38 mg fosfor, 170 mg kalsiyum, 2,2 mg demir, 50 mg sodyum, 500 mg potasyum, 8100 IU A vitamini, 0,07 mg Bl vitamini, 0,14 mg B2 vitamini, 0,5 mg B3 vitamini, 150 mikrogram folik asit, 28 mg C vitamini ve 1,7 mg E vitamini içermektedir. Bu değerler dikkatlice incelendiğinde ıspanağın insanlar için önemli ve mükemmel bir besin kaynağı olduğu ortaya çıkar. Beslenme açısından çok değerli olmakla birlikte, bileģiminde okzalik asit, nitrit ve nitratlar da bulunduğu için çok tüketildiğinde zararlı etkileri görülebilir. Bu nedenle araģtırmamızda ıspanak sularındaki oksalatın varlığı kimyasal olarak tespit edilirken, oksalatın indirgen etkisi göz önüne alınarak temizleme gücü de araģtırılmıģtır. Oksalik asit, bir çok sebzede bulunan en küçük dikarboksilik asit ailesi üyesi organik asittir. Kapalı formülü H 2 C 2 O 4, açık formülü; Sebze olarak tüketilen ıspanakta oksalik asit içeriğinin belirli bir düzeyin altında olması son derece önemlidir. Gıdalarda, özellikle de yaprağı tüketilen ıspanak, semizotu, pazı gibi bitkilerde oksalik asitin insan sağlığı üzerine birçok olumsuz etkileri bildirilmektedir (Grutz, 1956). Bu bitkilerde iyonik dengeyi sağlamada önemli bir görev alan oksalik asit (Schmith vd. 1971, Raven ve Smith 1976, Davies 1986), ıspanak bitkisinin kuru maddesinde % 15 kadar bulunabilmektedir (Kitchen vd. 1964). Oksalat, oksalik asidin tuzlarına verilen addır. Kalsiyumla birleģerek vücutta emilemeyen kalsiyum tuzları oluģturur. Ġdrar yollarında oluģan taģların yaklaģık %80 ini kalsiyum oksalat oluģturur.(r ) Bu proje kapsamında haģlanmıģ 1

3 ıspanak sularında oksalat tayin edilirken, yapraklarından elde edilen yeģil çözeltinin (klorofilin) doğal gıda boyası olarak kullanılacağı da araģtırılmıģtır. 2. MATERYAL VE YÖNTEM 2.1. Kullanılan Materyaller Proje sürecinde kullanılan materyal ve kimyasallar aģağıda verilmiģtir. Ispanak Süzgeç kağıdı Elek Baget Beher Terazi Isıtıcı Zeytin yağı Margarin Lam Damlalık Kirli yer karoları Termometre Plastik fırça Spektrofotometre Bıçak Nar KumaĢ Spor Halka Huni Etil alkol(c 2 H 5- OH) Sülfürik asit(h 2 SO 4 ) Aseton(C 3 H 6 O) Potasyum Permanganat(KMnO 4 ) Kalsiyum Klorür(CaCl 2 ) Saat camı 2

4 2.2.Ispanak Suyunun Eldesi Bir kg ıspanak yıkandı, doğrandı, 1 L kaynamakta olan suya atıldı ve 5 dk süre ile haģlanıp, süzüldü. Bu iģlemlerde ev ortamındaki koģullar göz önünde bulundurularak musluk suyu kullanılmıģtır Temizleme etkisinin araştırılması Margarine uygulanması HaĢlanmıĢ ıspanak suyunun temizleme etkisini araģtırmak için lamların yüzeyine katı yağ (margarin) eģit Ģekilde sürüldü. 90 o C de ıspanak haģlama suyu ve aynı sıcaklıkta musluk suyu 500 ml lik beherlere eģit olarak (100 ml) ilave edildi. Lamlar beherlere yatırıldı. 5 dk süre ile bekletildi ve çıkarıldı. Tanık olarak katı yağ sürülmüģ lamla beraber diğer lamlara spektrometrede geçirgenlik tayini yapıldı Yer karolarına uygulanması Laboratuar tabanındaki kirli karolara 90 o C de olan musluk suyu ve haģlanmıģ ıspanak suyu karonun ayrı köģelerine eģ zamanlı olarak döküldü ve 1 dk süre ile fırçalanarak, 5 dk bekletilip bezle silindi. Uygulamadan önce ve sonra görüntüleri alındı. Aynı iģlemleri oda sıcaklığındaki ıspanak suyu ve musluk suyu içinde yapıldı Nar suyu lekesine uygulanması Pamuklu bir parça kumaģ 4 eģit parçaya bölünerek nar suyuna batırıldı. 10 dk bekletildikten sonra çıkarılan bezler dıģarıda da 5 dk bekletildi. 95 o C sıcaklıktaki ıspanak haģlama suyu ve musluk suyu ile oda sıcaklığındaki ıspanak haģlama suyu ve musluk suyuna eģ zamanlı baģlanarak 10 dk süre ile uygulandı. Daha sonra örnekler su ile durulandı. Uygulamadan önce ve sonra görüntüleri alındı. 2.4 Kalsiyum oksalat oluşturulması 200 ml ıspanak suyuna 50 ml kalsiyum klorür çözeltisi eklendi. Ekleme baģladığı anda çökelme baģladı. H 2 C 2 O 4(suda) + CaCl 2(suda) CaC 2 O 4(k) + 2 HCl (suda) Çökelme tamamlandıktan sonra süzüldü. Çökelti hazırlanan potasyum permanganat çözeltisine katıldığında: Permanganat, asitli ortamda oksalat iyonunu karbondioksite yükseltgerken kendi, mangan (II)ye indirgenir. 3

5 -1 2 MnO 4 + 5C 2 O H +1 2 Mn H 2 O + 10 CO 2 Bu yükseltgenme permanganatın mor renginin kaybolmasıyla anlaģıldı. 2.5.Taze Ispanaktan Klorofil Eldesi Yıkanan taze ıspanaklar bıçak yardımı ile ince ince doğrandı. 5 g ıspanak behere konularak üzerine 15 ml etil alkol eklenip karıģtırıldı. 15 dk etil alkol içinde bekletilip, siyah bantlı süzgeç kağıdından süzüldü. Spektrofotometrede nm dalga boyları arasında absorpsiyon spektrumu alındı. Aynı iģlemler aseton ile de tekrarlandı Boyar madde olarak kullanımı Pamuklu kumaģtan iki parça örnek alındı. Bu parçaların biri 2.4 de hazırlanan aseton ve etil alkol çözeltilerinde 5 dk süre ile bekletildi ve boyama özelliği test edildi. Daha sonrada klorofilli etil alkol çözeltisi zeytinyağı ile karıģtırıldı ve zeytinyağının boyanması test edildi. 3. BULGULAR Spektrometrede geçirgenlik tayini ile ıspanak suyunun margarini Ģekil 1 de görüldüğü gibi temizlediği margarin uygulanan lamın geçirgenliğinin artmasıyla tespit edilmiģtir. Yüzeylere uygulandığında yüzeyleri temizlediği ve parlattığı gözlenmiģtir (Ģekil 1-2). Aynı Ģekilde nar suyu lekesinin de etkili bir Ģekilde temizlendiği tespit edilmiģtir (ġekil 3-8). ġekil 1. Margarin yağı uygulanmıģ lamların % geçirgenliklerinin dalga boyuna göre değiģimi (referans lam kırmızı, yağ sürülmüģ lam koyu yeģil, ıspanak suyu batırılan lam pembe, musluk suyuna batırılan lam mavi) 4

6 a. b. c. d. e. f. ġekil 2. Kirli karolara ıspanak suyunun uygulanması a.kirli karolar b. Kirli karolar c. Ispanak suyu ile Ģekil 2.a da ki kirli karoların temizlenmiģ hali d.musluk suyu ile Ģekil 2.b de ki kirli karoların temizlenmiģ hali e.kirli karolar f. Ispanak suyu ile Ģekil 2.e de ki kirli karoların temizlenmiģ hali 5

7 ġekil 3 KumaĢ parçaları ġekil 4 Nar suyuna batırılan kumaģlar ġekil 5 Nar suyundan çıkarılan kumaģ parçaları ġekil 6 Temizleme iģlemi ġekil 7 Temizleme iģleminden sonra ġekil 8 Kurutulan kumaģlar Yapılan kaynak araģtırmalarında oksalatın temizleme etkisine sahip olduğu bulunmuģ ve temizlik amaçlı kullandığımız ıspanak sularında oksalatın olup olmadığının araģtırılması için deki deney yapılmıģ ve elde edilen çökeltinin permanganat çözeltisinin rengini gidermesiyle tespit edilmiģtir (Ģekil 11). Aynı deney ikinci ve üçüncü haģlama suları ile denenmiģ ve oksalatın Ģekil 9 da gösterildiği gibi gittikçe azaldığı görülmüģtür. 6

8 ġekil ve 3. HaĢlama ıspanak sularında CaCl 2 ile çöktürülen kalsiyum oksalat ġekil 10 Ispanak suyunda elde edilen kalsiyum oksalat ġekil 11 Oksalatın permanganata uygulanması Ispanaktan klorofil eldesi yapılarak gıda boyar madde olarak kullanılabileceği gösterilmiģtir... ġekil 12 KumaĢların boyanması 7

9 ġekil 13 Elde edilen çözeltilerin klorofilin UV spektrofotometresi (Aseton pembe çizgi, etil alkol yeģil çizgi) 4. SONUÇLAR VE TARTIŞMA Yapılan bu çalıģmada ıspanak haģlama suyunun temizleme amaçlı kullanılması ile deterjan tasarrufuna gidilebileceği sonucuna varılmıģtır. Ayrıca böbrek hastalarında ıspanağın sıcak suyla birkaç kere yıkanarak kullanılması sonucuna varılmıģtır. Klorofilce bol olan ıspanak yapraklarından elde edilen klorofil gıda boyası olarak da kullanılabileceği görülmüģtür. Ispanak imalatı yapan büyük iģletmelerde atılan ıspanak suyunun atık yağların imhasında kullanılabileceği düģünülmektedir. TEŞEKKÜR ÇalıĢtay koordinatörü: Prof. Dr. Mehmet AY a sunuları ve çalıģmalarıyla bizleri aydınlatan danıģmanlarımız: Prof. Dr. Birsen DEMĠRATA ÖZTÜRK, Doç. Dr. Nurettin ġahġner, Teknisyen Tuğba GÜNGÖR e, tüm çalıģtay ekibine ve Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi ne teģekkür ederiz 8

10 KAYNAKLAR 1-BĠLĠM ve TEKNĠK Dergisi Temmuz Laboratuar testlerini etkileyen durumlar ve nispeten az kullanılan testler Dr. Kemal ASLAN Biyokimya ve Klinik Biyokimya Uzmanı 3-Agriculture Handbook No. 8-11, Vegetables and Vegetable Products, Alifatik Yapılı Organik BileĢikler (2 saat) Doç.Dr. Mustafa ALTINIġIK ADÜTF Biyokimya AD Bülent TOPCUOĞLU, Cihat KÜTÜK, Köksal DEMĠ R, Mustafa ÖZÇOBAN TARIM BILIMLERĠ DERGĠSĠ 1997, 3 (3) Amonyum. Sülfat ve Amonyum Nitrat ile Gübrelenen Ispanak Bitkisine (Spinaceae oleraceae L.) Yapraktan Kalsiyum Klorür Uygulanmasının Verim ile Fiziksel ve Kimyasal Bazı Kalite Özellikleri Üzerine Etkisi Tarihi saglik.gov.tr 8- Dicle Tıp Dergisi, Cilt:33, Sayı:1, (48-52) GRUP ÜYELERİNİN ÖZGEÇMİŞLERİ Dilek KAZKONDU (Kozlu Lisesi-ZONGULDAK) 1971 de KeĢan doğumlu.ġlk ve ortaokulu Elbistan da tamamladı. Liseyi ve üniversiteyi Ankara da okuduktan sonra 1996 yılı Aralık ayında Gölyaka Çok Programlı Lisesin de öğretmenliğe baģladı da evlenerek Zonguldak a yerleģti. Ġlk ataması Ġngilizce öğretmeni iken 2004 yılında branģ değiģikliği ile Kimya ya geçiģ yaptı. Halen Kozlu Lisesi nde görev yapmakta. Kitap okumayı ve uzun yürüyüģleri sever. 9

11 Yeter ġahġn (Yumurtalık Çok Programlı Lisesi-ADANA) Malatya nın Darende ilçesinde doğdu. Ġlköğretimi Darende de okuduktan sonra liseyi Ġstanbul Yakacık Teknik Lisesi Kimya bölümünde bitirdi ve 2002 yılında Selçuk Üniversitesi Kimya Öğretmenliği bölümünü kazandı yılında Yıldız Teknik Üniversitesinde teknisyen olarak göreve baģladı. ġu anda Adana Yumurtalık Çok Programlı Lisesinde Kimya öğretmeni olarak görev yapmakta. 29 yaģında, evli ve bir çocuk sahibi 10