Antosiyanin İçeriği (mg/l)

Transkript

1 Doç. Dr. H. Ali GÜLEÇ Araş. Gör. Kadir ÇINAR Trakya Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü TEPKİME KİNETİĞİ SORU SETİ mg/l düzeyinde antosiyanin içeren vişne suyunun 80 C da sabit sıcaklıkta ısıtılması süresince, belli aralıklarla antosiyanin kaybı izlenmiş ve deney sonuçları aşağıdaki Tablo da özetlenmiştir. Verileri grafik kağıdına aktardıktan sonra, birimleri ile birlikte; eğim ve y-kesen değerlerini ve determinasyon katsayısını hesaplayınız. Süre (Saat) Antosiyanin İçeriği (mg/l) mg/100 ml düzeyinde askorbik asit içeren bir meyve suyunun 98 C de ısıtılması süresince askorbik asit konsantrasyonu izlenmiş ve sonuçlar aşağıdaki Tablo da özetlenmiştir. Bu verilere göre, (a) Askorbik asit parçalanmasının hangi kinetik modele uyduğunu, (b) Reaksiyon hız sabitini, (c) 6.2 dakika ısıtma sonunda kalan askorbik asit miktarını hesaplayınız.

2 Isıtma süresi (dakika) Askorbik asit miktarı (mg/100 ml) Siyah havuç ve kan portakalı sularının 80 C de ısıtılması süresince antosiyaninlerin parçalanmasına ilişkin reaksiyon hız sabitleri sırasıyla /saat ve /saat olarak saptanmıştır. Bu verilere göre, (a) Siyah havuç ve kan portakalı suyundaki antosiyaninlerin ısıl stabilitelerini kıyaslayınız. (b) Her iki materyalde başlangıçta 100 mg/l antosiyanin varsa, 80 C de 2 saat ısıtma sonunda kalan antosiyanin miktarlarını hesaplayınız. 4. Aşağıda verilen hız sabitlerini yarumlayınız. (a) K 95 C = mg/(l.dakika) (portakal suyunda askorbik asitin parçalanması) (b) K 40 C = /dakika (nar suyunda, 0.5 mg/l H2O2 eşliğinde antosiyaninlerin parçalanması) 5. Sakaroz, asit veya enzim etkisiyle hidrolitik olarak parçalanmakta ve sonuçta eşit sayıda glukoz ve fruktoz molekülleri oluşmaktadır. Sakarozun bu şekilde glukoz ve fruktoza parçalanma olayına inversiyon ve oluşan glukoz ve fruktoz karışımına da invert şeker adı verilmektedir. Asit etkisiyle gerçekleşen inversiyonun 35 C deki hız sabiti, hidrojen iyon konsantrasyonu 0.1 M iken 6.2 x /s dir. Böyle bir inversiyon olayında eğer, başlangıç sakaroz konsantrasyonu 0.4 M ise; (a) 2 saat sonunda sakaroz konsantrasyonunu, (b) Sakaroz konsantrasyonunun 0.3 M a düşmesi için geçen süreyi dakika olarak hesaplayınız. 6. Askorbik asitçe zenginleştirilmiş bebek mamalarında yapılan bir çalışmada, 20 C de depolama süresince bebek mamalarındaki askorbik asit kaybı izlenmiş ve reaksiyon hızının, askorbik asitin konsantrasyonunun karesiyle orantılı olduğu saptanmıştır. 20 C de 5 aylık depolama sonunda, bebek mamasında bulunan askorbik asit konsantrasyonunun 15 mg/100 g düzeyinden 8.4 mg/100 g düzeyine düştüğü belirlendiğine göre, (a) Askorbik asitin parçalanmasına ilişkin reaksiyon hız sabitini birimiyle birlikte hesaplayınız. (b) 20 C de 1 yıl depolama sonunda üründeki askorbik asit konsantrasyonunu hesaplayınız. 7. Hidrojen peroksitin (9.3 mmol/l), 20 C de depolanan nar sularındaki antosiyaninler üzerine etkisinin incelendiği bir çalışmada, antosiyaninlerin parçalanmasına ilişkin yarı ömür süresi 3 saat olarak saptanmıştır. Gerçekleşen reaksiyonun 1 kinetik modele uyduğunu kabul ederek

3 ve Tablo verilerini kullanarak 12 saat sonunda, ortamda bulunan antosiyaninlerin parçalanma oranını % ve kısım olarak hesaplayınız. Yarı ömür süresi (t 1/2 ) Kısım 1 1/2 1/4 1/8 1/16 Yüzde (%) C de HI ün, hidrojen ve iyot gazlarına parçalanmasına ilişkin reaksiyonun, reaksiyon hız sabiti L/(mol.s) olarak hesaplanmıştır. HI ün başlangıç konsantrasyonu M ise, bu maddenin 508 C de parçalanmasına ilişkin yarı ömür süresini dakika cinsinden hesaplayınız C de sabit sıcaklıkta ısıtılan vişne suyunda, antosiyaninlerin parçalanmasına ait reaksiyon hız sabiti /saat olarak saptanmıştır. Buna göre, (a) Antosiyaninlerin ısıl yolla parçalanma reaksiyonuna ait yarı ömür süresini, (b) D değerini hesaplayınız. 10. Kan portakalı suyu antosiyaninlerinin ısıl stabilitesinin incelendiği bir araştırmada, antosiyaninlerin parçalanma reaksiyonununa ait farklı sıcaklıklarda saptanan hız sabitleri aşağıdaki tabloda özetlenmiştir. Bu verilere göre, antosiyaninlerin parçalanma reaksiyonuna ilişkin aktivasyon enerjisi değerini hesaplayınız. Sıcaklık ( C) Hız sabitleri (x /saat) Herhangi bir tepkimenin (A Ürünler; -dc A /dt = k.c A n ) yarılanma ömrü (t 1/2 ) tepkenlerin derişimlerinin başlangıç değerlerinin yarısına düşmesi için için gerekli olan zaman olarak tanımlanırsa tepkime derecesi bilinen ve n 1 olan bir tepkime için t 1/2 değerinin aşağıdaki denklikle hesaplanabileceğini gösteriniz. t 1/2 = ((C A 1-n ). ( 2n-1-1)) / ((k).(n-1)) 12. A B reaksiyonu için hız denkliği (-dc A /dt = k.c A n ) olarak belirtilmiştir. A maddesi konsantrasyonunun zamanla değişimi (C A = t t ) ise k- ve n- değerlerini hesaplayarak birimlerini belirtiniz. (CA = mol/l; t = saat). 13. Portakal suyunda üretim sonrası HMF (hidroksi metil furfural) oluşum kinetiğini incelemek amacıyla yapılan bir çalışmada 28, 37 ve 45 C de kinetik hız sabiti değerlerinin sırasıyla, , ve mg/(kg.hafta) olduğu bulunmuştur. Buna göre 30 C de depolanan bir kg üründe 2 ay içerisinde ne kadar HMF oluşacağını bulunuz.

4 14. A k 1 R k 2 S reaksiyonunda birinci tepkime kinetiğinin A-maddesi konsantrasyonundan bağımsız olduğu ikinci tepkimenin ise birinci mertebeden olduğu bilinmektedir. Bu tepkime için A-maddesi başlangıç konsantrasyonu C A0 = 40 kg-mol/m 3 olduğunda reaksiyonun tamamlanması için gerekli süre (C A = 0) ise t=20 saat olarak belirlenmiştir. Zamana karşı R maddesindeki değişim aşağıdaki grafikte gösterildiğine göre bu reaksiyon için k 1 ve k 2 değerlerini hesaplayınız. 15. Balıkların soğuk koşullarda depolanmaları sırasında ATP nin bozunmasıyla başlayıp IMP nin ve IMP den inosin (Ino) in oluştuğu reaksiyonlar üzerine yapılan çalışmalar, ATP den IMP oluşumuna kadar devam eden reaksiyonların bütün balık türleri için geçerli olduğunu ancak IMP nin bozunmasının türler arası farklılıklar gösterdiğime işaret etmektedir. Bu nedenle bu reaksiyonlar için kinetik parametrelerin belirlenmesi önem taşımaktadır. Aşağıda bu konuda yapılan bir çalışmada k (IMP 1 k Ino 2 Hx) reaksiyonu için depolama süresince IMP miktarında olan değişimler belirtilmiştir. Bu reaksiyonda maksimum inosin oluşumu için gerekli olan zaman 7 gün olduğuna göre aşağıdaki verileri kullanarak k1 ve k2 değerlerini bulunuz. 16. Aşırı kükürtlenmiş kuru kayısılardan 40, 50 ve 60 C sıcaklıklardaki hava akımı yardımıyla kükürtün uzaklaşmasının incelendiği bir çalışmada, gerçekleşen fiziksel olayın hız sabitleri hesaplanmış ve bulgular aşağıda özetlenmiştir. Bu verilerin yardımıyla;

5 (a) t 1/2 değerlerini (gün), (b) D değerlerini (gün), (c) E a, aktivasyon enerjisini (SI birim sisteminde) hesaplayınız. (İpucu: İdeal gaz sabiti değeri kal/mol. K olarak alınabilir) Sıcaklık ( C) -k x 10 3 (1/saat)