Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

GÖNÜLTAŞ Oktay

Danışman : Prof. Dr. Mualla BALABAN UÇAR

Anabilim Dalı : Orman Endüstri Mühendisliği

Programı (Varsa) : Orman Ürünleri Kimyası ve Teknolojisi

Mezuniyet Yılı : 2009

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Mualla BALABAN UÇAR

Prof. Dr. Ramazan KANTAY

Prof. Dr. Ahmet KURTOĞLU

Prof. Dr. Turgay AKBULUT

Doç. Dr. Arif KARADEMİR

Fıstık Çamı (Pinus Pinea) Kozalak, Odun Ve İbrelerinin Kimyasal Karakterizasyonu

Dünyada en geniş yayılışını Türkiye’de yapan Fıstık Çamının kozalak, odun ve ibrelerinin kimyasal karakterizasyonunun belirlenmesine yönelik bu araştırmada Pinus pinea olgun kozalakları, gövde odunu ve ibreleri kimyasal bileşimleri açısından incelenmiştir. Araştırma materyali olan örnekler Fıstık Çamı türünün Türkiye’de doğal yayılış gösterdiği İzmir Bergama Kozak Göbeller ve Aşağıcuma mevkii, Bursa Armutlu Müftüçiftliği mevkii ve Artvin Çoruh Cerattepe Mevkii Gen Koruma ormanından alınmıştır.

Çalışmanın amacı Fıstık Çamı kozalak, odun ve ibrelerinin kimyasal bileşimi hakkında eksik olan bilgi boşluğunu doldurmak ve atık olarak belirli bir potansiyele sahip fıstık çamı kozalaklarının kimyasal bileşimini ayrıntılı bir şekilde inceleyip bu önemli atığın yakılması yerine endüstriyel olarak değerlendirilme olanaklarına öneriler getirmektir. Bu amaç kapsamında, öncelikle kozalak ve odunda temel odun analizleri yapılmış, daha sonra kozalak, odun ve holoselüloz örneklerinde klason ve asitte çözünür lignin miktarları belirlenerek bilanço analizleri çıkarılmıştır. Ayrıca kozalak örneklerinde fenolik bileşenler incelenmiş ve bu atığın tanen endüstrisinde değerlendirilme olanakları araştırılmıştır.

Fıstık Çamının Türkiye’de doğal olarak yetiştiği üç bölgeden alınan taze ibre örnekleri öncelikle su buharı destilasyonuna tabi tutulmuş ardından elde edilen eterik yağ GC-MS de analiz edilerek incelenmiştir. İbrelerin uçucu bileşenlerinin belirlenmesi ile literatürde Türkiye’de yetişen fıstık çamı ile ilgili bilgi eksikliğinin giderilmesi de amaçlanmıştır.

Yapılan kimyasal analizler sonucunda kozalaklar, içerdiği ekstraktif madde miktarı açısından karşılaştırıldığında en düşük değerler Çoruh bölgesinden alınan örneklerde bulunmuştur. Ardışık yapılan alkol-sikloheksan, alkol ve % 1’lik NaOH ekstraksiyonu sonrası toplam ekstraktif madde miktarları % 23-30 arasında değişim göstermiştir. Kozalaklardaki kül değerleri, oduna kıyasla daha yüksek (% 1) bulunmuş ve yine Çoruh bölgesinden alınan örneklerde bu oran daha düşük olmuştur.

Temel odun bileşenlerinden biri olan lignin açısından irdelendiğinde, genel olarak kozalaklarda asitte çözünmeyen kalıntı lignin miktarları % 33-38 gibi değerlerle, oduna oranla daha yüksek bulunmuştur. Asitte çözünür lignin miktarları da iğne yapraklı odununa kıyasla daha fazla ( yaklaşık % 1) olmuştur. Ayrıca kozalaklardaki fenolik bileşikler % 1’lik NaOH ekstraksiyonu ile uzaklaştırıldıktan sonra, asitte çözünmeyen lignin analiz yapılmış ve bulunan değerler yaklaşık % 24’ler civarında olmuştur. Bu değerlerin genelde iğne yapraklı ağaç odunu lignine kıyasla daha düşük olduğu belirlenmiştir. Kozalaklarda yapılan holoselüloz tayinlerinde yukarıdaki yüksek lignin oranını karşılayacak şekilde, oduna kıyasla daha düşük değerler bulunmuştur. Ayrıca holoselüloz örneklerinde kalıntı ve çözünür lignin analizleri yapılmış ve bu sonuçları kullanarak gerçek holoselüloz oranları hesaplanıp bilanço analizleri yapılmıştır.

Kozalaklardaki fenolik bileşikler iki farklı kondanse tanen yöntemi ve hidrolize tanen yöntemleri ile incelenmiştir. Örneklerdeki toplam fenol miktarları % 20-29 arasında değişim gösterirken, kondanse tanen miktarları % 9-13 arasında değişim göstermektedir. Hidrolize tanenler olan gallo ve ellagtanen miktarlarını belirlemek için yapılan analizlerde spektroskopik ölçüm için gerekli olan renk reaksiyonları oluşmadığından belirlenememişlerdir.

Bazı odun örneklerinde öz ve diri odun ayrımı yapıldıktan sonra yukarıda bahsedilen temel odun analizleri uygulanmıştır. Odun örneklerinde kül tayininde diri odunda bulunan değerler öz oduna kıyasla biraz daha yüksek olmuştur.

Toplam ekstraktif madde miktarı öz odun örneklerinde (% 18-22), diri odunlara (% 3-5) kıyasla daha fazla bulunmuştur. Odun örneklerindeki toplam lignin değerleri (% 27,6–29,8) kozalağa oranla daha düşük bulunmuştur. Buna karşılık holoselüloz değerleri daha yüksek olmuştur.

Ayrıca bu çalışmada Kozak bölgesinden alınan taze ibrelerden elde edilen eterik yağ analizinde ana bileşen olarak % 19,96 ile limonen ve bunun yanı sıra % 9,95 α-terpinol, % 3,66 laurik asit, % 3,63 β-karyofilen ve % 2,75 linalool belirlenmiştir.