TEKNİK
YAYIN
NO. 1995-1
NRA Ana Sayfa
Agroturk Ana Sayfa
Site Haritası
Çeviren: İ. Cihan Koru
Yem üretiminde kullanılmak üzere yem fabrikalarına gelen yağlara uygulanabilecek belli başlı kalite kontrol yöntemleri aşağıda anlatılmıştır. Bu yöntemlerin seçiminde sadelikleri ve kolay uygulanabilir olmaları dikkate alınmıştır. Bu yöntemlerle elde edilen sonuçların, normal olarak, yem fabrikalarına yapılan hammadde teslimlerinde satıcı ve alıcının mutabakatına yeterli olması gerekir. Bu yöntemlerle yapılan analizlerde elde olunan sonuçlar üzerinde ihtilaf çıktığı durumlarda, analizlerin resmi bir kuruluşta veya taraflarca kabul edilen bağımsız bir laboratuarda tekrarlanması gerekebilir. Üzerinde analiz yapılan örnek, alındığı yağ partisinin tamamını temsil etmiyor ise, doğal olarak, bu örnekten elde edilen tüm analitik sonuçlar da geçersiz olur. Bu nedenle, bir parti yağı temsil edecek örneğin doğru bir şekilde alınması için gereken dikkat ve özen gösterilmelidir.
ÖRNEK ALMA
Gereçler:
İdeal olarak, örnek almada kullanılan alet ve gereçler paslanmaz çelikten yapılmış olmalıdır. Bu mümkün değilse, galvanizli demirden yapılmış gereçler de kullanılabilir. Bakır ve bronz malzemeden yapılmış gereçler, bunlarla alınan yağın oksitlenmesine neden olabileceğinden, kullanılmamalıdır. Konuyla ilgili yayınlarda anlatılan çok sayıda gereç bulunmakla birlikte, bu gereçlerden yalnızca ikisi uygulamada yaygın olarak kullanılır ve bunlarla ilgili ayrıntılı bilgi aşağıda verilmiştir.
(a) Örnek alma silindiri
Sabit depolar ile, demiryolu ve karayolu tankerlerinden örnek almada kullanılan bu gereç, tepesi açık ve tabanına tek yönlü bir klape vana yerleştirilmiş ince uzun bir silindirdir. Silindir sıvı içine daldırılırken, alttan girmek isteyen yağ nedeni ile tek yönlü vana açılır. Silindir yukarıya doğru çekilirken vana kapanır ve silindirin dolduğu seviyede alınan örnek silindirin içinde kalmış olur.
(b) Örnek alma tüpü
Bu alet varillerden ya da karayolu tankerlerinden örnek almada kullanılır. Sıkıca içiçe geçmiş ve biri diğerinin içinde dönen eşmerkezli iki metal tüpten oluşur. Her iki tüpte de boylamasına yarıklar vardır. Içteki tüp uzun ekseni etrafında döndürülürken, belli bir konuma gelindiğinde, her iki tüpteki yarıklar karşıkarşıya gelir ve tüpün içine yağ dolar. Daha sonra, içteki tüp döndürülerek yarıklar kapanır ve bu durumda, içteki tüpün içine girmiş olan yağ artık dışarı çıkamaz. Örnek alma tüpü, örneğin boşaltılacağı kabın üstüne getirildikten sonra içteki tüp az bir miktar daha döndürülerek, bu sefer tüplerin tabanlarındaki delikler karşıkarşıya getirilir ve aletin içine alınmış olan yağ boşaltılır. Örnek almak amacı ile yukarıda anlatılan aletten daha basit bir gereç kullanmak da mümkündür. Bu gereç, yaklaşık 18 mm çapında ve boyu, içinden örnek alınacak varil veya tankın yüksekliğinden daha uzun, plastik veya kalın cidarlı cam bir borudur. Bu boru varilin içine daldırılır. Alt ucu varilin dibine erişince, dışarıdaki üst ucu kapatılır ve yukarıya doğru çekilerek varilden çıkartılır. Bundan sonra borunun içinde kalan yağ, kapalı olan üst uç açılarak bir örnek kabına boşaltılır.
Yöntem:
Örnek alma işlemine başlamadan önce örnek alınan tank ya da varildeki yağın tamamen sıvı halde olduğundan emin olunmalıdır.
(a) Sabit depolar
Normal olarak bu tür depolardan örnek alınması, yeni bir yağ partisinin yükleneceği veya boşaltılacağı zaman yapılır. Örneklerin her 30 cm derinlikte bir alınması gerekir. Alınan bu örnekler bir kaba konularak iyice karıştırılır ve bu karışımdan bir örnek alınarak analiz yapılır. Eğer örnek alınacak deponun içindeki yağın homojen olduğu biliniyorsa, bu takdirde, deponun tepesi, ortası ve dibinden alınacak üç örnek yeterli olur. Bu üç örnek yukarıda olduğu gibi aynı kaba konup karıştırılır ve bu karışımdan bir örnek alınarak analizi yapılır.
(b) Karayolu tankerleri
Karayolu tankerleri fabrikaya gelince, muayene edilerek içlerinde serbest su olup olmadığına bakılmalıdır. Bunun için tankerin boşaltma vanası açılır ve tanker içinden bir miktar yağ bir kovaya alınır. Eğer kovaya alınan yağda serbest su varsa, çıkış vanasından tamamen yağ gelene kadar boşaltmaya devam edilir. Karayolu tankerlerinden örnek almanın kolay bir yolu, tankerin tepesinden, ortasından ve en dipten 30 cm yukarıdan birer örnek almak ve bunları aynı bir kaba koyup iyice karıştırmaktır. Daha sonra bu karışımdan bir örnek alınarak analizi yapılır. Bir başka seçenek olarak, örnek alma tüpü kullanıldığında, önce tankerin tepesinden ve sonra dibinden (tüpün dibe kadar eriştiğinden emin olmak kaydı ile) birer örnek alınır. Üçüncü örnek ise tanker içindeki yağın üst yüzeyinden itibaren ölçülen üçte iki derinlikten alınır. Sonra bu üç örnek aynı bir kaba konup iyice karıştırılır ve bu karışımdan bir örnek alınarak analizi yapılır.
(c) Variller
Fabrikaya varil içinde gelen yağlar için, genel olarak, varillerin en az %20'sinden örnek alınmması gerekir. Varil sayısı 100'den fazla ise %10' unundan örnek alınması yeterlidir.
KİMYASAL ANALİZLER
Rutubet ve Uçucu Madde Tayini
(a) Kum banyosu ya da elektrik ocağı yöntemi
100 ml'lik bir beher'in içine bir termometre yerleştirilir ve ikisinin birlikte darası alınır. Sonra beherin içine yaklaşık 10g yağ konur ve hassas bir şekilde tartılır. Beher bir elektirik ocağı ya da kum banyosu üzerine yerleştirilir ve ısıtma işlemi sırasında sıcaklığın hiçbir zaman 130
°C'ın üstüne çıkmaması için çalkalanır ve karıştırılır. Yağ içindeki su kaynayarak uçacacaktır. Suyun uçması, yağ içinde kabarcıklar oluşması ve yüzeye çıkması ile belli olur. Yağ içinden bu kabarcıkların çıkışı durduğu zaman, beher içindeki yağı kısa bir süre daha, yağdan dumanlar çıkmaya başladığı sıcaklığa kadar, ısıtmak gerekir. Bundan sonra beher, üzerinde bulunduğu elektirik ocağı ya da kum banyosundan alınır, bir desikatöre konarak soğutulur ve tartılır. Soğuduktan ve tartıldıktan sonra bir daha ısıtılıp soğutulur ve tekrar tartılır ve bu işleme sabit ağırlık elde edilene kadar devam edilir. Yağ içindeki nem yüzdesi aşağıdaki formülle hesaplanır.
W
önceki ve Wsonraki = Beher + termometre + yağ'ın ısıtmadan önce ve sonraki ağırlığıdır.(b) Fırında kurutma yöntemi
Yaklaşık 10-15 g ağırlığında ve hassas olarak tartılmış bir örnek, darası alınmış bir cam kap içinde ve 103±2 °C sıcaklıktaki bir kurutma fırınında 30 dakika süreyle ısıtılır, bir desikatörde soğutulur ve sonra tartılır. Bu işleme sabit ağırlık elde olunana kadar devam edilir. Hesaplama yukarıda anlatılan "Kum banyosu ya da elektirik ocağı yöntemi"nde açıklandığı şekilde yapılır.
(c) "Dean and Stark" veya çözücüyle çekme yöntemi
Bu yöntem, suyun organik çözücülerle, belli sıcaklıkta kaynayan karışımlar oluşturması ilkesine dayanmaktadır. Yağa bir çözücü ilave edildikten sonra bu çözücü destile edilerek yağdan tekrar ayrıldığında, yağ içinde bulunan su da çözücü ile beraber yağdan uzaklaştırılmış olur. Çözücü yoğunlaştığı zaman taşıdığı su ayrılır. Bu şekilde ayrılan su toplanır ve miktarı ölçülür. Bu yöntem oldukça düşük düzeydeki su miktarları tayinde kullanılabilir. Ancak özel cam ekipman gerektirir. Bu yöntemin uygulanmasındaki sorunlardan biri, toplama tüpünün üst tarafında kalan su damlacıklarının tüpten alınmasında karşılaşılan zorlukdur. 20-100 g ağırlığındaki yağ 100-300 ml toluenle yuvarlak bir cam balonda karıştırılır ve balona bir miktar kaynama taşı konur. Örnekte kullanılacak yağ miktarı, tahmin edilen su yüzdesine göre seçilir. Yağdaki yaklaşık su miktarı ise, "kum banyosu ya da elektirik ocağı yöntemi" ile daha çabuk (bir kez ısıtmasoğutma yaparak) ve gerçek değere oldukça yakın bir şekilde saptanabilir. Yukarıda anlatıldığı şekilde hazırlanan karışım, yaklaşık olarak üç saat süre ile veya yoğunlaşma tüpü içinde su toplanması bitinceye kadar ısıtılır. Ucu halka yapılmış uzun bir tel, yoğunlaşma tüpü içine sokularak, eğer varsa, tüpe yapışmış su damlacıkları toplanır. Bundan sonra toplanan su hacmi mezürden okunur ve gereken dönüşüm yapılarak sonuç ağırlık olarak ifade edilir.
Çözünmeyen Maddeler
Bu test ile, petrol eterinde çözünmeyen tortular ve diğer yabancı maddeler tayin edilir. Ağırlığı bilinen bir yağ örneği petrol eterinde çözünür ve darası alınmış bir süzgeç kağıdından süzülür. Bundan sonra süzgeç kağıdı çözücü ile yıkanır ve sabit ağırlık elde edilene kadar kurutulur.
Serbest Yağ Asidi Miktarı
Bu yöntemde yağ örneği etanolle karıştırılır. Serbest yağ asidleri (SYA) etanol fazına geçer ve fenolfitalein indikatörü kullanılarak potasyum hidroksit ile titrre edilerek miktarı tayin edilir. Bir miktar % 95'lik etanolü 0,5N KOH ile, fenolfitalein hafif pembe renk verinceye kadar, nötrleştirin. Bir elektrik ısıtıcının üzerinde hafif ılık sıcaklıkta tutun. Yaklaşık olarak 5 g yağın tam ağırlığını alın ve 250 ml'lik bir cam balona koyun. Içine, gene yaklaşık olarak, 100 ml nötrleştirilmiş etanol koyun ve 2 dakika süreyle kaynatın. 0,5N KOH + fenolftalein ile pembe renk verinceye kadar titre edin. Pembe renk 15 saniye süreyle değişmeden kalmalıdır.
V = Titrasyonda sarfedilen 0,5N KOH hacmi
N = KOH' in normalitesi
W = Örneğin ağırlığı
MW = Titrasyonu yapılan SYA' nin ortalama molekül
ağırlığı
MW, Laurik asitce zengin yağlar için 200; Palmiye yağı veya palmitik asitçe zengin yağlar için 256; Donyağı ve pekçok diğer yağlar ve yağ karışımları için 282' dir.
Yukarıda verilen bilgiler ışığında, yemlerde kullanılan çoğu yağlar için titrasyonda 0,5N KOH kullanıldığı zaman, aşağıdaki denklem kullanılır.
Eğer örnekteki SYA miktarının %5'ten az olduğu tahmin olunuyorsa, yaklaşık olarak 10 ml titrasyon hacmi elde edebilmek için 0,1N KOH kullanılması doğru olur.
Asid Değeri
SYA tayininde mevcut yağ asitlerinin ortalama molekül ağırlığı için bir varsayın yapılması gerektiğinden ve bazen varsayılan değerin gerçek değeri tutmaması mümkün olduğundan, bazen SYA yerine asit değeri (AD) tayin edilir. Asid değeri, 1 gram örnekte bulunan serbest asidleri nötrleştirmek için gerekli olan potasyum hidroksit miktarının miligram olarak ifadesidir. Potasyum hidroksitin molekül ağırlığı 56,1 alınarak, AD aşağıdaki gibi hesaplanır.
SYA, oleik asit cinsinden ifade edilmek istendiği zaman aşağıdaki eşitlik kullanılır.
İyod Değeri
İyod Değeri (İD), örnek alınan yağdaki, bir halojenle reaksiyona girebilecek doymamış bağ miktarınınn bir ölçüsüdür. Elde, serbest yağ asidi bileşimini tayin edebilecek bir gaz sıvı kromatografi cihazı bulunmadığı zaman bu yöntem kullanılır. Yöntemde esas olarak, iyod monoklorür, asetik asid ve karbon tetraklorür karıştırılarak yağa ilave edilir ve bir süre bekletilir. Bu süre içinde iyod, yağ moleküllerindeki çift bağlar tarafından tutulur. Bundan sonra karışıma potasyum iyodür ve su ilave edilerek arta kalan iyot monoklorür serbest iyoda indirgenir. Serbest iyot nişasta indikatörü kullanılarak sodyum tiyosülfat ile titre edilir.
İyod değeri tayini için gerekli kimyasal maddeler:
Karbon tetraklorür Wijs çözeltisi (analiz çözeltileri satan firmalarda bulunur) %10'luk potasyom iyodür çözeltisi 0,1 N sodyum tiyosülfat Nişasta endikatörü (5 g/l)
İyod değeri tayininde kullanılacak yağ örneğinin yaklaşık miktarı, bulunması beklenen iyod değerine bağlı olarak, aşağıda belirtildiği gibi seçilir.
| Beklenen İD |
Alınacak Örneğin
Yaklaşık Ağırlığı (g) |
| 50 | 0,4 |
| 100 | 0,2 |
| 130 | 0,15 |
Tb= Şahit karışımın titrasyonundan elde edilen değer
Tn= Örneğin titrasyonundan elde edilen değer
W = Numunenin ağırlığı
Bu tayinde kullanılan Wijs çözeltisi ve sodyum tiyosülfat çözeltilerinin taze olmasına özen gösterilmelidir. Sodyum tiyosülfat çözeltileri düzenli bir şekilde (örneğin her gün) potasyum dikromat ile yeniden standardize edilmelidir (normalitesi tayin edilmelidir). Wijs çözeltileri sıcaklık, nem ve ısıya hassastır. Bu nedenle serin ve karanlık bir yerde muhafaza edilmeli ve 30*C'ın üzerindeki sıcaklıklardan sakınmalıdır.
Tipik İyod Değerleri
Donyağı 35-50, soya yağı 120-135, kolza yağı 110-125, balık yağları 120-200, palmiye yağı 50-55. Soap stock ve asit yağların İD.'leri, türevi oldukları yağların İD.'lerine yakındır.
Sabunlaşmayan Maddeler
Bu yöntem oldukça uğraştırıcıdır ve aynı örnek üzerinde tekrarlandığında aynı sonuçları elde edebilmek için deneyim gerektirir. Yağdaki sabunlaşmayan maddeler, yağın sabunlaşmasından sonra belli bir çözücü ile ekstrakte edilebilen (yağdan ayırılabilen), çözücü uçurulduktan ve 80
°C 'da kurutulduktan sonra buharlaşmadan kalan maddelerdir. Bu maddeler arasında reçineler, lesitinler, steroller, tokoferoller, pigmentler, mumlar, vitaminler ve madenî yağlar bulunur. Sabunlaşmayan madde tayini, ağırlığı belirli bir miktar yağı etanolik potasyum hidroksit ile geri yıkayarak (reflux) yapılır. Bu işlem sırasında oluşan sabun çözeltisi seyreltilir ve genellikle dietil eter veya petrol eteri gibi bir çözücü ile dikkatli bir şekilde ekstrakte edilir. Tercih edilen çözücü dietil eter olup, petrol eteri ile elde olunan sonuçlar genellikle daha düşük çıkar.Reaktifler:
% 95'lik etanol içinde 0,5N potasyum hidroksit
Dietil eter
Aseton
0,5N sulu KOH
Yöntem:
Hesaplama aşağıdaki denklem yardımı ile yapılır.
Wk
= Kalıntının Ağırlığı
Wö = Örneğin
Ağırlığı
FİZİKSEL TESTLER
(a) Kayma erime noktası:
Bu nokta, katı yağın sıvı yağa dönüştüğü sıcaklık derecesi olarak tanımlanır. Suya daldırılan ince bir cam boru içinde katı halde bulunan bir yağ sütununun, suyun ısınması ile gevşeyerek tüp içinde yükselmeye başladığı ("kaydığı") sıcaklık derecesidir.
Gerekli ekipman;
1. İç çapı 0,9-1,1 mm; cidar kalınlığı 0,15-0,2
mm; uzunluğu 5-6 cm olan iki ucu açık ince cam boru (Bu testte kullanılacak olan
cam borular asitle yıkanmış, destile su ile durulanmış ve kullanımdan önce
kurutulmuş olmalıdır.)
2. 0,1 ºC duyarlılıkla okuyabilen bir termometre
3. Karıştırıcı
Yöntem
Sıcaklığın, erime noktasını 10 ºC'den fazla aşmamasına dikkat ederek yağı yavaş yavaş eritin. Üç cam borunun uçlarını yağın içine sokun ve cam boruların içinde yağın 1 cm kadar yükselmesini bekleyin. Cam boruları yağdan çıkartın. Dışlarını bir kağıt mendil ile silin ve içinde yağ olan bu cam boruları soğuk bir odada bir gece bırakın veya bir soğutucuda 15 ºC 'ye soğutun ve 30 dakika süreyle tutun. Boruları ince bir lastikle, yağ sütunları termometrenin civa haznesiyle aynı seviyede olacak şekilde termometreye bağlayın. Termometreyi içinde havası giderilmiş 350 ml su bulunan 500 ml'lik bir erlene sarkıtın. Yağ sütunları su yüzeyinin 3 cm altında kalacak şekilde yerleştirilmelidir. Suyu yavaşça, sıcaklığı dakikada yaklaşık olarak 2ºC artacak şekilde ısıtın ve ısının iyi dağılımını sağlamak için suyu karıştırın. Her bir yağ sütununun cam boru içinde yükselmeye başladığı sıcaklığı kaydedin. Okunan üç değerin ortalaması kayma erime noktasıdır.
(b) Titer
Titer, belli bir yağdan elde edilmiş ve erimiş halde bulunan YAĞ ASITLERININ yeniden kristallenmeleri sırasındaki katılaşma noktasının bir ölçüsüdür. Titer, satın alma spesifikasyonlarında ve bazı standartlarda hala kullanılmaktadır. Don yağının titeri 40 ºC'ın üzerindedir. Hayvansal yumuşak yağların (animal grease) titeri ise 36 ila 40 ºC arasındadır. Titer, yem fabrikasında kullanılacak yağlar açısından önemli bir değerdir. Bu değer, yağın kendisinin değil, içerdiği yağ asitlerinin bir ölçüsüdür. Ölçülmesi daha kolay olan kayma erime noktası veya dilatometre ile yapılan ölçümler, yem fabrikasına gelen yağların kalite tayininde kullanılmaya daha uygundur. Çünkü her ikisi de, yağın hangi sıcaklıkta sıvı fazdan katı faza geçtiğini gösterir. Titer yönteminde 50 gram sıcak yağ yavaş yavaş, 250 ml'lik bir beherde şiddetle kaynamakta olan ve 18 gram potasyum hidroksit + 50 ml etil alkol + 20 ml su'dan oluşan karışıma ilave edilir. Bu karışım sabunlaşma tamamlanıncaya kadar karıştırılır. Sabunlaşmanın tamamlanması, çözeltinin önce kıvamının artması ve bunun ardından berraklaşması ve sonunda da kıvamının azalması ile anlaşılır. Karışımdaki etil alkol fazlası buharlaştırılarak uçurulur. Sabun da 1 litre kaynar suda çözülür. Bundan sonra sabundaki yağ asitlerini açığa çıkarmak için sülfürik asit ilave edilir. Yağ asitleri nötrleşinceye kadar yıkanır, sulu fazdan ayrılır ve kurutulur. Saflaştırılmış olan yağ asitleri bundan sonra eritilir ve 20 ºC' deki bir su banyosunda bulunan ve içinde bir termometre olan titer şişesine konur. Titer şişesi, hava ceketi içinde asılı duran bir tüpten oluşur. Yağ asitleri soğuyup kristalleşirken, gizli ısı açığa çıkar. Bu sıcaklığın artmasına ya da sıcaklık düşüşünün geçici olarak durmasına neden olur. Bu sırada gözlenen maksimum sıcaklık yükselmesi ya da soğumanın durduğu sıcaklık "titer" dir.