Search

Biodiesel production has currently used virgin raw materials that have a direct use for mainly food uses, as in the case of vegetable oils, mainly soybean, and may in some cases affect food safety. Raw materials such as cotton oils that are obtained from seeds, which are the residual products of productive chains, can help food security, energy and the exploration of new sources of energy of less environmental impact. The present work investigated the chemical and physical characteristics of biodiesel produced from cotton oil in comparison to soybean oil (BOA). The results show that the acidity and viscosity of the BOA are within the permissible values of ANP 03/2014, and the viscosity of the BOA product of the transesterification of soybean oil has values of 4.41 ± 0.20 mm2 s -1 . Finally, it can be concluded that cotton oil may be an alternative to replace soybean oil; however, the availability of raw material may play an important role.

Geçmişten günümüze gelişen teknolojiyle bağlantılı olarak tüketicilerin sağlıklı ve güvenli gıda talebi gün be gün artmaktadır. Bu amaçla gıdaların işlenmesi sürecinde biyoyararlılığı yüksek bileşenlerin olumsuz etkilenmesini en aza indirgemek, kaliteyi arttırmak ve gıda güvenliğini korumak için tasarlanan hızlı gelişen tekniklerden birisi de ultrasonik sistemlerdir. İnsan beslenmesinde önemli bir yere sahip temel besin maddelerinden olan yağlar arasında, zeytinyağı gibi yalnızca presleme ve süzme işlemlerinden geçirilerek doğrudan tüketilebilen niteliğe sahip çok az yağ bulunmaktadır. Diğer yağlar içerdikleri yağ benzeri maddelerden dolayı yoğun, istenmeyen renk, koku ve tatta olduklarından dolayı rafinasyon işlemine tabi tutulmaları gerekmektedir. Bu rafinasyon işlemleri arasında en önemli adımlardan birisi de ağartma (dekolorizasyon) aşamasıdır. Bu tezin amacı; ağartma işleminde ultrasonik işlemin entegrasyonu sağlanarak yağa uygulanan sıcaklık değeri ile işlem süresinin azaltılabilme ve ağartma toprağının renk giderim kapasitesinin arttırabilme potansiyelinin belirlenmesidir. Bunun yanında ağartma işlemini etkileyen parametreler arasında etkileşimin olup olmadığı, eğer istatistiksel olarak anlamlı bir etkileşim varsa hangi etkileşimin daha baskın olduğu, prosesin hangi bağımsız değişkene daha duyarlı olduğunun tespit edilmesi amaçlanmıştır. Ayrıca oluşturulan deneme tasarımında tek faktör olan sıcaklıktan bağımsız ultrasonik işlemin ne düzeyde etkin olduğunun tespit edilmesi, konvansiyonel ve ultrasonik ağartma işlemleri benzer şartlarda uygulanarak renk giderim kapasitelerinin yanı sıra oksidatif etkilerinin de karşılaştırılması amaçlanmıştır.Bu tez çalışmasında kanola, soya ve pamuk yağları ayrı ayrı kullanılmış, ağartma işlemi için sıcaklık/ultrasonik güç, işlem süresi, ağartma toprağı miktarı gibi parametreler göz önünde bulundurularak merkezi kompozit tasarım ile optimizasyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. Optimum noktada elde edilen veriler ile ağartma işlemleri yapılmış ve renk giderim değerleri, oksidatif etkilerindeki (serbest yağ asitliği, peroksit, p–anisidin, TOTOX, konjuge dien ve trien değerleri ve yağ asidi profili) değişim incelenmiştir.Çalışma sonucunda görülmüştür ki ultrasonik yöntemin en önemli avantajlarından birisi ağartma toprağının adsorbsiyon kapasitesini arttırarak renk giderimini hızlandırmasıdır. Her yağın farklı özelliklere sahip olduğunu ve sonuçların uygulanan yöntemlere göre değişebileceği göz önünde bulundurulmalıdır. Yağların türüne, yapısına, ön işlem koşullarına bağlı olarak ultrasonik yöntemin konvansiyonel yönteme göre sıcaklık derecesini % 10–25 aralığında düşürebildiği, işlem süresini % 17–50 aralığında kısaltabildiği ve işlem süresinin uzamasına bağlı olarak % 3–34 aralığında daha fazla renk giderimi yapabildiği belirlenmiştir. Ultrasonik ve konvansiyonel işlemlerin yağa olan oksidatif etkileri incelendiğinde, serbest yağ asitliği miktarı ile yağ asidi profili analizlerinde istatistiksel bir fark olmadığı, birincil ve ikincil oksidasyon ürünlerinin oluşumunda uygulanan işlem koşullarına bağlı olarak istatistiksel olarak önemli farklılıklar olduğu tespit edilmiştir. Ultrasonik işlemin uygulanma şiddeti ve uygulama süresinin artmasının yağın oksidatif kararlılığını olumsuz etkilediği belirlenmiş ve ultrasonik işlemin gereğinden fazla uzatılmaması gerektiği sonucuna varılmıştır. Bu çalışmanın sonuçları ultrasonik yöntemin yağ ağartma işlemlerinde sağladığı katkı ile endüstriyel yağ üretiminde işletmelere birçok avantaj sunduğunu göstermiştir. The healthy, safe food demand of consumers is increasing day by day in connection with the developing technology. For this purpose, ultrasonic systems are one of the fast developing techniques designed to minimize the negative effects of high bioavailability components, improve quality and protect food safety. Among the essential nutrients that have an important place in human nutrition, there are very few oils which can be consumed directly by being pressed and filtered like olive oil. Other oils must be refined due to the fat–like substances they contain because of their intense, unwanted color, odor and taste. One of the most important steps among these refining processes is the bleaching stage.The aim of this study is to integrate the ultrasonic process in the bleaching process and to determine the potential of reducing the processing time with the temperature applied to the oil and increasing the color removal capacity of the bleaching earth. Besides, it is aimed to determine whether there is interaction between the parameters affecting the bleaching process, if there is a statistically significant interaction, which interaction is more dominant and which process is more sensitive to the independent variable. In addition, it was aimed to determine how effective the temperature independent of the single factor which is the design of the experimental design. The conventional and ultrasonic bleaching processes are applied in similar conditions and the color removal capacities as well as the oxidative effects are aimed to be compared.In this thesis, canola, soybean and cotton oils were used separately, central composite design and optimization processes were performed by considering parameters such as temperature / ultrasonic power, processing time and bleaching earth for bleaching. Bleaching operations were performed with the data obtained at the optimum point and the color removal values, oxidative effects (free fatty acid, peroxide, p–anisidine, TOTOX, conjugated diene and triene values and fatty acid profile) were investigated.As a result of the study, it has been seen that one of the most important advantages of the ultrasonic method is that it increases the adsorption capacity of the bleaching earth and accelerates the color removal. It should be noted that each oil has different properties and the results may vary according to the methods applied. Depending on the type, structure and pretreatment conditions of the oils, it can be determined that the ultrasonic method can reduce the temperature in the range of 10–25% according to the conventional method, shorten the processing time in the range of 17–50% and more color removal within the range of 3% to 34% depending on the processing time. When the oxidative effects of the applied processes on the oil were examined, it was determined that there was no statistical difference in free fatty acid content and fatty acid profile analyzes and statistically significant differences were found in the formation of primary and secondary oxidation products. It has been determined that the application of ultrasonic treatment has a negative effect on the oxidative stability of the oil and increase in the application time of ultrasonic process. The results of this study showed that the ultrasonic method has many advantages in oil bleaching processes and offers many advantages to enterprises in industrial oil production. 148

ÖZET Doktora Tezi AYÇİÇEĞİ, KOLZA, PAMUK VE SOYA YAĞLARININ DİESEL MOTORLARINDA YAKIT OLARAK KULLANIM OLANAKLARININ BELİRLENMESİ ÜZERİNE KARŞILAŞTIRMALI BİR ARAŞTIRMA Yahya ULUSOY Tarım Makinaları Anabilim Dalı Danışmanı: Prof. Dr. Kamil ALİBAŞ 1999, 119 Sayfa Jüri: Prof. Dr. Kamil ALİBAŞ Prof. Dr. Ahmet SARAL Prof. Dr. Ali SÜRMEN Prof. Dr. Bülent EKER Assist. Prof. Dr. Rasim OKURSOY Bitkisel yağların alternatif yakıt olarak kullanımı özellikle, tarımsal potansiyeli yüksek olan ülkelerde ön plana çıkmıştır. Bitkisel yağların, motor yakıtı olarak kullanımı üzerinde, çeşitli ülkelerde çok sayıda araştırma yapılmıştır. Bu çalışmanın amacı; ayçiçeği, kolza, pamuk ve soya yağlarının diesel yakıtı ile %25, %50 ve %75'lik oranlardaki karışımlarının motor yakıtı olarak kullanım olanaklarını belirlemektir. Bu amaçla, tek silindirli, önyanma odalı, 4 zamanlı ve 8 kW gücünde bir Pancar motor E-89 modeli bir diesel motoru kullanılmıştır. Ayrıca çalışmanın ikinci aşamasında, yakıt olarak sadece nötr ayçiçek yağı kullanılmış ve deneyler, deneme motorunun yakıt püskürtme avansı değiştirilerek yapılmıştır. Kullanılan yakıtların motor devir sayısına bağlı olarak dönme momenti, güç, saatlik yakıt tüketimi, özgül yakıt tüketimi, toplam verim, egzoz sıcaklığı ve gürültü değerleri %100 diesel yakıtı ile karşılaştırmalı olarak ele alınmıştır.II Araştırma sonuçlan, bitkisel yağ-diesel yakıtı karışımlarının ele alman karışım oranlan için içten yanmalı motorlarda, diesel yakıtı yerine motorda değişiklik yapmaksızın doğrudan kullanılabilecek özelliklere sahip olduklarını göstermiştir. Deneme motorunun püskürtme avansı, fabrikasının bu motor için öngördüğü avans derecesinden aşağı ve yuka rı değerler alınarak denenmiştir. En uygun motor performans değerleri motorun orijinal avans ayarında elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Alternatif Yakıtlar, Diesel Motor, Bitkisel Yağlann Diesel Yakıtı Olarak Kullanımı, Seyreltme Yöntemi. Ill ABSTRACT Ph.D. Thesis A COMPARATIVE RESEARCH ABOUT TO DETERMINE OF USING POSSIBILITY OF SUNFLOWER, COTTON SEED, SOYBEAN AND RAPE SEED OILS AS DIESEL FUEL Yahya ULUSOY Uludağ University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Agricultural Machines Supervisor : Prof. Dr. Kamil ALİBAŞ 1999, 119 Page Jury: Prof. Dr. Kamil ALİBAŞ Prof. Dr. Ahmet SARAL Prof. Dr. Ali SÜRMEN Prof. Dr. Bülent EKER Assist. Prof. Dr. Rasim OKURSOY The use of the oil blends as on alternative fuel, appeared in those countries having high agricultural potential. The aim of this study; is to identify the facility of use of mixtures of sunflower, rape seed, cotton seed and soybean at percentages of 25, 50 and 75 with diesel fuel, as alternative fuel for a diesel engine. That is why uni-cylindered indirect injection, 4 stroke, 8 kW powered and E-89 model Pancar Motor engine type diesel engine is used. In the second phase of this study, the time before injection is altered and for fuel only neutral sunflower oil is used. The values found from the fuels used are compared with the values of 100 % diesel fuel by using properties of torque, power, fuel consumption, specific fuel consumption, total efficiency, exhaust temperature and engine noise.IV As a result, it is found that the vegetable oil-diesel fuel mixtures of considering mixture ratios have the properties proving that they can be used in stead of diesel fuel with making any modification to the engine. Time before injection of the used engine, is changed trying below and above values of nominal timing specified for the engine by the factory. The most suitable performance values are obtained at the original injection timing adjustment. Key Words: Alternative Fuels, Diesel Engine, The Use of Vegetable Oils as Diesel Fuel And Mixing Method. 118