Kırmızı gül yapraklarından farklı ekstraksiyon yöntemleri ile doğal boyarmadde eldesi ve tekstil alanında uygulanabilirliği

Abstract

Doğal boyalarda, doğadan elde edilen pigmentler kullanıldığı için, doğal boyamalar göze daha hoş görünür ve huzur verici bir etkiye sahiptir. Ayrıca bu boyalar çevre kirliliğini azaltıp, insan sağlığına da zarar vermezler. Turistlerin doğal boyanmış ürünlere gösterdikleri aşırı ilgi, ülkemize döviz girdisi açısından da doğal boyamacılığın önemini bir kez daha ortaya koymaktadır. Doğal boyamacılık, doğadaki boyarmaddelerden yararlanılarak yapılır. Son yıllarda yapılan araştırmaların, yapay renk maddelerinin insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerini ortaya koymasından sonra, doğal renk maddelerine olan ilgi günden güne artmaktadır. Ayrıca yapılan bazı araştırmalar, antosiyaninlerin insan sağlığı üzerine çok olumlu etkileri olduğunu ortaya koymuştur. Antosiyaninler, antioksidan potansiyellerinden dolayı gıda ürünlerinde ve ayrıca ilaç ürünlerinde doğal gıda boyaları olarak artan bir ilgiye sahiptir. Antosiyaninler, gıdaların parlak kırmızı rengini sağlayan ve birçok gıdanın boyanmasında sentetik boyalara karşı önemli bir alternatif olarak kabul edilmektedir. Literatür bilgileri, antosiyanin ekstraktlarının gıdalara yalnızca çekici renk özellikleri kazandırmadığı, aynı zamanda yüksek antioksidan kapasiteleri nedeniyle sağlık açısından çok yararlı bileşikler olduğunu göstermiştir. Günümüzde doğal renklendiriciler gösterdikleri çeşitli antioksidan, anti-bakteriyel, anti-mikrobiyal vb. aktivitelerden ve bazı sentetik renklendiricilerin insan sağlığı üzerinde olumsuz etkilerinin gün yüzüne çıkmasından bu yana ilgi odağı haline gelmişlerdir. Antosiyaninler, ticari doğal pigmentlerin en önemlisidir. Kırmızı gül yapraklarından elde edilen ve doğal boyarmadde olan antosiyaninler, birçok meyve ve sebzede bulunmaktadır. Antosiyaninler üzüm, kiraz, vişne, çilek gibi meyvelere rengini veren(kırmızı, mor, pembe, mavi) ayrıca çeşitli çiçekler ve bitki köklerinde de bulunan, en iyi doğal renklendiricilerdir. Antosiyaninlerin renkleri moleküler yapılarına ve bulundukları ortamın pH değerine göre değişim gösterirler. Bu çalışmada, farklı ekstraksiyon yöntemleriyle doğal boyarmadde elde edildi ve pigment kaynağı olarak kırmızı gül seçildi. Ekstrakte edilen antosiyaninlerin boyarmadde olarak kullanılması durumunda maksimum boyarmadde verimi, boyama kuvveti ve stabilitenin elde edilmesi için optimum koşullar araştırıldı. Ekstraksiyon işlemlerinden elde edilen antosiyaninlerin kantitatif tayini için absorpsiyon, türev spektroskopik, fark spektroskopik ve pH diferansiyel yöntemleri geliştirildi ve her bir yöntem için ayrı ayrı validasyon işlemleri uygulandı. Ekstraksiyon veriminin arttırılması, boyarmadde bozunmasının en aza indirilmesi, kısa sürede ve ekonomik olarak boyanın özütlenmesi için kullanılacak ekstraksiyon yöntemlerinde çözücü etkisi, ekstraksiyon süresi ve katı-sıvı oranı gibi parametreler denendi ve çalışmalarda çözücü olarak Etanol/0,1 N HCl (90/10, v/v) çözücü karışımı, Solid/likid oranı olarak 1/40 ve ekstraksiyon süresi olarak 10 dakika seçildi. Elde edilen boyar maddelerin gıdalarda kullanılabilirliğinin incelenmesi için ısıya, UV ışığa, pH'a, indirgen ve yükseltgenlere karşı direnci ve boyarmadde üzerine hava oksijenin etkisi incelendi Boyarmaddenin, ısıya, UV ışığa ve hava oksijenine karşı dirençli olduğu, indirgen ve yükseltgenlere karşı dirençsiz olduğu, ancak çözücü karışımıyla hacmine tamamlandıktan sonra eski rengine geri döndüğü saptandı. Bu sonuçlar, çalışmada kullanılan çözücü karışımında boyarmaddenin oldukça kararlı olduğunu gösterdi. Bu çalışmada, kırmızı gül yapraklarından elde edilen doğal boyarmadde, çeşitli geçiş metali tuzları mordan maddesi olarak kullanılmak suretiyle, on farklı boyama yöntemine göre, 100°C de, pH: 4 tampon çözeltisiyle, kapalı sistemde, yünlü kumaşlara uygulandı. Tannik asitin, halılardaki ufak kurtların ve diğer allerji yapan maddelerin giderilmesi amacıyla yün boyamada kullanıldığı, antibakteriyal, antiviral özelliklerle birlikte daha iyi ışık ve yıkama haslığı sağladığı bilindiğinden, çalışmamızda kullanılması uygun bulundu. Boyanan yünlü kumaşların renk kodları, renk farklılıkları ve reflektans değerleri tespit edildi. Boyanan kumaşlara ışık, sürtünme ve ter haslığı testleri yapıldı. AgNO3 ve tannik asidin antibakteriyel özellikte olup olmadığı kontrol edildi ve Mordan+Tannik asit Boya (1. Yöntem) ve Boya Mordan+Tannik asit (2.yöntem)? in antibakteriyel özellik gösterdiği saptandı. Işık haslığı test sonuçlarının nadiren 4, birkaç boyamada 7-8 arasında ve ortalama olarak da 4-6 arasında olduğu bulundu. Bu sonuçların literatür araştırmalarındaki doğal boyamalara göre iyi olduğu saptandı. Sürtünme haslığı test sonuçlarının, FeCl3.6H2O, FeSO4.7H2O ve AgNO3 mordan tuzları haricinde kalan diğer tüm mordan tuzları ile yapılan boyamalarda 4-5 arasında olduğu ve bu sonucun doğal boyamacılığın en çok uygulandığı alan olan yer sergileri (halı ve kilimler) için çok ideal olduğu anlaşıldı. FeCl3.6H2O, FeSO4.7H2O ve AgNO3 mordan tuzları ile yapılan boyamalarda ise sürtünme haslığının ortalama 3-4 arasında olduğu saptandı. Bütün mordan tuzları ile yapılan boyamalarda, ter haslığı test sonuçlarının, genellikle 5 nadiren 4-5 arasında, olduğu, ve bu sonuçların literatür araştırmalarındaki doğal boyamalara göre iyi olduğu saptandı.