Atık tavuk tüylerinden keratin elde edilmesi ve uygulama alanları

Abstract

Son derece dayanıklı bir protein olan keratin, çeşitli canlı dokulara yapı sağlamaktadır. Mekanik dayanıklılık bakımından doğada yalnızca eklem bacaklıların dış iskeletini oluşturan ve kitin denilen azot içeren polisakkaritlerden oluşan keratinler, deri epidermisinin çeşitleri olan saç, tırnak, boynuz, kuş gagası, sürüngen tırnakları ve boynuzları, sürüngen ve balık pulları, vs. yapıların temelini oluşturmaktadır. Protein yemi üretiminde, inşaat sektöründe betona karıştırılarak, kompozit panellerin üretimi gibi çeşitli amaçlar için tavuk tüyleri kullanılmaktadır. Bunu yanı sıra tavuk tüylerinin önemli bir kısmı atık olarak ayrılmaktadır. Her yıl Dünya'da ortalama 4 milyon ton tavuk tüyü atık olarak ayrılmaktadır. Yalnızca Türkiye'de bir yılda yaklaşık 30 bin ton tavuk tüyü atık olarak ayrılmaktadır. Bu atık tüylerin %80'i değerlendirilmediği için çevre kirliliği oluşturmaktadır. Kimyasal bakımdan dayanıklı olduğundan doğada çok zor indirgenen atık tavuk tüyleri gömülmekte ya da yakılmaktadır. Atık tavuk tüyleri yakılarak hava kirliliğine, gömülerek ise toprak kirliliğine sebep olmaktadır. Tavuk tüylerinin yapısını %91 keratin (protein), %1 lipit ve %8 su oluşturmaktadır. Bu çalışmada atık tavuk tüylerinden keratin elde edilerek uygulama alanları üzerinde çalışıldı. Daha önce yapılan çalışmalara göre en uygun yıkama ve kurutma yöntemleri seçilerek keratin elde edilerek çeşitli uygulama alanlarında kullanılarak geri dönüşüme de destek verilmiştir. Elde edilen keratinin yumuşak çelik kuponlar ile korozyon önleme yöntemlerinden biri olan ağırlık kaybı hesaplaması yapılmıştır. Ayrıca disistein molekülünün bağ açıları, bağ uzunlukları ve yüklerinin hesaplanması, elektronik özelliklerinin açıklanması için kuantum kimyasal hesaplama yöntemleri kullanılmıştır. Kuantum kimyasal hesaplamaları Gaussian G09W paket programında B3LYP metodu ve 6-31G(d), 6-311G(d,p) ve 6-311G(2d,2p) baz setleri kullanılarak yapılmıştır.