Sumak özütü ve fiber takviyeli nişasta esaslı akıllı ve aktif gıda ambalajı üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of smart and active food packaging based on sumach extract and fiber reinforced starch
- Tez No: 947314
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÜLSÜM AYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Biyopolimerler, Gıda ambalajı, Biopolymers, Food packaging
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gıdanın kalite ve güvenliğini sağlamak amacıyla gıda ambalajlarının kullanımı oldukça önemlidir. Nişasta biyobozunur, ulaşılabilir ve ucuz olması nedeniyle gıda ambalajı üretiminde en çok kullanılan polimerlerden biridir. Bu tez çalışmasında, jel döküm yöntemi kullanılarak nişasta esaslı filmler üretilerek sumak (Smk) özütü ve bambu lifi (BL) ile desteklenmiştir. Gıda ambalajının antibakteriyel olması sayesinde gıdanın raf ömrü artarken gıda zehirlenmesi kaynaklı ölümler de azaltılabilir. Nişasta tek başına antibakteriyel olmadığı için yapılan bu çalışmada nişasta filmler literatürde antimikrobiyal olduğu bildirilen sumak (Rhus coriaria L.) özütü ilave edilerek bu özelliğin kazandırılması amaçlanmıştır. Ayrıca, mekanik olarak zayıf bir polimer olan nişastayı güçlendirmek için bitki kökenli lifler kullanabilir. Bu çalışmada nişasta filmlere BL ilave edilerek mekanik özelliklerin güçlendirilmesi hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında saf nişasta (%5 w/v), Smk (%5 v/v) katkılı nişasta ve Smk ile değişen oranlarda BL (%5, %10, %15 w/w nişasta) içeren nişasta filmler üretilmiştir. Elde edilen filmlerin kalınlık, yoğunluk, optik özellikleri, şişme, çözünürlük, su içeriği, su buharı geçirgenliği, pH duyarlılığı, antibakteriyel ve antioksidan aktivite ve mekanik özellikleri belirlenmiş olup, ek olarak SEM ve FTIR analizleri de yapılmıştır. Son olarak; toprağa gömme yöntemi ile biyobozunurluk testleri yapılmıştır. Smk ve BL içeren filmlerin kalınlık ve opaklıkları Smk katkılı filmlere kıyasla anlamlı ölçüde artarken yoğunlukları azalmıştır. Filmlerin su içeriği ve çözünürlük değerlerinde BL miktarı arttıkça anlamlı bir düşüş gözlemlenirken, şişme değerlerinde anlamlı bir fark oluşmamıştır. Smk ve Smk+BL filmler arasında su buharı geçirgenliği yönünden istatistiksel bir fark oluşmazken nişasta içeren filme göre hepsinde anlamlı bir düşüş gözlenmiştir. Mekanik testler sonucunda BL oranı arttıkça çekme mukavemeti artarken yüzde uzamanın azaldığı görülmüştür. Filmlerin antibakteriyel aktivitesi Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumonia ve Bacillus subtilis bakterileri üzerinde disk difüzyon yöntemi kullanılarak test edilmiştir. Elde edilen filmlerin Gram (+) ve Gram (-) bakterilere karşı etkili olduğu görülmüştür. DPPH testi sonucunda Smk içeren filmlerin iyi bir antioksidan aktivite gösterdiği ve bu antioksidan aktivitenin BL eklenmesiyle anlamlı bir değişiklik göstermediği görülmüştür. 12 hafta toprakta bekletilen filmlerin hepsinin kütlece %70'ten fazlasının bozunarak toprağa karıştığı gözlenmiştir. Elde edilen bulgular Smk özütü ve Smk+BL katkılı biyokompozit nişasta filmlerin gıda ambalajı uygulamalarında kullanım potansiyelinin olabileceğini göstermektedir. Literatürdeki çalışmalar incelendiğinde nişasta – Smk özütü – BL içeren bir çalışmaya rastlanmamıştır. İlk kez bu tez çalışması kapsamında bu bileşimde filmler üretilerek literatüre katkı sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
The use of food packaging is of great importance to ensure the quality and safety of food. Due to its biodegradability, availability, and low cost, starch is one of the most widely used polymers in the production of food packaging. In this thesis, starch-based films were produced using the casting method and reinforced with sumac (Smk) extract and bamboo fiber (BL). The antibacterial nature of packaging can extend the shelf life of food and reduce fatalities caused by foodborne illnesses. Since starch alone does not exhibit antibacterial properties, this study aimed to impart this characteristic by incorporating sumac (Rhus coriaria L.) extract, which has been reported in the literature to possess antimicrobial properties, into starch films. Moreover, plant-based fibers can be used to reinforce starch, which is mechanically a weak polymer. Within the scope of the study, pure starch (5% w/v), starch with Smk (5% v/v), and starch films containing varying amounts of BL (5%, 10%, 15% w/w of starch) in combination with Smk were produced. The thickness, density, optical properties, swelling, solubility, moisture content, water vapor permeability, pH sensitivity, antibacterial and antioxidant activity, and mechanical properties of the obtained films were determined. In addition, SEM and FTIR analyses were performed. Finally, biodegradability tests were conducted using the soil burial method. Films containing Smk and BL showed significantly increased thickness and opacity compared to Smk-only films, while their density decreased. As the BL content increased, a significant reduction was observed in the films' moisture content and solubility values, whereas no significant difference was found in swelling values. While there was no statistical difference in water vapor permeability between Smk and Smk+BL films, all showed a significant decrease compared to the pure starch film. Mechanical testing indicated that as the BL ratio increased, tensile strength improved while elongation at break decreased. The antibacterial activity of the films was tested using the disk diffusion method against Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, and Bacillus subtilis. The films were found to be effective against both Gram (+) ve Gram (-) bacteria. The DPPH assay showed that films containing Smk exhibited good antioxidant activity, and this activity did not change significantly with the addition of BL. After 12 weeks of soil burial, all films degraded by more than 70% in mass and were incorporated into the soil. These findings suggest that biocomposite starch films incorporating Smk extract, and Smk+BL additives have the potential for application in food packaging. A review of the existing literature revealed no prior studies investigating starch-Smk extract-BL formulations. This thesis study is the first to produce films with this specific composition, thereby contributing novel insights to the field.
Benzer Tezler
- Şırnak asfaltitleri külünde nikel ve molibdenin spektrofotometrik tayini
Spectrophotometric determination of nickel and molybdenum in Şırnak asphaltites ash
OLCAY ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiGazi ÜniversitesiYRD. DOÇ. DR. ALİ REHBER TÜRKER
- Balçova ve çevresinde seralarda böcek kökenli zararlılar, savaşı ve sorunları üzerinde incelemeler
Investigations on the Insect Pest problems of greenhouses in Balçova and around
S.SEROL SERBESTER
- Dönemsel yayınlarımızda reklamcılık işlevi ve basının kamuoyu oluşturma görevi ile ilişkisi
Başlık çevirisi yok
NEYLAN GÖNLÜYÜCE
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Gazetecilikİstanbul ÜniversitesiGazetecilik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAYIHAN İÇEL
- Yıllık akımların gidiş özelliklerini benzeştiren bir matematik modelin araştırılması
Başlık çevirisi yok
E.BEYHAN OĞUZ