Preparation of polymer multilayer films for food technology applications
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: GÖKÇE TİDİM
Danışman: İrem Erel Göktepe
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Gıda ambalaj teknolojilerinde gıdanın kalite ve güvenliğini artırmak üzerine son yıllarda yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Doğal polimerler kullanılarak hazırlanan ya da kaplanan gıda ambalaj malzemeleri, gerek tüketici sağlığı üzerindeki riskleri azaltmaları gerek ise daha az işlenmiş ve daha çevre dostu gıda ambalajları üretme imkânı vermelerinden ötürü tercih edilmektedir. Aljinat ve kitosan biyo-uyumlu, biyo-bozunabilir ve göreceli olarak düşük toksik özellik göstermelerinden dolayı gıda teknolojisi uygulamaları için uygun polimerlerdir. Kitosanın antibakteriyel özelliğinin yanısıra, hem kitosan hem aljinatin pH duyarlı özellikleri, bu polimer ikilisini işlevsel moleküllerin enkapsülasyon/salım uygulamaları için de cazip kılmaktadır. Öte yandan antibiyotik ilaçların yaygın kullanımından dolayı bakterilerin direnç kazanması, bilim dünyasını farklı yöntemler aramaya itmiştir. Bakteriyofajlar doğal bakteri avcıları olmalarından ötürü umut vadeden bir alternatif olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, katman-katman kendiliğinden yapılanma yöntemi kullanılarak kitosan/aljinat çok katmanlı filmleri hazırlanmıştır. Çok-katmanlı filmler büyüme profilleri, stabiliteleri ve yüzey morfolojisi gibi fizikokimyasal özelliklerini takip etmek üzere karakterize edilmiştir. Çok-katmanlı filmlerin hazırlanması sırasında her katman arasında uygulanan kurutma sürecinin film büyüme profilini belirlemede önemli bir parametre olduğu sonucuna varılmıştır. Sadece bütün polimer katmanları kaplandıktan sonra kurutulan filmler üstel büyüme trendini takip eden kalınlık artışı gösterirken, her katman birikimi sonrasında kurutulan filmlerin kalınlığı doğrusal artış göstermiştir. Katmanlar arası kurutma işlemi uygulanmayan filmler pratik hazırlık aşaması sağladıkları için tercih edilmiştir. Çok-katmanlı filmlerin asidik ve nötr pH değerlerinde stabil oldukları gözlemlenmiştir. Filmlerin yüzey pürüzlülükleri artan katman sayısıyla dikkat çekici şekilde artış göstermiştir. Salmonella enterica subsp. enterica serovar Enteritidis karşısında aktivite gösteren T4 fajı filmlerin içine yüklenmiştir. Katman sayısı, bakteriyofaj yükleme ve salım pH değerinin bakteriyofaj yüklü çok-katmanlı filmlerin antibakteriyel aktivitesi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bakteriyofaj yüklenmiş CHI/ALG filmler nötr pH'ta antibakteriyel etki göstermiştir. Diğer yandan hafifçe asidik ortam koşullarında antibakteriyel etki gözlemlenmemiştir. Son olarak, kurkumin, timol, laktik asit ve tannik asit gibi bazı antibakteriyel ajanlar çok-katmanlı CHI/ALG film katmanlarının arasına yüklenmiş ve bu filmlerin antibakteriyel özellikleri bakteriyofaj yüklü filmlerle kıyaslanmıştır. Bahsi geçen ajanlarla hazırlanan filmlerin disk-difüzyon deneyi sonucunda bakterisiz alan oluşturmaması bakteriyofajların üstün antibakteriyel etkisini işaret etmektedir.