Utilization of curcumin and biodegradable polymers in intelligent and active food packaging
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: EDA YILDIZ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): SERVET GÜLÜM ŞÜMNÜ
Danışman: LEYLA NESRİN KAHYAOĞLU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmanın temel amacı, biyolojik olarak parçalanabilen polimerler kullanılarak kurkumin içeren akıllı ve aktif ambalajların üretilmesidir. Bu amacı gerçekleştirmek için elektroeğirme ve döküm olmak üzere iki farklı film yapım yöntemi kullanılmıştır. İlk olarak, kurkuminin halokromik özelliklerinden faydalanmak için, gıda tazeliğini izlemek üzere kitosan/PEO bazlı nanoliflere kapsüllendi. Liflerin ortalama çapı 283±27 nm ile 338±35 nm arasında bulunmuştur. Nanoliflerde kitosan miktarının artmasının lif çapını azalttığı sonucuna varılmıştır. Depolama süresi boyunca, akıllı ambalaj filminin renk değişimi, tavuk göğsünün kimyasal (TVB-N) ve mikrobiyal bozulması (toplam mezofilik aerobik bakteri sayısı) ile ilişkili bulunmuştur. Kurkumin yüklü nanolifler beklentiyi karşılamış ve tavuk bozulmalarının gerçek zamanlı görsel olarak izlenmesini sağlamıştır. Aktif gıda paketlemesi için kurkumin, nohut unu/polietilen oksit (PEO) nano liflerine kapsüllenmiştir. Isıl işlemin (mikrodalga veya konvansiyonel) elektroeğirme işleminde kullanılan çözelti ve film özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Mikrodalga ile işlenmiş aktif filmler, 1.62±0.36 cm2'lik bir inhibisyon alanı ile E.coli'ye karşı antimikrobiyal etki göstermesine rağmen, S.aureus'a karşı herhangi bir etki göstermemiştir. Daha sonra, kurkumin katkılı kitosan/bakla unu filmleri, döküm tekniği ile üretilmiştir. Biyopolimerin potansiyel dezavantajlarını ortadan kaldırmak için, film oluşturucu matrikse farklı oranlarda farklı çapraz bağlayıcı maddeler (gluteraldehit ve sitrik asit) eklenmiştir. Sitrik asit ve gluteraldehit, şişme derecesini çapraz bağlayıcı içermeyen filmlere kıyasla sırasıyla %75 ve %13 oranında azaltmıştır. Her iki çapraz bağlama oranının arttırılması, %110'dan fazla olan su buharı geçirgenliğinı büyük ölçüde sınırlandırmıştır. Analizler sonucunda sitrik asit çapraz bağlı filmlerin glutaraldehit içeren diğer filmlere göre daha uygun bir karaktere sahip olduğu sonucuna varılmıştır. Analizler sonucunda sitrik asit çapraz bağlı filmlerin glutaraldehit içeren diğer filmlere göre daha uygun bir karaktere sahip olduğu sonucuna varılmıştır. Ayrıca, nohut unu/kitosan/kurkumin filminin ambalaj performansını iyileştirmek için çapraz bağlama maddesi olarak sitrik asit kullanılmıştır. Kopmada uzama (EAB) değeri %1,64 ± %0,13'ten %11,1± %1,21'e yükselirken, çekme mukavemeti (TS) değeri 7,83± 0,08 MPa'dan 3,58± 0,20 MPa'ya düşmüştür. En yüksek sitrik asit konsantrasyonuna sahip film hem E.coli (inhibisyon bölgesi alanı 5,88 ± 0,49 cm2) cm hem de S. aureus (inhibisyon bölgesi alanı 1,59 ± 0,27 cm2) üzerinde inhibitör etki göstermiştir. Ayrıca, tavuk göğsü örneklerinin raf ömrünü 9 güne kadar uzatmıştır. Sonuç olarak, sitrik asit çapraz bağlı nohut unu/kitosan aktif filminin mikrobiyolojik açıdan hassas bozulabilir et gıdalarının raf ömürlerini uzatmak için aktif paketlemede kullanılması önerilebilir.