Gıda sektörü için biyoaktif ve biyobozunur özelliklere sahip kompozit filmlerin geliştirilmesi
Development of composite films with bioactive and biodegradable properties for food industry
Yazar: GONCA GÜLFEM TURAN
Danışman: PROF. DR. PINAR AYTAR ÇELİK ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZLEM ERDAL ALTINTAŞ
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji ve Biyogüvenlik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Plastik kirliliği, günümüzde çevresel sağlığı tehdit eden en ciddi problemlerden biri olarak karşımıza çıkmaktadır. Geleneksel petrol bazlı plastiklerin çevreye olan olumsuz etkileri, biyobozunur plastiklerin geliştirilmesini zaruri kılmaktadır. Biyoplastikler, yenilenebilir kaynaklardan elde edilen ve biyolojik olarak parçalanabilen malzemeler olarak tanımlanmaktadır. 
Bu çalışmanın temel amacı, çevre dostu ve antimikrobiyal özelliklere sahip kompozit filmler üretmektir. Elde edilen kompozit filmlerin, özellikle gıda ambalajlama gibi çeşitli alanlarda kullanılma potansiyeline sahip olduğu düşünülmektedir. Bu tez çalışmasında, polivinil alkol (PVA) ve gellan gum (GG) bazlı biyobozunur özelliğe sahip kompozit filmler geliştirilmiştir. Kompozit filmlere antimikrobiyal özellik kazandırmak için  Nigella sativa L. yağı ve Salvia officinalis L. ekstresi kullanılmıştır. Nigella sativa L. yağı Salvia officinalis L. ekstresi güçlü antimikrobiyal aktivitesi ve antioksidan özelliği ile dikkat çekmektedir. Bu amaç doğrultusunda, kompozit film formülasyonları optimize edilmiş ve çeşitli karakterizasyon testleri uygulanmıştır. Araştırma sonunda, kompozit filmlerin mekanik, termal ve antimikrobiyal özellikleri detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Kompozit film üretim sürecinde, PVA ve GG'nin uygun oranları belirlenmiş ve Nigella sativa L. yağı ile Salvia officinalis L. ekstresinin etkileri değerlendirilmiştir. Kompozit filmlerin biyobozunurluk ve antimikrobiyal etkinlikleri laboratuvar koşullarında test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, kompozit filmlerin potansiyel kullanım alanlarını genişletme açısından önemli bilgiler sunmaktadır. Ayrıca, biyoplastiklerin sürdürülebilirlik açısından sağladığı faydalar da vurgulanmıştır. Özellikle gıda sektöründe, biyobozunur ve antimikrobiyal ambalaj malzemelerinin önemi giderek arttığından bu çalışmanın, biyoplastiklerin geliştirilmesine ve yaygın kullanımına önemli katkılar sağlayacağı düşünülmektedir. 
Sonuç olarak, Nigella sativa L. yağı ve Salvia officinalis L. ekstresi ile zenginleştirilmiş antimikrobiyal ve antioksidan özellik kazandırılmış kompozit filmlerin, geleneksel plastik ambalajlara alternatif olabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
Plastic pollution has emerged as one of the most serious environmental health threats today. The adverse environmental impacts of traditional petroleum-based plastics necessitate the development of biodegradable plastics. Bioplastics are defined as materials derived from renewable resources that can be biologically degraded. In this research, biodegradable composite films based on polyvinyl alcohol (PVA) and Gellan gum (GG) were developed. Black seed oil and sage extract were used to enhance the composite films' antimicrobial capacity. Black seed oil is notable for its strong antimicrobial and antioxidant properties, while sage extract is known for its effectiveness against various bacteria.
The primary aim of this study is to produce environmentally friendly and antimicrobial composite films. The resulting composite films have potential applications, particularly in food packaging. For this purpose, composite film formulations were optimized, and various characterization tests were conducted. At the end of the study, the mechanical, thermal, and antimicrobial properties of the composite films were analyzed in detail. During the composite film production process, the appropriate ratios of PVA and GG were determined, and the effects of black seed oil and sage extract were evaluated. The biodegradability and antimicrobial efficacy of the composite films were tested under laboratory conditions. The results obtained provide important insights into expanding the potential application areas of composite films. Additionally, the sustainability benefits of bioplastics were highlighted. This study is expected to make significant contributions to the development and widespread use of bioplastics. Particularly in the food industry, the importance of biodegradable and antimicrobial packaging materials is increasing.
In conclusion, it has been shown that composite films enriched with black seed oil and sage extract can be an alternative to traditional plastic packaging. The challenges encountered in the composite film development process and the methods used to overcome these challenges were also addressed.