Kitosan/Ayva çekirdeği müsilajı ile üretilmiş nanokompozit filmlerin karakterizasyonu ve antimikrobiyal aktivitesi
The characterization and antimicrobial activity of nanocompozite films produced with Kitosan/Quince seed musilage
Yazar: ZELAL AKAT
Danışman: PROF. DR. ÖZLEM EMİR ÇOBAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ PINAR KARATEPE
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Avlama ve İşleme Teknolojisi Ana Bilim Dalı / İşleme Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Su Ürünleri = Aquatic Products

Özet:
Bu çalışmada, ZnO-NP içeren kitosan ve ayva çekirdeği müsilajı ile üretilen nanokompozit filmlerin karakterizasyonu ve antimikrobiyal aktivitesi araştırıldı. Yenilebilir filmler, kontrol grubu (Kitosan) ile birlikte, Kitosan+Ayva çekirdeği müsilajı (K+A), Kitosan +%1 ZnO-NP (K+Ç), Kitosan+Ayva çekirdeği müsilajı+%1 ZnO-NP (K+A+Ç) olarak 4 grup halinde üretildi. Üretilen nanokompozit yenilebilir filmlerin kalınlığı, nem miktarı ve su tutma kapasitesi araştırıldı. Filmler, FT-IR, TEM ve DSC analizleri ile karakterize edildi ve antimiktobiyal aktivite bakımından incelendi. Araştırma iki tekerrürlü olarak gerçekleştirildi.
Analiz sonuçlarına göre; ZnO-NP ilavesinin üretilen nanokompozit filmlerin kalınlığını üzerine önemli bir etkisinin olmadığı (p>0,05) ancak, filmlerin nem miktarını azalttığı (p<0,05) belirlendi. FTIR spektrumları, ZnO NP'leri ve N-H ayva çekirdeği müsilajı, kitosan grupları arasında etkileşimi gösterdi. ZnO-NP içeren nanokompozit filmler, gelişmiş termal kararlılık sergiledi. Ayva çekirdeği müsilajı ve ZnO-NP ilavesinden sonra kitosan filmin homojen ve pürüzsüz yapısının bozulduğu tespit edildi. Ayrıca, ayva çekirdeği müsilajı antibakteriyel performans göstermezken, Kitosan ve ZnO-NP'lerin test edilen bakterilere (Listeria monocytogenes (ATCC 7644) ve Escherichia coli O157:H7 (ATCC 35150) ) karşı antibakteriyel aktivite gösterdiği tespit edildi.
Sonuç olarak, üretilen nanokompozit filmler gıda ambalajı için önemli bir potansiyel göstermiştir. Özellikle ZnO-NP içeren filmler, gıda kaynaklı patojenleri kontrol ederek gıda muhafazası için aktif bir gıda ambalaj malzemesi olarak kullanılabilir.

Abstract:
In this study, the characterization and antimicrobial activity of nanocomposite films produced with chitosan and quince seed mucilage containing ZnO-NP were investigated. Edible films, together with the control group (Chitosan), Chitosan+Quince seed mucilage (K+A), Chitosan + 1%ZnO-NP (K+C), Chitosan+Quince seed mucilage+ 1% ZnO-NP(K+A+C) Produced in 4 groups. The thickness, moisture content and water holding capacity of the produced nanocomposite edible films were investigated. The films were characterized by FT-IR, SEM and DSC analyzes and examined for antimicrobial activity. The research was carried out in two replications.
According to the analysis results; It was determined that the addition of ZnO-NP did not have a significant effect on the thickness of the produced nanocomposite films (p>0.05), but reduced the moisture content of the films (p<0.05). FTIR spectra showed interaction between ZnO NPs and N-H quince seed mucilage, chitosan groups. Nanocomposite films containing ZnO NP exhibited improved thermal stability. After the addition of quince seed mucilage and ZnO-NP, it was observed that the homogeneous and smooth structure of the chitosan film deteriorated. In addition, Chitosan and ZnO-NPs were found to have antibacterial activity against the tested bacteria (Listeria monocytogenes (ATCC 7644) and Escherichia coli O157:H7 (ATCC 35150) ), while quince seed mucilage did not show antibacterial performance.
As a result, the produced nanocomposite films have shown significant potential for food packaging. In particular, films containing ZnO-NP can be used as an active food packaging material for food preservation by controlling foodborne pathogens.