Soğuk press keten yağı yan ürününden elde edilen gam bazlı aktif yenilebilir antimikrobiyal filmlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of active edible antimicrobial films from gums obtained from cold press flaxseed oil by-product
Yazar: ŞEYMA KOPUZ
Danışman: DOÇ. DR. SALİH KARASU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Antimikrobiyal film = Antimicrobial film ; Keten yağı = Linseed oil ; Soğuk sıkım = Cold pressed ; Yan ürünler = Byproducts ; Yenilebilir filmler = Edible movies

Özet:
Yenilebilir filmler, gıdaları raf ömrü boyunca çeşitli istenmeyen etkilerden koruyan doğal yenilebilir materyallerden oluşturulmuş ambalajlardır. Gıdayı nem, kontaminasyon, oksijen gibi dış etkilerden korurlar. Bu çalışmada, soğuk pres keten yağı yan ürününden elde edilen gam (KG) kullanılarak antimikrobiyal özellikte aktif yenilebilir filmler üretilmiş ve bu filmler fizikokimyasal, bariyer, mekanik, biyolojik olarak bozunabilirlik, termal ve moleküler özellikleri yönünden karakterize edilmiştir. Çalışmada filmlere, alil izotiyosiyanat serbest ve nanoemülsiyon formlarında entegre edilmiş ve antimikrobiyal özellik kazandırılarak kıyaslanmıştır. Bu filmler, gıdayı taşıma depolama işleme sırasında bozulmayacak, dayanıklılığını kaybetmeyecek özelliklere sahip olmalıdır. Alil izotiyosiyanat serbest veya nanoemülsiyon formunun varlığı filmlerin mekanik özelliklerini önemli ölçüde etkilemiştir (P <0.05). NE-F filmi en yüksek gerilme mukavemetine (0.69 MPa) sahiptir, bunu kontrol filmi (0.60 MPa) ve UY-F (0.47 MPa) izlemiştir. Ayrıca NE-F filmi en yüksek kopma uzama değerine (%51,08) sahipken UY-F ve kontrol filmi yakın kopma uzama değerlerine (sırasıyla %38,22 ve %33,89) sahiptir. Özet olarak filmlere alil izotiyosiyanat entegre edilmesinin filmlerin termal ve bariyer özelliklerini iyileştirdiğini, çekme mukavemetini ise azalttığını göstermiştir. Moleküler karakterizasyona göre ise alil izotiyosiyanat antimikrobiyal bileşiği film içinde homojen şekilde dağılım göstermiştir. Filmler, Escherichia coli O157H7, Salmonella spp., Listeria monocytogenes ve Staphylococcus aureus patojen bakterileri üzerinde %42-87 arasında değişen oranlarda inhibisyon sağlamıştır. Bununla birlikte, nanoemülsiyon formda alil izotiyosiyanat içeren filmlerin antimikrobiyal etkisi daha yüksek bulunmuştur. Bunun nedeni, nanoemülsiyon oluşumunun alil izotiyosiyanat bileşiğinin film içerisinde tutunma stabilitesini artırmasıdır. Sonuç olarak, bu çalışmada elde edilen KG bazlı yenilebilir antimikrobiyal filmlerin, gıdaların kalitesini iyileştirmek ve raf ömrünü uzatmak için alternatif bir ambalaj materyali olarak kullanılabileceği bulunmuştur.

Abstract:
Edible films are packages made of natural edible materials that protect foods from various undesirable effects throughout their shelf life. They protect the food from external influences such as moisture, contamination, and oxygen. In this study, active edible films with antimicrobial properties were produced by using the gum (FG) obtained from cold-pressed flaxseed oil by-product and these films were characterized in terms of physicochemical, barrier, mechanical, biodegradability, thermal and molecular properties. Ally isothiocyanate was integrated into the films in free and nanoemulsion forms and compared by gaining antimicrobial properties. These films should protect their durability during the transportation, storage and processing of the food. The integration of allyl isothiocyanate free or nanoemulsion form significantly affected the mechanical properties of the films (P <0.05). NE-F film had the highest tensile strength (0.69 MPa), followed by control film (0.60 MPa) and UY-F (0.47 MPa). In addition, NE-F film had the highest elongation at break (51.08%), while UY-F and control film had close elongation at break (38.22% and 33.89%, respectively). In a conclusion, the integrating ally isothiocyanate into the films improved the thermal and barrier properties of the films and decreased the tensile strength. According to the molecular characterization, the ally isothiocyanate antimicrobial compound showed a homogeneous distribution in the film. The films inhibited Escherichia coli O157H7, Salmonella spp., Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus pathogenic bacteria at rates ranging from 42-87%. However, the antimicrobial effect of films containing ally isothiocyanate in nanoemulsion form was found to be higher than control film. The nanoemulsion formation might increased the adhesion stability of the allyl isothiosyonate compound in the film. As a result, FG-based edible antimicrobial films could be used as an alternative packaging material to improve the quality of foods and extend their shelf life