Gıda ambalajı uygulamaları için biyo-bazlı fonksiyonel yenilebilir kaplama malzemelerinin geliştirilmesi
Development of bio-based functional edible coating materials for food packaging applications
Yazar: TOLGA İNALÇUK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ DUYGU ALTIOK
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyosüreç Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Gıda ambalajı = Food packaging ; Karragenan = Carrageenan ; Kitosan = Chitosan ; Çay ağacı = Tea tree

Özet:
Bu çalışmanın amacı, fonksiyonel özellik gösteren çay ağacı yağı ile zenginleştirilmiş kitosan ve karagenan bazlı yenilebilir filmlerin geliştirilmesi ve karakterize edilmesidir. Kitosan ve karagenanın karışım olarak bulunduğu filmlerin yanısıra kitosan ve karagenanın farklı katmanlarda bulunduğu iki katmanlı filmler elde edilmiştir. Elde edilen filmlerin renk, yüzey ve kesit özellikleri, yapısal özellikleri, su buharı geçirgenliği, hidrofilik/hidrofobik karakteri ve antimikrobiyal aktiviteleri incelenmiştir. 
Kitosan ve karagenan karışım filmlerinin rengi saf polimer filmlerine kıyasla daha sarı olup tüm filmlerde çay ağacı yağı konsantrasyonuna bağlı olarak sarılık değeri artmıştır. İki katmanlı filmler homojen, pürüzsüz ve belirgin film ara yüzeyine sahip olup karışım filmler daha pürüzlü ve gözenekli bir yapıya sahip olmuştur. Kitosan ve karagenanın elektrostatik etkileşimi ve hidrojen bağları nedeniyle bariyer özelliği iyileşmiş,  su buharı geçirgenliği çay ağacı yağı ilavesiyle azalmıştır. Karışım filmlerde temas açısı azalmış, iki katmanlı filmlerde ise artmış ve daha hidrofobik bir yapı oluşmuştur. Çay ağacı yağı hidrofobik özelliği arttırmıştır. Çay ağacı yağı konsantrasyonu arttıkça filmlerin antimikrobiyal aktivitesi artmış, en yüksek antimikrobiyal aktivite Bacillus cereus ve Pseudomonas aeruginosa'ya karşı bulunmuştur. Hava-temas yüzeyi çay ağacı yağı içeren kitosan katmanı, gıda-temas yüzeyi karagenan katmanı olan iki katmanlı filmler geçirgenlik ve fonksiyonellik açısından gıda kaplamaya en uygun filmler olarak belirlenmiştir.

Abstract:
The aim of this study was to develop and characterize chitosan and carrageenan based edible films enriched with tea tree oil with functional properties. In addition to films containing chitosan and carrageenan as a mixture, bilayer films containing chitosan and carrageenan in different layers were obtained. The color, surface and cross-sectional properties, structural properties, water vapor permeability, hydrophilic/hydrophobic character and antimicrobial activities of the resultant films were investigated.
The color of the blend films of chitosan and carrageenan was more yellow compared to the pure polymer films, and the yellowness value increased in all films depending on the concentration of tea tree oil. The bilayer films had a homogeneous, smooth and distinct film interface, and the blended films had a rougher and more porous structure. Due to the electrostatic interaction and hydrogen bonds of chitosan and carrageenan, the barrier properties were improved, and the water vapor permeability decreased with the addition of tea tree oil. The contact angle decreased in the blend films, while increased in the bilayer films and a more hydrophobic structure was formed. Tea tree oil has increased hydrophobicity. As the tea tree oil concentration increased, the antimicrobial activity of the films increased, and the highest antimicrobial activity was found against Bacillus cereus and Pseudomonas aeruginosa. Bilayer films with a chitosan layer on the air-contacting surface and a carrageenan layer on the food-contacting surface were determined as the most suitable films for food coating in terms of permeability and functionality.