Kiraz sapı ve ceviz içi perdesi ekstraktları ile katkılandırılmış kitosan bazlı aktif gıda ambalaj filmi üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of chitosan based active food packaging film incorporated with the extracts of cherry stalk and walnut nut septum
Yazar: HANDE NUR KOÇYİĞİT
Danışman: PROF. DR. BELMA ÖZBEK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Gıda ambalajı = Food packaging

Özet:
Petrol bazlı ambalajlara alternatif olarak aktif gıda ambalaj malzemelerinin 
kullanılması, küresel çevresel atık sorunlarını ve karbon ayak izini her geçen gün 
en aza indirmektedir. Kitosan bazlı filmler yüksek antioksidan ve antimikrobiyal 
özelliklere sahiptir. Ancak doğal olarak suya karşı yüksek hassasiyet, düşük 
mekanik özellikler ve düşük termal stabilite gibi dezavantajları bulunmaktadır. 
Gıda ambalaj filmleri için yeni biyoaktif maddelerin kullanılması ve kitosan (C) 
bazlı filmin kalite parametrelerinin iyileştirilmesi amacıyla, Kiraz sapı (Prunus 
avium l.) metanolik ekstraktı (CSE) ve ceviz içi perdesi asetonik ekstraktı (WSE) 
içeren kitosan (C) bazlı filmler üretilmiş ve karakterize edilmiştir.
Gıda ambalaj filmleri, 1 g kitosanın 100 mL asetik asit solüsyonunda (%1, h/h) 0.30 
g gliserolün, 1 g/100 mL (%1 a/h) kitosan çözeltisine plastikleştirici ajan olarak 
ilave edilmesiyle; C bazlı CSE filmleri ve C bazlı WSE filmleri çeşitli 
konsantrasyonlarda (1, 3, 4 ve %5, a/h) üretilmiştir. Ayrıca, CSE ve WSE ile 
birlikte çeşitli konsantrasyonlarda (%4 CSE+%1 WSE, %3 CSE+%2 WSE, a/h) 
katkılandırılarak gıda ambalaj filmleri üretilmiştir. 
xiv
Katkısız kitosan, CSE ve/veya WSE katkılı kitosan filmler; şişme, suda çözünürlük 
ve opaklık testlerine tabi tutulmuştur. CSE ve WSE'nin yapısını ve dağılımını 
gözlemlemek için FTIR ve morfolojik analizler gerçekleştirilmiştir. Çekme 
mukavemeti ve elastikiyet değerlerini elde edebilmek için film örnekleri mekanik 
analiz testlerine tabi tutulmuştır. İlave olarak, katkısız kitosan, CSE ve/veya WSE 
katkılı kitosan filmlerin biyolojik parçalanabilirlik özellikleri incelenmiştir. Elde 
edilen sonuçların karşılaştırılması için Tek-yönlü ANOVA ve Tukey HDS Posthoc 
Testi kullanılmıştır.
Sonuç olarak gerçekleştirilen deneysel çalışmalardan elde edilen verilere göre, 
kiraz sapı (CSE) ve/veya ceviz içi perdesi (WSE) ekstraktlarını içeren kitosan bazlı
filmler katkısız kitosan filmler ile kıyaslandıklarında, katkılı kitosan filmlerin, 
mekanik, antioksidan ve biyolojik parçalanabilirlik özelliklerinin iyileştirildikleri
tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Aktif gıda ambalaj filmi, kitosan, kiraz sapı ekstraktı, ceviz 
içi perdesi ekstraktı, karakterizasyon çalışmaları

Abstract:
Using active food packaging materials as an alternative to petroleum-based 
packaging helps minimize global environmental waste issues and reduce the carbon 
footprint every day. Chitosan-based films possess high antioxidant and 
antimicrobial properties. However, they have disadvantages such as high sensitivity 
to water, low mechanical properties, and low thermal stability. To introduce new 
bioactive substances for food packaging films and enhance the quality parameters 
of chitosan (C) based films, films containing cherry stalk (Prunus avium L.) 
methanolic extract (CSE) and walnut septum acetonic extract (WSE) have been 
developed and characterized.
Food packaging films were produced by adding 0.3 g glycerol to 1 g of chitosan in 
100 mL acetic acid solution (1%, w/v) as a plasticizing agent; these films were 
further modified by incorporated by CSE or WSE extracts at various concentrations 
(1%, 3%, 4%, and 5%, w/v). Additonally, CSE+WSE incorporated C-based films 
were produced at various concentrations (4% CSE+1% WSE, 3% CSE+2% WSE, 
w/v) for the comparison of the data obtained. 
xvi
Pure chitosan, CSE and/or WSE incorporated chitosan films were subjected to 
swelling, water solubility, and opacity tests. FTIR and morphological analyses were 
performed to observe the structure and distribution of CSE and/or WSE 
incorporated chitosan films. Film samples were subjected to mechanical analysis 
tests to obtain tensile strength and elasticity data. Furthermore, the biodegradability 
properties of pure chitosan films, CSE and/or WSE incorporated chitosan films 
were investigated. One-way ANOVA and Tukey HDS Posthoc Test were used for 
the comparison of the results obtained.
As a result, according to the data obtained from the studies conducted, it has been 
determined that chitosan-based films containing cherry stalk extract and/or walnut 
septum extract exhibited improved characteristic, mechanical, antioxidant, and 
biological degradability properties compared to pure chitosan films.
Keywords: Active food packaging film, chitosan, cherry stalk extract, walnut 
septum extract, characterization studies