Farklı poliolefin
kil nanokompozit malzemeler ile üretilen ambalajların diyet bisküvilerin kalitesine etkisinin belirlenmesi / Determining effect of films produced with different polyolefin/clay nanocomposites on the quality of sugar-free bran biscuits
Yazar: TOLGA KANKAYA
Danışman: DOÇ. DR. ATIF CAN SEYDİM
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Ambalaj materyalleri = Packaging materials ; Gıda ambalajı = Food packaging ; Gıda kalitesi = Food quality ; Nano yapı = Nano structure ; Nanoteknoloji = Nanotechnology

Özet:
Bu çalışmada, nanoteknolojinin gıda ambalajına uygulaması ve bunun gıdanın raf ömrü üzerine etkileri araştırılmıştır. Bu çalışma 3 aşamadan oluşmaktadır; (1) Poliolefin grubu polimerlerden düşük yoğunluklu polietilenin doğal kil kullanılarak farklı bileşimlerde nanokompozitlerinin eriyik harmanlama yöntemiyle hazırlanması, (2) Elde edilen filmlerin yapısal ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi (3) Şekersiz kepekli diyet bisküvilerin üretilen filmlerle paketlenmesi sonucunda bisküvilerin kalite değişimlerinin belirlenmesidir. İki farklı polimere 2 farklı nanokil (Cloisite® 15A ve nanoMax®-TPO I.44-PT) 3 farklı oranda (%2, % 5 ve % 8) olacak şekilde katılmış ve bunun sonucunda filmin fiziksel ve bariyer özellikleri karşılaştırılmıştır. Ayrıca farklı nano materyalleri kullanarak elde edilen filmlerin oksidasyona kolay maruz kalabilen şekersiz kepekli diyet bisküvilerin kalite değişimi üzerine etkisi araştırılmıştır.Araştırma sonuçlarına göre kil dağılımlarında başarı sağlanmıştır. Nanokil kullanılan bazı gruplarda hiç katılmayan kontrol gruplarına göre başarı sağlanmış ve bazı nanokillerin filmin bariyer ve fiziksel özelliklerini geliştirerek şekersiz kepekli diyet bisküvilerde raf ömrünü arttırdığı tespit edilmiştir. Eklenen kil ile birlikte filmin O2 geçirgenliği azalırken, su buharı geçirgenliği ise artmıştır.. Filmin gerilme direnci nanokil eklenmesiyle birlikte çok değişmemiştir. % uzama ise HDPE örneklerde LDPE örneklerine göre daha düşüktür. PE filmlerin kalınlık değerleri PP den daha fazla olduğu bulunmuştur. DSC analiz sonucuna göre, eklenen kil ile birlikte başlangıç kristallenme sıcaklığı yükselmiştir. DMA analiz sonucuna göre ise, kil miktarının artışı ile birlikte filmin elastik modül özellikleri gelişmiştir ve mukavemeti artmıştır. Eklenen nanokil ile birlikte bisküvilerin nem geçirgenliği düşmüştür. Diyet bisküvilerin toplam asitlik değerleri kil oranına ve zamanına göre önemli derecede değişiklik göstermemiştir. Bütün gruplarda oksidasyona bağlı olarak peroksit değeri artış göstermiştir ve % 5 I 44 PT katılmış HDPE en başarılı ambalaj olmuştur. Depolama süresince diyet bisküvilerin tekstürel özellikleri kırılma kuvveti dışında çok değişmemiştir. Diyet bisküvilerin duyusal kaliteleri ise raf ömrü boyunca düşerek, duyusal panalistler tarafından 3.ayda reddedilmiştir.Anahtar Kelimeler: Nanokil, Nanoteknoloji, Poliolefin, Kepekli diyet bisküvi, Kalite değişimi

Abstract:
In this study, nanotechnology which is the intensive study area were investigated in food packaging and the shelf life of food. This study composed of three stages. (1) Film preparation; different composition of the low density polyethylene?s nanocomposite?s were prepared with melt blending method, (2) Film testing; structural and physical properties of films were analyzed, (3) Food packaging application; sugar free whole wheat low fat biscuits were packed with produced films and quality changes of biscuits were analyzed. Two different nanoclays (Cloisite® 15A ve nanoMax®-TPO I.44-PT) were added in three different ratios (%2, % 5 ve % 8) in two different polymers. Physical and barrier properties of the film were compared. In addition, the effect of films containing different nanoclays on the quality of sugar free whole wheat biscuits were evaluated.As result of study, success was proved at dispersion of clay. In some groups used nanoclay achieved success to control group without nanoclay. Some nanoclays have been identified improving the physical and barrier properties of the films and increases the shelf life of sugar free whole wheat diet biscuits. When O2 permeability of film were decreased as adding clay, water vopour permeability was increased. Tensile strenght of film is not changed considerably as adding clay. % elongation was lower at HDPE samples than LDPE samples. It was found that thickness of PE films was higher than PP. As a result of DSC analysis, as adding clay, start crystallisation temperature is increased. As a result of DMA analysis, as adding clay, elastic modulus properties of film were improved and resistance were increased. Water vapour permeability of biscuits are decreased as adding nanoclay. Total acid values of diet biscuit are not changed as nanoclay ratio and time. Peroxide values are increases depending oxidation at all diet biscuits and HDPE was added I 44 PT is the most successful package. Properties of texture of diet biscuit was not changed so much except break strenght during storage time. Quality of sensorial of diet biscuits is decreased during shelf life and was not accepted by sensorial panelist at 3. mounth.Key Words: Nanoclay, Nanotechnology, Polyolefin, Diet biscuits with bran, Quality changes