Nişasta bazlı aloe vera biyopolimer filmlerin üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of starch-based aloe vera biopolymer film
Yazar: SELMA ÇUHADAR
Danışman: DOÇ. DR. ÜLKÜ SOYDAL
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Biyopolimerler = Biopolymers

Özet:
Bu tez çalışmasında doğal bir polimer olan nişasta, daha iyi mekanik özelliklere sahip yeni bir matris elde etmek için biyobazlı bir polimer olan akrilatlanmış epoksitlenmiş soya fasulyesi yağı(AESO)'yla modifiye edilmiştir. Bu matris yapısına farklı miktarlarda aloe vera jeli (AV) (kütlece %10, 20, 30, 40 ve 50 ) eklenerek biyopolimer filmler oluşturulmuştur. Elde edilen filmlerin mekanik, ve şişme-çözünürlük-su içeriği özelliklerine takviye oranının etkisi incelenmiştir. Ayrıca üretilen filmlerdeki fonksiyonel grupların olası etkileşimlerini belirlemek için FTIR spektrumları kullanılmış, filmlerin morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize edilmiş ve termal özellikleri termogravimetrik analizle (TGA) incelenmiştir. Biyobozunma davranışları biyobozunurluk testi ile, alev dayanıklılığı ise yanma testi ile belirlenmiştir.
Çalışmada AESO'nun kütlece %20 nişasta ile hazırlanan matrisi mekanik özellikleri açısından en iyi oran olarak seçilmiştir. Film yapısı içerisinde AV ilavesi çekme geriliminde ve % uzama değerlerini azaltmıştır. AESO filmlerine eklenen nişaşta, su moleküllerine olan afiniteyi biraz artırsada  AV oranının artması ile su içeriğinde bir azalma olmuştur. AV miktarının artmasıyla AESO-Nişasta filmlerin şişme değerlerinin arttığı ve çözünürlükte bir miktar azalma meydana geldiği gözlenmiştir. AESO/nişasta/AV filmlerin tuza dayanıklı iken baz ve asit çözeltisinde iki hafta sonunda tartım alamayacak kadar yumuşayıp çözünmeye başladıkları görülmüştür. Ayrıca matris yapısı içindeki AV oranı arttıkça kalıntı miktarının azaldığı gözlenmiştir. 6 ay sonunda kütlece %10, 20, 30, 50 AV içeren filmlerdeki kütle kaybı ise sırasıyla %5, 8, 10,25 ve 29 olarak ölçülmüştür.

Abstract:
In this thesis study, starch, a natural polymer, was modified with acrylated epoxidized soybean oil, a biobased polymer, to obtain a new matrix with better mechanical properties. Biofilms were formed by adding different amounts of aloe vera gel (10, 20, 30, 40 and 50% by mass) to this matrix structure. The effect of the reinforcement ratio on the mechanical, swelling-solubility-water content of the obtained films was examined. Additionally, FTIR spectra were used to determine the possible interactions of functional groups in the produced films, the morphology of the films was characterized by scanning electron microscopy (SEM), and their thermal properties were examined by thermogravimetric analysis (TGA). Biodegradation behavior was determined by biodegradability test, and flame resistance was determined by combustion test.
In the study, AESO's matrix prepared with 20% starch by mass was chosen as the best ratio in terms of mechanical properties. AV addition within the film structure Max. A decrease in stress and % elongation values was observed. Although starch added to AESO films slightly increased the affinity for water molecules, there was a decrease in water content as the AV ratio increased. It was observed that as the amount of AV increased, the swelling values of AESO-Starch films increased and there was a slight decrease in solubility. It has been observed that while AESO/starch/AV films are resistant to salt, they soften and begin to dissolve in base and acid solutions after two weeks, to the extent that they cannot be weighed. Additionally, it was observed that as the AV ratio in the matrix structure increased, the amount of residue decreased. At the end of 6 months, the mass loss in films containing 10, 20, 30, 50% AV by mass was measured as %5, 8, 10,25, 29, respectively.