Kombine yöntemle nişasta bazlı yenilebilir film üretimi
Starch based combination method edible film production
Yazar: MERVE BASUT KAZAK
Danışman: DOÇ. DR. NURCAN TUĞRUL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Son yıllarda, dünya çapında plastik tüketimi artmakta ve biyolojik olarak parçalanamaması nedeniyle ciddi çevre sorunlarına neden olmaktadır. Bu nedenle, atık sorunlarını azaltabilecek yenilenebilir kaynakların kullanımı araştırılmaktadır. Plastik ambalajların malzemelerinin olumsuz etkilerine ilişkin çevresel kirliliklere ilave olarak, tüketicilerin kaliteli ve güvenilir gıda ürünlerine yönelik artan talebi ile gıda endüstrisi, yeni türde yenilebilir filmler geliştirmeye ve uygulamaya yönelmektedir. Yenilebilir film ve kaplamaların artan plastiklerden kaynaklı oluşan çevre kirliliğini azaltabilecek ve gıdaların raf ömrünü artırabilen doğa ile uyumlu doğal polimerlere dayalı yenilebilir film ve kaplamalar geliştirilmektedir.
Yenilebilir filmlerin gıda ambalajı olarak kullanılması çok çeşitli taze ve işlenmiş gıdaların kalitesi, güvenliği, nakliyesi ve depolanması önemli yer sahibi olabilir. Yenilebilir filmler, nem kayıplarını önleyen gıdadaki doğal katmanların değiştirilmesini veya güçlendirilmesini sağlarken, gıda kalitesindeki bozulmayı en aza indirerek raf ömrünü uzatır. Nem kayıplarını önleyerek ve olumsuz kimyasal reaksiyonları azaltarak temel bozulmayı en aza indirebilir, böylece gıdanın bozulmasını ve mikrobiyal kontaminasyonu engellemeye yardımcı olabilir. Ek olarak yenilebilir film kaplamalar tatlar, antimikrobiyaller ve antioksidanlar gibi gıda katkı maddeleri içerebilir ve bu, uygulamalar üzerinde geliştirilmesine olanak sağlayabilir. Yenilebilir ambalaj filmleri yenilebilir içeriklerden üretildiğinden, içerdiği gıda maddeleri ile insanlar ve hayvanlar tarafından yenebilir. Bunun sonucunda atık bertaraf sorunun büyük oranda azalma olabilir. Hidrokolloidler ve lipitler, yıllardır yenilebilir kaplamalar ve çeşitli uygulamalar için filmler olarak kullanılmaktadır. Çeşitli hidrokolloid kaynakları arasında nişasta bazlı yenilebilir filmler, kolay bulunabilirlik ve işlenebilirlik, daha yüksek verim ve yüksek besin değeri, düşük maliyet, biyouyumluluk, biyolojik olarak bozunabilirlik, yenilebilirlik ve fonksiyonel özellikleri nedeniyle tercih edilebilir. Farklı kaynaklardan üretilen her ayrı nişastanın bileşimi farklıdır ve nişastalardan üretilen yenilebilir filmler farklı film özellikleri sergilemiştir. 5 ayrı nişasta kullanılarak film üzerinde etkisi karşılaştırmalı olarak analizleri yapılmıştır. Plastikleştirici olarak gliserol ve sorbitol kullanılmıştır. Nişasta bazlı yenilebilir filmler laboratuvar ortamında döküm yöntemiyle
hazırlanmış ve filmlerin kalınlıkları, nem içeriği, suda, çözünürlüğü, su buharı geçirgenliği ve şişme indeksine bakılarak özellikleri karşılaştırılmıştır. Belli oranlarda hazırlanan film örnekleri 60 dk'a manyetik karıştırıcıda karıştırıldı.10 dakika boyunca ultrasonik prob'da karıştırma işlemi devam etti. 50 derecede ultrasonik su banyosunda 10 dakika bekletildi. 24 saat 40 derece etüv de bekletilmiştir. Bu 5 nişasta örneğine ayrı ayrı vişne çekirdeği esansı yağı ve limon esansı yağı kullanılarak film oluşturuldu. Sonuçlara bakıldığında tapyoka, buğday ve patates nişastaları mısır ve pirinç nişastasından elde edilen filmlere göre daha iyi sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.

Abstract:
In recent years, worldwide consumption of plastics has been increasing and it causes serious environmental problems due to its non-biodegradability. Therefore, the use of renewable resources that can reduce waste problems is being investigated. In addition to the environmental pollution related to the negative effects of the materials of plastic packaging, the food industry is turning to develop and apply new types of edible films with the increasing demand of consumers for quality and reliable food products. The use of edible films as food packaging can play an important role in the quality, safety, transportation and storage of a wide variety of fresh and processed foods. It extends shelf life by minimizing deterioration in quality. It can minimize basic spoilage by preventing moisture losses and reducing adverse chemical reactions, thus helping to prevent food spoilage and microbial contamination. In addition, edible film coatings can provide food additives such as flavours, antimicrobials and antioxidants. As edible packaging films are produced from edible ingredients, they can be eaten by humans and animals together with the foodstuffs or beverages they contain. As a result, the waste disposal problem can be greatly reduced. Hydrocolloids and lipids have been used for years as edible coatings and films for a variety of applications. Among the various hydrocolloid sources, starch-based edible films can be preferred due to their easy availability and processability, higher yield and higher nutritional value, low cost, biocompatibility, biodegradability, edibility and functional properties. The composition of each individual starch produced from different sources is different, and edible films produced from starches exhibited different film properties. The effects on the film were analyzed comparatively by using 5 different starches. Glycerol-sorbitol was used as plasticizer. Starch-based edible films were prepared by casting method in the laboratory and their properties were compared by looking at the moisture content, water solubility, water vapor permeability and swelling index of the films. The film samples prepared in certain proportions were mixed in a magnetic stirrer for 60 minutes. Stirring was continued in the ultrasonic probe for 10 minutes. It was kept in an ultrasonic water bath at 50 degrees for 10 minutes. It was kept in an oven at 40 degrees for 24 hours. A film was formed on these 5 starch samples by using sour cherry seed oil and lemon essential oil separately. Looking at the results, it was observed that tapioca, rice and potato starches gave better results than the films obtained from corn and wheat starch.