Gıda bozulmalarını ve tazeliğini izlemeye yarayan biyopolimerbazlı filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of biopolymer-based films formonitoring food spoilage and freshness
Yazar: HANİFE TURYAN GÖREN
Danışman: PROF. DR. OĞUZ BAYRAKTAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Kimya = Chemistry ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Son yıllarda çevresel baskıların artması ve yasal düzenlemeler sürdürülebilir gıda güvenliğini öncelikli konulardan biri haline getirmiş ve bu doğrultuda çalışmaların akıllı ambalajlama teknolojilerine odaklanmasına neden olmuştur. Bu tez kapsamında, iki farklı doğal polimerin (sodyum aljinat ve karboksimetil kitosan) kullanıldığı 4 farklı polimer formülasyonu ile kütlece farklı oranlarda (100:0,75:25,50:50) fulvik asit çözeltileri karıştırılmış, ardından üç farklı konsantrasyonda (%1, %2 ve %3) hibiskus çözeltisi ilave edilerek filmler hazırlanmıştır. İnceleme sonunda optimum film yapısı olarak değerlendirilen %1 ve %2 hibiskus çözeltisi katkılı sodyum aljinat bazlı ve SA: CMCS (75:25) karışımlı filmlerin petri kabından ayrılabilme, pH, viskozite, dağılma testi, kütle tekdüzeliği, sudaki çözünürlük değerleri, şişme davranışı ve kalınlık gibi özellikleri incelenmiştir. Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) analizi ve taramalı elektron mikroskobu görüntüleme (SEM) analizleri uygulanmıştır. Film analiz sonuçları değerlendirildiğinde, hibiskus çözeltisinin %1 konsantrasyonda ilave edilmesinin filmlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini daha iyi geliştirdiği sonucuna varılmıştır. 25 ± 2 °C'de saklanan % 1 hibiskus konsantrasyonuna sahip olan filmlerin renk parametrelerinin (L, a ve b) daha stabil olduğu gözlenmiştir. Oluşturulan filmler farklı pH değerlerindeki tampon (pH=4, 7 ve 10) çözeltilerde pH değerine bağlı olarak gözle görünür ölçüde renk değiştirmiştir. 25°C sıcaklıkta tavuk uygulama testleri sonucunda oluşturulan tüm filmler 72 saat boyunca renk değiştirerek gerçek zamanlı tavuk tazeliğini gösterebildiklerini ispat etmiştir. %1 hibiskus konsantrasyonu içeren kolorimetrik filmlerin optimum film yapısı oluşturarak tüketicileri paketlenmiş gıda güvenliği ve kalitesi hakkında pH değişimine dayalı bilgilendirmek için etkili bir yöntem olduğu sonucu çıkarılmıştır.

Abstract:
In recent years, the increasing environmental pressures and legal regulations have made sustainable food safety one of the priority issues and studies have focused on smart packaging technologies. In this thesis, 4 different polymer formulations by using two different biopolymers (sodium alginate and carboxymethyl chitosan) were mixed with fulvic acid solutions in different proportions by mass (100:0,75:25,50:50), and then films were prepared by adding three different concentrations (1%, 2% and 3%) of hibiscus solution. Sodium alginate based and SA: CMCS (75: 25) blended films incorporated with 1% and 2% hibiscus solution were selected as the optimum film structure and these films were characterized by the peel off from petri dish, pH, viscosity, dispersion test, mass uniformity, water solubility, swelling behavior, thickness and Fourier transform infrared (FTIR) analysis and scanning electron microscopy imaging (SEM) analysis. The analysis results showed that the addition of hibiscus solution at 1% concentration improved the physical and chemical properties of the films compared to other groups. It was observed that the color parameters (L, a and b) of the films with 1% hibiscus concentration stored at 25 ± 2 °C were more stable. After immersion in buffer solution at different pH values (pH=4, 7 and 10), all films presented efficient colour variation as a function of pH values. All films exhibited a visual color change during the storage of chicken at 25°C for 72 hours. Therefore, the colorimetric films show great application potential to monitor the freshness of chicken as intelligent packaging. The colorimetric films containing 1% hibiscus concentration could offer an efficient alternative to inform consumers about the safety and quality of packed product conditions based on pH variation by creating an optimal film structure.