Propolis yüklü yenilebilir emülsifiye kitosan film üretimi, karakterizasyonu ve çilek raf ömrünün uzatılmasında uygulanması
Emulsion-based edible film containing propolis extract to extend the shelf-life of strawberries
Yazar: NİSA AKKUZU
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE KARADAĞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Yenilebilir filmler, gıda kalitesini korumayı ve raf ömrünü uzatmayı amaçlayarak, geleneksel gıda ambalajlarına çevre dostu bir alternatif sunmaktadır. Yenilebilir filmlerin yapısına eklenen biyoaktif bileşikler, bu filmlere antimikrobiyal ve antioksidan özellikler kazandırmakla birlikte, filmlerin mekanik ve bariyer özelliklerini de geliştirebilmektedir. Bu aktif maddelerden biri olan propolis, fenolik bileşikler açısından zengin bileşimi ile sahip olduğu doğal antioksidan ve antimikrobiyal özellikler sayesinde öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, propolis emülsiyonunun (PE) kitosan matrisine eklenmesinin filmler üzerindeki etkileri ve bu filmlerin soğuk depolama koşullarında çileklerin kalitesi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yenilebilir filmlerin karakterizasyonu, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR) spektrumları, yüzey morfolojisi, kalınlık, renk, termal özellikler, mekanik özellikler ve bariyer özellikleri değerlendirilerek gerçekleştirilmiştir. Soğuk depolama sırasında bu filmlerin çilek kalitesi üzerine etkisinin incelenmesi için, çileklerde ağırlık kaybı (%), sertlik, pH, titre edilebilir asitlik (%), toplam çözünür katı madde (%), toplam fenolik miktarı, toplam antosiyanin miktarı, antioksidan aktivite ve askorbik asit miktarı ölçülmüştür. Boş emülsiyon yüklü filmlere (BEF) kıyasla, propolis emülsiyon yüklü filmler (PEF) daha yüksek çekme mukavemeti ve uzayabilirlik gibi gelişmiş mekanik özellikler, daha iyi oksijen bariyeri ve antioksidan aktivite sergilemiştir. 4 °C'de 14 günlük depolama süresi boyunca, kaplanmış çileklerde kaplanmamış kontrol çileklerine kıyasla fenolik bileşenler, antosiyaninler ve askorbik asitin daha etkili bir şekilde korunduğu görülmüştür. Ayrıca, PEF kaplı çilekler, depolama süresi boyunca Botrytis cinerea'ya karşı önemli ölçüde daha güçlü antifungal aktivite göstermiştir. Bu araştırma, PE yüklü kitosan filmlerinin, özellikle çileklerin raf ömrünü uzatmada ve diğer çabuk bozulabilir meyvelerin muhafazasında önemli bir potansiyele sahip olduğunu ortaya koymuştur.

Abstract:
Edible films provide an eco-friendly alternative to conventional food packaging, aiming to preserve food quality and extend shelf life. Incorporating bioactive compounds into these films not only imparts antimicrobial and antioxidant properties but also enhances their mechanical and barrier properties. Propolis, one of these active substances, stands out due to its phenolic compound-rich composition, which naturally imparts strong antioxidant and antimicrobial activities. This study investigated the effects of incorporating propolis emulsion (PE) into a chitosan matrix on film properties and their impact on strawberry quality during cold storage. The characterization of edible films was performed by evaluating Fourier Transform Infrared (FTIR) spectra, surface morphology, thickness, color, thermal properties, mechanical properties, and barrier properties. The impact of these films on strawberry quality during cold storage was assessed by measuring weight loss (%), firmness, pH, titratable acidity (%), total soluble solids (%), total phenolic content, total anthocyanin content, antioxidant activity, and ascorbic acid content. Compared to blank emulsion films (BEF), propolis emulsion films (PEF) exhibited enhanced mechanical properties such as higher tensile strength and extensibility, as well as better oxygen barrier properties and antioxidant activity. During the 14-day storage at 4 °C, strawberries coated with these films showed more effective preservation of phenolic compounds, anthocyanins, and ascorbic acid compared to uncoated control strawberries. Moreover, PEF-coated strawberries demonstrated significantly higher antifungal activity against Botrytis cinerea throughout the storage period. This research highlights the promising potential of propolis emulsion-loaded films for preserving perishable fruits, with a particular focus on extending the shelf life of strawberries.