Limon kabuklarından antimikrobiyal özellikli yenilebilir film üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of antimicrobial edible film from lemon peel
Yazar: EBRU DOĞANGÜN BAHTİMUR
Danışman: PROF. DR. DENİZ TANYOLAÇ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Sunulan tez çalışmasında, atık limon kabukları ile ozonize zeytinyağının literatürde ilk kez birlikte kullanımıyla doğada kendiliğinden bozunabilen, yenilebilir, güçlü antimikrobiyal özellikli, çevre dostu ve düşük maliyetli literatürde özgün değeri olan alternatif ambalaj malzemesinin hazırlanması amaçlanmaktadır.
Çalışmada, farklı ortam parametreleri (sıcaklık, parçacık boyutu, süre) ve bileşen konsantrasyonlarının (pektin, ozonize zeytinyağı, gliserol, CaCI2)  elde edilen pektin ve hazırlanan yenilebilir filmlerin yapısına olan etkilerinin belirlenmesi amacıyla Termal Gravimetrik Analiz(TGA), Taramalı Elektron Mikroskopisi(SEM) ve Fourier Dönüşümlü Infrared Spektrofotometresi (FTIR) kullanılarak yapısal karakterizasyon gerçekleştirilmiştir.
Çalışmanın ilk aşamasında,  asidik ortamda, farklı sıcaklık ( 50 ve 85 oC ), farklı partikül boyutu (150, 300 ve 500 µm) ve farklı ektraksiyon sürelerinde ( 60, 90 ve 120 dakika ) gerçekleştirilen ekstraksiyon işlemi ile atık limon kabuklarından pektin eldesi gerçekleştirilmiş ve en yüksek pektin verimine pektinin esterleşme derecesinin % 61 olarak hesaplandığı 150 µm parçacık boyutunda, 85 oC sıcaklık ve 90 dakikalık ekstraksiyon süresinde ulaşılmıştır.
Çalışmanın ikinci aşamasında, atık limon kabuklarından elde edilen pektin ile hazırlanan yenilebilir filmler için en uygun gliserol, ozonize zeytinyağı ve CaCI2 konsantrasyonunun belirlenmesine yönelik çalışmalar yapılarak bu parametrelerin filmlerin görsel, mekanik, yapısal ve antimikrobiyal özelliklerine etkileri incelenmiştir. Mekanik test analizlerinde yenilebilir filmlerin kopma anındaki mukavemet değerlerinin 0,14-4,73 MPa ve uzama değerlerinin % 37-90 aralığında olduğu tespit edilerek standartlara uygun aralıkta yeni bir bir ambalaj filmi olarak kullanılabileceği görülmüştür. 
Çalışmada kullanılan ozonize zeytinyağının ve hazırlanan yenilebilir filmlerinin antimikrobiyal duyarlılığının belirlenmesinde disk difüzyon yöntemi kullanılmış ve sonuç olarak ozonize zeytinyağının E. coli, ve S. aureus mikroorganizmaları üzerinde antimikrobiyal aktivite göstermesine karşılık hazırlanan filmlerinin sadece E. coli mikroorganizması üzerinde etkili olduğu görülmüştür. 
Tüm bu sonuçlar ışığında, tez çalışması kapsamında hazırlanan pektin bazlı ozonize zeytinyağı içerikli biyobozunur ve antimikrobiyal özellikli yenilebilir filmlerin gıdaların muhafazasında etkin bir ambalaj malzemesi olacağı, bunun yanında çevre dostu olması nedeniyle milli ekonomiye, özgün değeriyle de literatüre önemli bir katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
In this study, it is aimed to prepare a biocompatable, ecofriendly, low cost, edible, antimicrobial, novel food packaging which has an unique value in literature from waste lemon peel for the first time using of with lemon peel and ozonated olive oil.
In the study, structural characterization was performed with using of Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) in order to determine the effects of with different experimental conditions (temperature, particle size, duration), component concentrations (pectin, ozonated olive oil, glycerol, CaCI2) on the structure of edible film which was prepared from pectin.
In the first part of the study, pectin elution was carried out from the waste lemon peels in acidic medium with different temperatures (50 and 85°C), different particle sizes (150, 300 and 500 μm) and different extraction times (60, 90 and 120 minutes). The highest pectin yield was reached at a particle size of 150 μm calculated as 61 % of the esterification degree of pectin, at 85 ° C temperature and 90 minutes of extractions.
In the second part of the study, the effects of these parameters on the visual, mechanical, structural and antimicrobial properties of the films were investigated by studying the determination of the most suitable glycerol, ozonized olive oil and CaCl2 concentration for edible films prepared with pectin from waste lemon peels. In the mechanical test analyzes, it was found that the strength values of the edible films at break were in the range of 0,14-4,73 MPa and the elongation values were in the range of 37-90 %, and it was seen that they could be used as a new packaging film in the range according to the standards.
The determination of antimicrobial susceptibility of ozonated olive oil used in the study and prepared edible films disk diffusion method was used and as a result it was seen that ozonated olive oil had an antimicrobial activity on E. coli and S. aureus strains but the prepared edible films had an antimicrobial effect only on E. coli strain.
In the light of these findings, it can be stated that biodegradable and antimicrobial edible films containing pectin based ozonized olive oil prepared in the scope of thesis study will be an effective packaging material in the preservation of food. Besides, it will contribute to the national economy and the literature with its original value due to its environmental friendliness.